Способ определения оптимальной скорости резания

Способ определения оптимальной скорости резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1 1,751502

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.04.78 (21) 2605591/25-.08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. Кл.

В 23В 1/00

Государственный комитет (53) УДК 621.941.1 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

А. Д. Макаров, В. М. Кривошей, В. К. Бахтин, Д. И. Рюков и И. В. Васильев (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ

РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов снятием стружки и может быть использовано для определения оптимальных скоростей резания, при которых обеспечивается минимальная интенсивность износа и максимальная размерная стойкость инструмента, при обработке легированных сталей, жаропрочных сплавов и других металлических материалов твердосплавным инструментом в различных областях маши- 10 построения.

Известен способ определения оптимальной скорости резания методом торцовой обточки (1). Суть метода заключается в следующем. Торец диска из данного материа- 15 ла протачивают от центра к периферии, при этом скорость резания непрерывно возрастает по закону прямой. Протачивают, сохраняя прочие условия неизменным, при двух различных скоростях вращения П1и Пз 20 до затупления резца на какой-то скорости резания V .

Выбирают в качестве исходного параметра заданную стойкость Т, а допустимую скорость Р, определяют по уравнениям 25

П1

2 Ig— п п

m

1/ тг . - п

2S n(m -+- I) Т где т — показатель относительной стойкости; и — скорость вращения шпинделя, об/мин;

В и à — диаметр, мм и скорость резания, м/мин, при которых произошло заступление резца;

S — подача, мм/об.

Недостатком известного способа является то, что он используется для определения допустимой скорости резания V„ñîoòâåòñòвующей произвольно заданному периоду стойкости Т; и не учитывает переменность показателя m для различных диапазонов скоростей резания, следовательно, не дает информации об оптимальной скорости резания, соответствующей максимальной размерной стойкости и минимальной интенсивности износа инструмента.

Целью изобретения является сокращение трудоемкости и расхода обрабатываемых и инструментальных материалов.

Цель достигается тем, что в известном способе определения оптимальной скорости резания при торцовом точении легированных и жаропрочных сталей и сплавов твердосплавным инструментом, заключающем751502

60 ся в том, что обточку производят с постоянной угловой скоростью вращения и подачей от центра к периферии, и по предварительно выбранному исходному параметру судят о величине оптимальной скорости, в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности нарастания температуры резания, которая совпадает с оптимальной скоростью резания. При обточке от периферии к центру в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности спада температуры резания.

На фиг. 1 изображена диаграмма записей температуры при торцовой обточке с подачей от центра к периферии; на фиг.

2 — то же, с подачей от периферии к центру; на фиг. 3 — диаграмма записи температуры при торцовой обточке жаропрочного сплава ХН73МБТЮВД резцом из сплава

ВК60М.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На выбранном сечении среза с постоянной угловой скоростью вращения шпинделя и и величиной подачи S производят обточку торца образца от центра к периферии (или от периферии к центру), непрерывно регистрируя при этом температуру, возникающую в зоне резания, например с помощью самопишущего прибора. Скорость резания при этом непрерывно увеличивается (уменьшается) по линейному закону в связи с изменением диаметра обработки.

Строят зависимость 0=f(V). В случае записи температуры на самопишущем приборе производят масштабирование диаграммной ленты. Масштаб для нанесения шкалы диаметров в мм

2.S.u

U

> где S — подача, мм/об;

n — скорость вращения шпинделя, об/мм;

U — скорость перемещения диаграммной ленты самопишущего прибора, MM/мин.

Масштаб для нанесения шкалы скорости резания в м/мин.

Мр: 1000/n S° . n ..

На полученной диаграмме фиг. 1 «ли 2 находят зону изменения интенс«вности нарастания (спада) температуры при 0=0 и соответствующую ей скорость резания. Эта скорость совпадает с оптимальной скоростью, при которой наблюдается минимальная интенсивность износа инструмента.

Пример. Точение жаропрочного сплава

ХН73МБТЮВД резцом ВК6ОМ методом торцовой обточки.

З0

Зд

Заготовка, термообработанная по серий«ой технологии, в форме диска диаметром

d„,ð — — 132 мм и толщиной 80 мм с центральным отверстием диаметром d„„=60 мм. Резец с геометрией р= р — — 45, r=1,6 мм; у=5, а=10, Х=О . Обточка производилась на токарном станке 1К62. Температура резания измерялась методом естественной термопары и регистрировалась на самопишущем потенциометре КСП-4и. Подача

S=0,195 мм/об, глубина резания i= 1,0 мм, скорость вращения шпинделя n=85 об/мин, скорость движения диаграммной ленты

U=40 мм/мин.

М = 2 Яп 2 0,195.85 = 0 829

d—

U 40

) )

М вЂ” 1000)г-Ь n* = 1000/3,14 0,195 >(>(85 = 0,226.

Как видно из фиг. 3, при достижении скорости резания, соответствующей оптимальной температуре ОО=720 С, наблюдается снижение интенсивности нарастания температуры и некоторая ее стабилизация. При дальнейшем увеличении диаметра обработки, а следовательно и скорости резания, темп прироста температуры вновь возрастает. Данная скорость Vp=25 м/мин для указанного сечения среза, соответствующая оптимальной температуре, является оптимальной, т. е. при этой скорости наблюдается наименьшая интенсивность износа и максимальная размерная стойкость инструмента.

Для сравнения были проведены испытания по определению оптимальной скорости резания известным способом, основанном на проведении стойкостных испытаний.

Способ проверялся при обработке жаропрочных сплавов ХН73МБТЮВД и ХН60 резцами ВК60М и ВК6М, жаропрочных и нержавеющих сталей 11Х13Н2В2МФ и

Х18НЮТ резцами Т15 К6 и ВК8, а также конструкционной легированной стали

38ХМОА резцом Т15К6. Расхождение во всех случаях не превышало 5 — 10 /о.

Формула изобретения

Способ определения оптимальной скорости резания при торцовом точении легированных и жаропрочных сталей и сплавов твердосплавным инструментом, заключающийся в том, что обточку производят с постоя«ной угловой скоростью вращения детали и подачей резца в рад«а,)ьном направлении, а о величине оптимальной скорости резания судят по предварител.«о выбранному исходному параметру, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости «расхода обрабатываемого материала, при обточке с подачей резца от центра к периферии (от периферии к цент751502 фиг.2 ру) в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности нарастания (спада) температуры резания, которая совпадает с оптимальной скоростью резания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фельдштейн Э. И. Методы определения обрабатываемости металлов. M., 1946, 5 с. 38 — 45.

751502

У, м/г7иН

Ва га.

Фи@.3

Редактор Г. Улыбина

Корректор А. Галахова

Заказ 1466/2 Изд. № 402 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Ь г /т г&

Составитель В. Иванников

Техред А. Куклина