Способ определения скорости резания

Способ определения скорости резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сотоа Соеетсиик

Соцеталмстическттк

Республик

648383 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаявлеиоЗ0.09.76 (21) 2408831/25-08 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано25.02.79.Бюллетень % 7

Дата опубликования описания 28.02.79

2 (51) М. Кл.

В 23 Я 15/00

Гееуаерстве«нме «ем«тет. СССР

IN делам «зебр«тек«к а еткрьпЪ« (53) УДК621.9., . 014. 5 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. В. Васильев и М. П. Козочкин

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть исполь эовано во всех случаях, где резание осуществляют электропроводным инструментом.

В современной металлообработке ре-. занием с появлением труднообрабатываемых конструкционных материалов, вызывающих интенсивный износ режущего инструмента, поиск диапазона рабочих скоростей, где износ инструмента минима» лен, представляет одну из актуальнейШйх задач, Известны способы определения оптимальной скорости резания, базирующиеся на проведении ряда стойкьстных испытаний.

Классический способ определения скбрости резания основан на зависимости т ** f (Т), rge е, — скорость резания, Т - стойкость инструмента.

Экспериментальное получение зависимости Ч f (Т) связано со значитель ным расходом обрабатываемого и инструментального материалов и рабочего времени.

Более совершенен способ, основанный на использовании термоэдс, генерируе5 мой в процессе резания и Отождествляемой с температурой контакта инструмента с обрабатываемой деталью. 1 .

Как и все другие известные способы этот способ требует для определения оптимальной с точки зрения износа инструмента скорости резания проведения стойкостных испытаний (в сокращенном объеме) и не учитывает реальный раэ брос физических свойств материалов, участвующих в резании: обрабатываемо го (от заготовки к заготовке даже одной марки) и инструмент ального (от отеной пластинки к другой). Другими словами, этот способ не обеспечивает ра боты первой пары: инструментальныйобрабатываемый материал, — на оптимальной скорости резания с точки зрения минимального резца.

648383

Между тем прогрессивные констру » ции металлорежущего оборуцования и процесс автоматизации средне - и мелкосерийного производства путем создания комплексов быстропереналаживаемых станков с ЧПУ, управляемых от центральной ЭВМ, требует высокой на цежности инструмента в работе во всех случаях часто. меняющихся заготовок.

Целью настоящего изобретения яв- 10 ляе гся повышение нацежности инстру мента в работе путем учета фактических физико-химических свойств обрабатываемого и инструментального материалов„.

Для этого измеряют оптическим цве- 5 товым пирометром температуру контыта инструмент-деталь, вычисляют Эавн симость производной термоадс по тем-..

". : пературе контакта и по полученной эависймости выбирают скорость резания, >0 соо"гветствующую минимальному значению произвоцной.

В начале обработки цетали проиэвоцят резание с переменной скоростью, эа счет чего получают зависимость производной термоэдс, по температуре контакта.

На фиг. 1 цаиа схема осуществления способа на примере обработки цетали типа фланца;. на фнг. 2 - график зави симости термоэдс и температуры от скорости резания;.на фиг. 3 - устройство цля реализации предлагаемого способа.

Заготовка, установленная в патрон станка, поцвергается прецварительной обточке по торцу А. При этом скорость ребаниЯ при постоянной частоте враще

"ния щпинцеля меняется в некоторых прецелах."Получаемые при этом снгнальп первый, термоэцс в функции скорости резания Е Е PT), и второй,:температура скользящего контакта, реГистрируемая оптическим цветовым пирометром, также в функции скорости резания

Т Т (7), показаны на фиг. 2. Вйц этих функций может существенно отлйчаться не только при перехоце íà ttpyгую марку обрабатываемого материала, но, например, при его термообработке, являясь характеристическим цля данной пары инструментального и обрабатываемого материала.

Ясслецованиями установлено, что, несмотря на схожее монотонное возрастание функций Е йТ, между ними имеется различие в форме и координате

® точек перегиба (фиг. 2), опрецеляемое физико-химическими свойствами материала заготовки и, например, твердого сплава. Это различие сказывается на вице и величине функции

> т. е. производной от термоэцс по. температуре, показанной на фиг. 2 пунк,тиром. Физически значение производной

:соответствует коэффициенту W в форму ле Зеебека, записанной в цифференциальной форме

Е aQ4JT

I и характеризует взаимоцейстие инструментального и обрабатываемого материалов ь условиях скользящего контакта. По вицу функции

-5 (v) (Т

g ее значению произвоцят выбор скорости резания, при котором взаимодействие обрабатываемого и инструментального . материалов минимально (минимальна величина производной), т. е, минимален износ инструмента.

На фиг . 3 показано возможное расположение техническйх срецств, обрабатываемой заготовки 1, режущего инструмента 2, пирометра 3, навеценного на вершину режущей кромки„блока 4 регистрации термоэдс Е и температуры Т контакта, системы Я управления станка и привоца 6 главного движения станка, На основании цанных, поступающих в блок 4 контроля, в период изменения скорости резания (прецварнтельной обточки) вычисляют значения функции

dF,, опрецеляют скорость резания, соответствующую.ое мйнимуму, и посрецством системы 5 управления станка управляют приводом главного цвижения станка так, чтобы фактическая скорость резания находилась в цопустимом циапазоне, Все сказанное выше подтверждает, что прецлагаемый способ может обеспечить надежность инструмента в работе даже при обработке первой заготовки и учесть ее индивидуальные особенности, налример, термообработку, т. е. в таких условиях, когда известные способы неэффективны. При этом отпацает необходим ость проведения стойкостных испытаний.

В современных комплексах станков с ЧПУ, управляемых от ЭВМ, исполь648383 зование указанного способа позволит ца высить производительность этих комплексов (за счет повышения надежности обработки, сокрашения простоев и брака).

S формула изобретения

1. Способ определения скорости резаиия, соответствующей минимальному износу режущего инструмента, при котором производят измерение величины термоэдс,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности инструмента в работе путем учета фактических физико-химических свойств обрабатываемого и инструментального ма- териалов, измеряют оптическим цветовым пирометром температуру контакта инструмент — деталь, вычисляют зависи- мость производной термоэдс по температуре контакта и по полученной зависимости выбирают скорость резания, соответствующую минимальному значенщо производной.

2. Способ по п. 1, о т л н ч а юшийся тем, что, в начале обработ ки детали производят резание с переменной скоростью, эа счет чего получают эависимбсть производйой термо эдс по температуре контакта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Макаров А. Д. Разработка основ оптимального резания металлов.Уфа, ВДНХ СССР и Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе, 1971, с. 4.

648383

Составитель М. Пуряев

Редактор В. Дибобес Техрец К Гаврон Корректор Л, Василина

Заказ 445/13 Тираж 1221 Поцлисное .

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц., 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4