Способ определения оптимальной скоростирезания

Способ определения оптимальной скоростирезания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >841779.Ф

I ./б -=

\ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 291079 (21) 2832671/25-08

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКи Йо (23) Приоритет

Опубликовано 3006,81. Бюллетень М 24

Дата опубликования описания 3006.81 (51)М. Кл.

В 23 В 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 573 (088.8) 1

A. И. Хватов, А ° И. Тананин и В. В. Никулин (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Ижевский завод тяжелых бумагоделательных машин и Ижевский механический институт (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИИАЛЬНОИ

СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к способам определения наивыгоднейших режимов резания.

Известен способ определения оптимальной скорости резания, в котором оптимальную скорость резания определяют по предварительному выбранному исходному параметру процесса резания усадки стружки, а оптимальную скорость назначают на порядок выше скорости, соответствующей максимальному эна ению усадки(Ц .

Недостаток этого способа заключается в том, что его можно применять 15 только при резании материалов, склонных к наростообраэованию, когда зависимость усадки стружки от скорости резания имеет экстремальный характер.

Бель изобретения — расширение об- 20 ласт и применения способа при обработке материалов с различными физикомеханическими характеристиками.

Указанная цель .достигается тем, что в качестве исходного параметра выбирают длину участка упрочнения передней поверхности инструмента.

Способ основан на том, что наибольшей стойкости режущего инструмента соответствует минимальная длина 3Q участка упрочнения. Выбор в качестве исходного параметра длины участка упрочнения объясняется тем, что его размеры характеризуют деформационное состояние металла в контактной зоне, условия взаимодействия металла контактной зоны с передней поверхностью инструмента и оказывают большое влияние на интенсивность износа режущей части инструмента.

На фиг. 1 изображена передняя поверхность резца, выведенного из зоны резания быстрым перемещением в направлении поперечной подачи; на фиг. 2 — типовая зависимость влияния скорости резания на длину участка упрочнения; на фиг. 3 — пример зависимости участка упрочнения от скорости резания.

Процесс взаимодействия стружки с передней поверхностью инструмента характеризуется многими параметрами, один из главных среди них — длина участка упрочнения С . Величина участка упрочнения определяется на контактной поверхности инструмента (фиг.1), выведенного из зоны резания. Участок упрочнения С вместе с участком раэупрочнения С -С 1 составляет пластический контакт С, которйй, в свою

841779

Формул а и з обре те н ия

55 очередь, входит в полный контакт С передней поверхности инструмента со стружкой. Выбор длины участка упрочнения С передней поверхности инструмента со стружкой в качестве основного параметра контактных процессов, определяющего оптимальную скорость резания v>„, связан с тем, что его величина наиболее полно отражает деформационное состояние металла в контактной зоне и взаимодействие металла контактной зоны с передней поверхностью инструмента.

Величина участка упрочнения С,2 зависит от режимов резания и физикомеханических характеристик обрабатываемого материала.

Для каждой пары обрабатываемого и инструментального материалов имеется скорость резания v при которой происходит переход от резания с пульсирующей контактной зоной к резанию с зоной контактных пластических деформаций, начиная с которой величина С уменьшается и затем стабилизи 2. руется. Основной причиной уменьшения величины С с ростом .скорости резания является увеличение температур пластически деформируемых объемов.

В зоне оптимальных скоростей резания существует экстремум на кривой зависимости длины участка упрочнения

С от скорости резания, что объясняется изменением процесса стружкообразования. При оптимальной скорости резания значительно активизируется контактное течение металла, увеличивается толщина контактной зоны, снижается градиент скорости перемещения металла в контактной зоне. Кроме того, уменьшается ширина зоны среза, т.е. уменьшаются затраты энергии на срезание стружки, а также теплонагруженность режущего клина. Это неразрывно связано с уменьшением длины участка упрочнения С

Способ осуществляют следующим образом.

По результатам стандартных кратковременных испытаний обрабатываемого материала в выбранном интервале скоростей резания определяют длину участка упрочнения передней поверхности инструмента со стружкой. Интервал скоростей резания выбирают.с учетом априорной информации о расположении оптимальной скорости резания, котЬрую можно получить в литературе из таблиц классификации материалов по с брабатываемости резанием. По таблицам на основе физико-механических свойств и химического состава исследуемого материала можно опре5

40 делить к какой группе он относится, и ориентировочно выявить область оптимальной скорости резания. Дальнейшие испытания проводятся в априорно выявленной области оптимальной скорости резания. Подобная априорная информация позволяет дополнительно сократить время определения оптимальной скорости резания. Замеры длины участка упрочнения на передней поверхности инструмента производят через каждые 5-10 м/мин в выбранном интервале скоростей резания.

Замеры участка упрочнения осуществляют под микроскопом, строят график зависимости длины участка упрочнения от скорости резания -C = f(v).

По минимальной длине участка упрочнения на графике определяют оптимальную скорость резания.

Способ иллюстрируется примером для следующих условий: точение стали 45 резцом с механическим креплением пластины твердого сплава Т15 К6.

Геометрические параметры режущей части инструмента: 7 = +7О, 4 = =4, = 20С, 45о ср 25o ; Оо Режимй резания: подача S = 0,3 об/мин, глубина— — 2 мм. Скорость резания v выбирается по априорной информации от

100 до 160 м/мин. Проводят стандарт ные испытания обрабатываемого материала через каждые 10 м/мин в выбранном интервале скоростей резания. Замеряют длину участка упрочнения С и строят график зависимости С = f(t) (фиг.3).

По графику минимальная длина С> — 0,043 мм, ей соответствует оптимальная скорость резания v = 130 м/мин, что подтверждается увеличенными стойкостными испытаниями.

Способ определения оптимальной скорости резания, включающий выбор исходного параметра процесса резания, проведение кратковременных стандартных испытаний, построение графика, отличающий с я тем, что, с целью расширения области применения способа при обработке материалов с различными физико-механическими характеристиками, в качестве исходного параметра выбирают длину участка упрочнения передней поверхности инструмента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 511144, кл. В 23 B 1/00, 1976.

841779

Puz. I

"Ълт фи1 3

r2ffH

00Е у н)ИиН

Составитель В алексеенко

КорректoP .П Иван ач Техред А. Бабинеа

Редактор M. Ткач е ул. Проектная, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Тираж 1148 Подписное

Заказ 4942/8 нного комитета СССР

ВНИИПИ Государственного

Й по делам изобретени и и открытн

4/5 .-35 Раушская наб., д.

113035, Москва, Ж-35, Рауш