Научная статья на тему 'Анализ контактных процессов при резании с применением СОТС'

Анализ контактных процессов при резании с применением СОТС Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
218
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА / LUBRICATING-COOLING TECHNOLOGICAL MEANS / ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES / ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ / ROUGHNESS OF THE TREATED SURFACE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Кожушок Александр Николаевич, Бекиров Эскендер Латиф Оглы

В статье проводится анализ процесса резания с применением прогрессивных СОТС с целью предупреждения чрезмерного нагрева инструмента и детали, повышения стойкости инструмента, уменьшения влияния нароста и снижения шероховатости обработанной поверхности, очищения зоны резания от мелкой стружки, уменьшения трения на поверхностях контакта инструмента с деталью и стружкой, химическое взаимодействие компонентов СОТС с контактными площадками режущего инструмента и стружки, а также механизм проникновения СОТС в зону обработки и их смазочные, пластифицирующие и режущие свойства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Кожушок Александр Николаевич, Бекиров Эскендер Латиф Оглы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Анализ контактных процессов при резании с применением СОТС»

2. Mustafayev S.M., Qasimov S.E. Tribotexniki Material^unasliq. Baki, 2004. S. 95-100.

3. Hong Zhou, Mengmeng Wang, Hao Ding and Gaoxiang D., Preparation and Characterization of Barite/TiO2Composite Particles // Advances in Materials Science and Engineering, Hindawi Publishing Corporation, 2015. P. 1-10. [Electronic resource]. URL: http://dx.doi.org/10.1155/2015/878594, https://www.hindawi.com/journals/amse/2015/878594/ (date of access: 13.06.2017).

4. Kim S.J., Cho M.H., Basch R.H., Fash J.W., Jang H. Tribological Properties of Polymer Composites Containing Barite (BaSO4) or Potassium Titanate (K2O-6(TiO2)) // Tribology Letters, Volume 17. Issue 3, 2004. P. 655-661.

5. Banu Sugôzu, Behcet Daghan. Effect of BaSO4on Tribological Properties of Brake Friction Materials // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology. Vol. 5. Special Issue 12, 2016. P. 30-34.

6. Sridhar B.S., Raji George, Saurav Jain, Chandrakanth К. Synthesis of Phenol Formaldehyde And Friction Materials ReinforcedBrake Liner Material//Proceedings of 4th IRF International Conference 06th, 2014. P. 73.

7. Kostikov V.I. Fibre Science and Technology // Chapman & Hall, 1995. P. 15-87.

8. El-Tayeb N.S., Gadelrab R.M. Friction and Wear Properties of E-glass Fiber Reinforced Epoxy Composites Under Different Sliding Contact Conditions // Wear Vol. 192. Issues 1-2, 1996. P. 112-117. [Electronic resource]. URL: http://dx.doi.org/10.1016/0043-1648(95)06770-1/ (date of access: 13.06.2017).

9. Попов К.Н. Материаловедение для каменщиков, монтажников конструкций // Учебное пособие. Москва: Высшая школа, 1986. С. 70-80.

10. КрагельскийИ.В., ВиноградоваИ.Э. Коэффициенты трения // М.: Машгиз, 1962. С. 206-209.

11. Kovacik Jaroslav, Emmer Stefan, Bielek Jozef. Thermal Properties Of Cu-Graphite Composites // Kovove Materialy. 42, 2004. P. 365-374.

АНАЛИЗ КОНТАКТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕЗАНИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ

СОТС

Кожушок А.Н.1, Бекиров Э.Л.2 Email: [email protected]

'Кожушок Александр Николаевич — магистрант; 2Бекиров Эскендер Латиф оглы — аспирант, кафедра технологии машиностроения, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Республики Крым Крымский инженерно-педагогический университет, г. Симферополь

Аннотация: в статье проводится анализ процесса резания с применением прогрессивных СОТС с целью предупреждения чрезмерного нагрева инструмента и детали, повышения стойкости инструмента, уменьшения влияния нароста и снижения шероховатости обработанной поверхности, очищения зоны резания от мелкой стружки, уменьшения трения на поверхностях контакта инструмента с деталью и стружкой, химическое взаимодействие компонентов СОТС с контактными площадками режущего инструмента и стружки, а также механизм проникновения СОТС в зону обработки и их смазочные, пластифицирующие и режущие свойства. Ключевые слова: смазочно-охлаждающие технологические средства, поверхностно-активные вещества, шероховатость обработанной поверхности.

ANALYSIS OF CONTACT PROCESSES IN CUTTING WITH THE APPLICATION OF LCTM Kozhushok A.N.1, Bekirov E.L.2

'Kozhushok Alexander Nikolaevich - Master Student; 2Bekirov Eskender Latif ogly - Graduate Student, DEPARTMENT OF MACHINE BUILDING TECHNOLOGY, STATE BUDGET EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION OF THE REPUBLIC OF CRIMEA CRIMEAN ENGINEERING-PEDAGOGICAL UNIVERSITY, SIMFEROPOL

Abstract: the article analyzes the cutting process with the use of progressive LCTM to prevent excessive heating of the tool and part, increase the tool life, reduce the impact of the build-up and reduce the roughness of the treated surface, clean the cutting area of small chips, reduce friction on the surfaces of the tool contact with the workpiece

and chips, Chemical interaction of LCTM components with contact areas of cutting tools and chips, as well as the mechanism of penetration of LCTM into the treatment zone and their lubrication Plasticizing and cutting properties. Keywords: lubricating-cooling technological means, surface-active substances, roughness of the treated surface.

УДК 621.9.079

В современном машиностроительном производстве большую часть трудоемкости изготовления машин по-прежнему составляет механическая обработка металлов резанием и её интенсификация напрямую связана с развитием научных достижений в области материаловедения, механики, химии, трибологии, физики, математики и других смежных наук [1].

Изучению механизма действия смазочно-охлаждающих сред на процесс резания посвящены работы многих известных ученых, среди которых: П.А. Ребиндер, Н.Н. Зорев, В.Н. Латышев, М.И. Клушин, В.Н. Подураев, Л.В. Худобин, Р.Н. Ошер, Е.Г. Бердичевский, М.Б. Гордон, Ф. Боуден, Д. Тейбор и др. Работы этих ученых, рассматривающие природу оказываемых СОТС эффектов, взаимно дополняют друг друга и составляют общую теорию влияния СОТС на процесс резания [1].

Использование смазочно-охлаждающих технологических средств одновременно преследует несколько целей: предупреждение чрезмерного нагрева инструмента и детали, повышение стойкости инструмента, уменьшение влияния нароста и снижение шероховатости обработанной поверхности, очищение зоны резания от мелкой стружки, уменьшение трения на поверхностях контакта инструмента с деталью и стружкой. Достичь этого можно направленным воздействием на физико-механические и механохимические процессы, протекающие при резании металлов, путем целенаправленного выбора основы СОТС, введения в его состав присадок с необходимым комплексом химических и механохимических свойств, оптимизации условий подачи СОТС в зону резания и т.д. [1].

Механизм проникновения СОТС в зону резания остается предметом обсуждения многих исследователей. Согласно взглядам, некоторых из них [2], проникновение СОТС в контактную зону может осуществляться через сеть капилляров между поверхностями стружки и инструмента за счет образования полостей разрежения, вызываемых периодически срываемым наростом, нарушением плотности контакта, вследствие динамических явлений, возникающих в системе СПИЗ и в результате диффузии через толщу деформируемой стружки, насыщенной микротрещинами и микрощелями.

Природа влияния СОТС на процесс трения рабочих поверхностей связана с адсорбционным и химическим взаимодействием внешней среды с материалом режущего инструмента и обрабатываемым материалом. Способствует такому взаимодействию образование при резании химически чистых (ювенильных) поверхностей. Входящие в состав СОТС поверхностно-активные вещества адсорбируются на этих поверхностях, насыщают свободные валентности и вакансии, снижают адгезию и уменьшают нарост. Химическое взаимодействие компонентов СОТС с контактными площадками режущего инструмента и стружки протекает с образованием граничной пленки, снижающей коэффициент трения и предохраняющей поверхности инструмента от разрушения [1].

Смазочное действие СОТС неразрывно связано с его режущими и пластифицирующими свойствами.

Под режущими свойствами СОТС понимают способность технологической среды облегчать разрыв связей в обрабатываемом материале при внедрении инструмента. Под пластифицирующими свойствами СОТС понимают способность технологической среды облегчать пластическое деформирование металлов.

Использование смазочно-охлаждающих жидкостей является неотъемлемой частью технологического процесса при обработке быстрорежущим инструментом.

Из существующих способов подачи СОЖ преобладающим остается полив, реже используется подача струей под давлением в виде туманов, аэрозолей, пара и т.д. Несмотря на это, при всем многообразии, они не обеспечивают существенной экономии ценного углеводородного сырья масляных СОТС и их экологической безопасности. Кроме того, применение традиционных СОТС сопряжено с существенными производственными затратами, связанными с приготовлением, хранением, очисткой, утилизацией и регенерацией. После прохождения нескольких рабочих циклов СОТС утрачивают свои первоначальные свойства и нуждаются в утилизации и регенерации. Восстановление производится, как правило, путем сложной многостадийной переработки на специализированных предприятиях. То есть список производственных затрат дополняется затратами на транспортировку [3].

На основании проведенного анализа можно сказать, что отрицательным аспектом использования традиционных СОТС является их техногенное воздействие на окружающую среду. Одним из решений, позволяющих уменьшить негативное влияние СОТС на экологию и заболеваемость персонала без ухудшения характеристик процесса резания, является использование масел растительного происхождения. Традиционные методы применения СОТС сопровождаются значительными затратами на транспортировку, регенерацию и утилизацию.

Список литературы / References

1. Харламов Ю.А. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с материалом заготовки / Ю.А. Харламов // Вестник СевНТУ, 2012. № 128. С. 266-269.

2. Бердичевский Е.Г. Смазочно-охлаждающие средства для обработки материалов: справочник / Е.Г. Бердичевский. М.: Машиностроение, 1984. 224 с.

3. Энтелис С.Г. Смазочно-охлаждающие технологические средства для обработки металлов резанием: Справочник / Под ред. С.Г. Энтелиса, Э.М. Берлинера. М.: Машиностроение, 1986. 352 с., ил.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДА МЕДИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ Аскарулы К.1, Ауелбекова Ф.А.2 Email: [email protected]

'Аскарулы Кыдыр - магистр технических наук, инженер; 2Ауелбекова Фариза Ауезханкызы - магистр технических наук, ассистент, кафедра общей и теоретической физики, Институт инженерии высоких технологий Казахский национальный исследовательский университет им. К.И. Сатпаева, г. Алматы, Республика Казахстан

Аннотация: в статье рассматривается разработка получения оксида меди (CuO и Cu2O) методом реактивного магнетронного распыления, варьируя технические параметры осаждения тонких пленок. Были использованы такие газы, как аргон, азот, кислород. Проведены испытания отжигом при разных температурах с целью определения изменения их свойств. Получены результаты свойства по пропусканию, рентгеноструктурный анализ и определена ширина запрещенной зоны. Результаты были сравнены и проанализированы. Полученные результаты могут быть использованы для получения солнечной энергетики, в микроэлектронике и т.д.

Ключевые слова: тонкие пленки, реактивное магнетронное распыление, осаждение пленок, спектр испускания.

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES FOR PRODUCING THIN FILMS OF COPPER OXIDE AND STUDY OF THEIR PROPERTIES Askaruly K.1, Auelbekova FA.2

'Askaruly Kydyr - Master of Technical Sciences, Engineer; 2Auelbekova Fariza Auezkhankyzy - Master of Technical Sciences, Assistant, GENERAL AND THEORETICAL PHYSICS DEPARTMENTS, THE ENGINEERING SCHOOL OF HIGH TECHNOLOGIES, KAZAKH NATIONAL RESEARCH TECHNICAL UNIVERSITY AFTER K.I. SATPAYEV, ALMATY, REPUBLIC OF KAZAKHSTAN

Abstract: the article discusses the development of getting CuO and Cu2O by reactive magnetron sputtering varying the technical parameters of deposition of thin films. Instead of the gases were used such as argon, nitrogen, oxygen. Tested by annealing at different temperatures to determine changes in their properties. The obtained results for the transmittance, x-ray diffraction analysis and determined the width of the forbidden zone. The results were compared and analyzed. The results are for the purposes of the solar energy, microelectronics, etc. Keywords: thin film, reactive magnetron sputtering, deposition of films, spectrum emission.

УДК: 539:23

Оксидные полупроводники p-типа, такие как - CuO, Cu2O, имеют широкие перспективы применения в качестве активных слоев солнечных элементов, в виду того, что эти материалы имеют низкую стоимость, их ширина запрещенной зоны лежит в диапазоне от 1,2 - 2,1 эВ, что обеспечивает высокий коэффициент спектрального поглощения солнечного света.

Было проведено исследование для разработки технологий получение CuO и Cu2O методом реактивного магнетронного распыления на постоянном токе. В результате выполнения эксперимента, произведено пробное распыление медной мишени в среде Ar2, N2, O2, изменяя все технические параметры. Подробно изложен метод получения, применяемые при распылении и осаждении тонких пленок, а также измерения оптических характеристик.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.