The impact of the type of cutting fluid on the turning process

• Autorzy: Ozimina D. , Kowalczyk J. , Madej M. , Nowakowski Ł. , Kulczycki A.

Warianty tytułu

PL

Ocena wpływu rodzaju cieczy chłodząco-smarującej na proces toczenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article compares the test results concerning the wear of cutting tools after face turning under dry friction conditions and lubricated friction conditions with biodegradable cutting fluid or mineral-oil based emulsion. The turning was performed using a CTX 310 ECO machine tool. The wear of the cutting tools was measured by means of stereo zoom microscopy (SX80), while the elements were identified through scanning electron microscopy (JSM 7100F). The tribological tests were conducted for a ball-on-disc configuration in sliding contact using a T-01M tribometer. The surface textures of the face turned specimens were measured with a Talysurf CCI Lite optical profiler. The study also involved determining the foaming tendency and corrosive effects of both cutting fluids. The use of the biodegradable cutting fluid with low foaming tendency resulted in lower wear and higher corrosion resistance of the tool.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zużycia narzędzi skrawających po procesie toczenia czołowego w warunkach tarcia technicznie suchego, ze smarowaniem biodegradowalną cieczą obróbkową oraz emulsją opartą na oleju mineralnym. Badania wykonano na tokarce CTX 310 ECO. Po obróbce zmierzono zużycie narzędzi za pomocą stereoskopowego mikroskopu inspekcyjnego SX80, a identyfikację pierwiastków przeprowadzono z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego JSM 7100F. Testy tribologiczne wykonano na urządzeniu T-01M. Pomiary struktury geometrycznej powierzchni elementów toczonych czołowo wykonano profilometrem optycznym Talysurf CCI Lite. Dodatkowo przeprowadzono badania pienienia i korozji cieczy obróbkowych. Zastosowane w badaniach biodegradowalne chłodziwo wpłynęło na zmniejszenie wybranych wskaźników opisujących zużycie narzędzia, a także zapewniło lepsze właściwości przeciwkorozyjne oraz przeciwpienne.

Słowa kluczowe

EN

biodegradable cutting fluid; turning; friction; wear

PL

biodegradowalna ciecz obróbkowa; toczenie; tarcie; zużycie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 3
• Strony: 119--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Ozimina D.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Kowalczyk J.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Madej M.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Nowakowski Ł.

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Kulczycki A.

• Air Force Institute of Technology, ul. Księcia Bolesława 6, 01-494 Warszawa

Bibliografia

• 1. Siniawski M., Bowman C., Metal working fluids: Winding green in the manufacturing process, Industrial Lubrication and Tribology, 61, 2, 2009, pp. 60–66.
• 2. Doll K., Sharma B., Emulsification of chemically modified vegetable oils for lubricant use, Journal of Surfactants and Detergents, 14, 2011, pp. 131–138.
• 3. Adhvaryu A., Liu Z, Erhan S. Z., Synthesis of novel alkoxylated triacylglycerols and their lubricant base oil properties, Industrial Crops and Products, 21, 2005, pp. 113–119.
• 4. Kajdas C., Karpińska A., Kulczycki A., Industrial Lubricants. Chapter 8: Chemistry and Technology of Lubricants, Third Edition, Springer Dordrecht Heidelberg, London, New York 2010.
• 5. Soković M., Mijanović K., Ecological aspects of the cutting fluids and its the cutting processes, Journal of Materials Processing Technology, 109, 2001, pp. 181–189.
• 6. Wilson B., Lubricants and functional fluids from renewable sources, Industrial Lubrication and Tribology, 50, 1, 1998, pp. 6–15.
• 7. Ozimina D., Kowalczyk J., Madej M., Nowakowski Ł., Wpływ biodegradowalnej cieczy chłodząco-smarującej na zużycie narzędzia i strukturę geometryczną powierzchni po obróbce skrawaniem, Mechanik, 8–9, 2016, pp. 1094–1095.
• 8. De Chiffre L., Belluco W., Investigations of cutting fluid performance using different machining operations, Lubrication Engineering, 58, 200, pp. 22–29.
• 9. Rebeccal G., Rogere M., Peter A., Biodegradable lubricant, Lubrication Engineering, 7, 1998, pp. 10–16.
• 10. Petterson A., High-performance base fluid for environmentally adapter lubricants, Tribology International, 40, 2007, pp. 638–645.
• 11. Asdauskas S., Perez J. M., Duda J. L., Lubrication properties of castrol oil–potential basestock for biodegradable lubricants, Lubrication Engineering, 53, 1997, pp. 35–41.
• 12. Manekotte J. K., Kailas S. V., Experimental investigation of coconut and palm oils as lubricants in four-strokeengine, Tribology Online, 6, 1, 2011, pp. 76–82.
• 13. Somashekaraiah R., Suvin P. S., Gnanadhas D. P., Kailas S. V., Chakravortt D., Eco-Friendly, Non-Toxic Cutting Fluid for Sustainable Manufacturing and Machining Processes, Tribology Online, 11, 5, 2016, pp. 556–567.
• 14. Zhang J. Z., Rao P. N., Eckman M., Experimental evaluation of a bio-based cutting fluid using multiple machining characteristics, International of Journal of Modern Engineering, 12, 2, 2012, pp. 35–44.
• 15. Ademoh N. A., Didam J. H., Garba D. K., Investigation of Neem Seed Oil as an Alternative Metal Cutting Fluid, American Journal of Mechanical Engineering, 4, 5, 2016, pp. 191–199.
• 16. Adamczak S., Świderski J., Wieczorowski M., Majchrowski R., Miller T., Łętocha A., Założenia do oceny wiarygodności pomiarów topografii powierzchni w różnych skalach, Mechanik, 3, 2015, pp. 81–87.
• 17. ASTM D3601-88 Standard Test Method for Foam In Aqueous Media (Bottle Test), 2002.
• 18. PN-92-M-55798 Badanie działania korodującego cieczy technologicznych na stopy żelaza.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).