Введение к работе
і.
Актуальность.
Одним из важнейших элементов процесса обработки резанием являются сыазочно-охлакдашцие технологические средства (СОТС). По оценкам более 60S от общего объема СОТС составляют' водосмешиваемые смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Ввиду специфических особенностей СОЙ. находящихся в аидком агрегатном состоянии и подверженных биологическому разрушению, подсистема COS является наиболее слабым объектам технологической металлорежущей системы (ТМС).
В отличии от разработки и совершенствования составов жидкостей, технологии и средствам технологического оснащения (СТО) систем применения' СОЖ не уделялось должного внимания. .- На данный момент болъЕинство предпЬиятии но iiucet мобильных, автоматизированных, рециркуляционных систем примени жя COS. о6еспечиваа«и экологическую и санитарно-гигиеническую безопасность. Серьезную опасность для природы представляют серийные и мелкосерийные производства ввиду их значительного количества и неконтролируемости.
Склонность водосмешиваемых COS к дестабилизации структуры под воздействием возмущающих факторов вызывает серьезный вопрос утилизации отработанных жидкостей. Экологически приемлемая утилизация COS в настоящее . время значительно превосходит стоимость исходной жидкости. Не менее важной проблемой является и экономия дорогостоящих материалов СОЖ, достижение которой возможно за счет увеличения периода стойкости СОК и ресурса ее работы.
Разработка соответствующих современным требованиям технологии и СТО применения СОЯ сдерживается недостаточной изученностью закономерностей поведения эмульсий как сложных водных систем и отсутствием доступной элементной базы замкнутых технологических систем применения СОЯ.
Целя работы
-
Обеспечение экологической и санитарно-гигиенической безопасности технологического процесса применения СОЖ в серийных и мелкосерийных производствах. - ---.---...
-
Повышение экономической эффективности процесса применения водосмешиваемых СОЖ,
Метод достижения цели
Разработка и реализация рециркуляционного технологического процесса применения водосмешиваемых СОЖ на основании:
-
анализа научных разработок в области технологии применения водосмешиваемых СОЖ, анализа отечественных и зарубежных СТО систем применения водосмешиваемых COS; .. ' ,
-
исследования деструктивных процессов..в жидкостях при их" эксплуатациив ТМС и рабочих процессов СТО.
Автор защищает
-
Принципы построения малоотходной рециркуляционной системы; применения водосмешиваемых СОЖ для серийных и мелкосерийных производств,
-
Способ и СТО прямоточного (без промежуточных емкостей) приготовления СОЖ, обеспечивающие подачу компонентов приготовления, дозирование, перемешивание, диспергирование и подачу СОЖ потребителю в момент запроса, увеличивающие период стойкости жидкости.
-
Способ и СТО регенерации водосмешиваемых СОЖ, основанные на комплексном регенерационном воздействии. Повторное использование регенерированной жидкости в производственном цикле в качестве присадки ко вновь приготавливаемой СОЖ. Увеличение ресурса работы технологической жидкости за счёт многократных регенсрационных циклов без разрушения структуры СОЖ.
І. Способ прогнозирования и управления технологическими цик
лами в рециркуляционной системе применения СОЖ на базе плано
во-предупредительной замены жидкости в системах 'охлаждения стан
ков.
Научная новизна
Обоснованы принципы и методы построения системы и организации технологического процесса применения СОЖ в серийных и мелкосерийных производствах, основанные на поддержании биосистемы СОЖ в пределах безопасного "коридора" значений содержания микроорганизмов за счет прямоточного процесса приготовления и подачи СОЖ, ' регенерации отработанной COS без разрушения структуры при многократном использовании регенерированной СОЖ в качестве присадки к свежепри-готавливаеыой жидкости.
Научные результаты
1. Исследован и разработан' технологический процесс приготовления СОЖ с использованием оригинальных многофункциональных средс-
4'
тв оснащения, отличающийся одновременным автоматическим выполнением операций подачи компонентов СОЖ, дозирования, перемешивания, диспергирования и подачи готовой СОЖ потребителю -в прямоточном режиме без промежуточных емкостей.
-
Исследован и разработан технологический процесс регенерат ции СОЙ без разрушения структуры, включающий обработку биоцидаш, пастеризацию при 90С, седиментационную сепарацию "инородных" фаз с последующим возвратом СОЖ' в производственный цикл в качестве присадки к вновь приготавливавши жидкости.
-
Предложена организация технологического процесса применения COS по принципу удержания эксплуатационных параметров жидкости в "коридоре" граничных значений'за" счет планово-предупредительной замены CCS в системах охлаждсісіл іготоллореяуиих станков.
Практическая ценность
-
Обеспечен ресурс безебросовой эксплуатации СОЖ (с возвра-том регенерированной жидкости в производствен^ цикл) в точении двух лет при выполнении технологических-ограничений, экологических и санитарно-гигиенических норм.
-
Увеличен период стойкости COS в 4...8 раз по сравнению с нормативными показателями. .
-
Снижена концентрация эмульсола на 25... 40% от нормативных -значений без ущерба для технологических свойств СОК.
-
Разработаны автоматизированные мобильные СТО, обеспечивающие эксплуатацию СОЖ из любых типов товарных эмульсолов, синтетических и полусинтетических СОЖ, имеющие блочно-модульную конструкцию, способные встраиваться в действующие системы применения СОЖ. "Открытая" структура средств оснащения позволяет достраивать ре- циркуляционную систему применения дополнительными функциональными блоками.. '""" "'"" '"" —"; — -- . -..
-
Предложен алгоритм построения, графика планово-предупредй'-""" тельной замены и пополнения COS в системах охлаждения металлорежущего оборудования. проектного.расчета.производительности средств оснащения системы применения СОЙ. "' " .""
Реализация работы
Внедрены в производство технология и автоматизированная система приготовления и раздачи эмульсин, к станкам для корпусов механической обработки на пяти предприятиях Н.Новгорода и Нижегородской области-. По данным производственных испытаний обеспечен период
стойкости СОЖ 4...6 месяцев и более.
Внедрены в производство рециркуляционная технология и автоматизированная двухмодульная.система применения'СОЖ на предприятиях: Научно-исследовательский институт измерительных систем; АО "Интел". За два года эксплуатации не выявлена необходимость сброса СОЖ из системы применения.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационной работы доложены на международной конференции ."Технология механообработки: физика процессов и оптимальное управление" г. Уфа, 1994; на научно-технической конференции АТН РФВВО "Прогрессивные технологии -основа качества и производительности обработки изделий"-г. Н.Новгород, 1995; на заседаниях кафедр "Металлорежущие станки и инструменты" и "Технология машиностроения" Нижегородского государственного технического университета.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликованы 4. работы, 2 патентные заявки.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 'ЗЙ страниц машинописного текста, U0 рисунков, it таблиц, 85" наименований использованной литературы.
