Способ механической обработки с подогревом

Способ механической обработки с подогревом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(t <) 860936

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.09.75 (21) 2178251/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (51) M. Кл.з

В 23В 1/00

Государственный комитет (53) УДК 621.941.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Д. Г. Быховский, К. П. Алексеев, В. С. Кунин, В. М. Вассин, В. H. Нестеров и В. А. Александров

Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский б (71) Заявители

1

1 ci !

1 !

Ж с аА Р (54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТ 44,"" -"4 .. ук-;, С ПОДОГРЕВОМ

Изобретение относится к области механической обработки электропроводных материалов с подогревом и может быть использовано при обработке литых и кованных слитков и заготовок, преимущественно с твердой литейной коркой или из труднообрабатываемых сплавов.

Известен способ механической обработки с подогревом, например плазменным, при котором с помощью плазмотрона расплав- щ ляется и удаляется поверхностный слой металла толщиной до 20 мм.

Недостатками этого способа является низкое качество поверхности (обычно требуется дополнительная чистовая механиче- 15 ская обработка); очень большой расход энергии, так как весь удаляемый металл необходимо нагреть до температуры плавления и расплавить. В результате этот способ промышленного применения не нашел.

Известен так же способ механической обработки с подогревом.

Подлежащий удалению слой металла нагревается до температуры, при которой механические свойства его изменяются, и затем удаляется обычным резцом.

В качестве нагревателя в этом способе используются высокочастотные генераторы, газовые горелки и плазмотроны. Плазмотрон устанавливается в максимальной близости от резца перпендикулярно поверхности резания.

Недостатком этого способа является низкая производительность.

Нагревание поверхности позволяет снизить усилие на резец, но из-за низкой теплопроводности обрабатываемых с подогревом сплавов для получения на глубине 2—

5 мм по всей ширине поверхчости резания необходимой температуры мощность нагревателя должна быть очень большой, а скорость его перемещения маленькой. Так нагреватель 60 кВт, перемещаясь со скоростью 2,64 м/мин, создает в стали температуру 600 С на глубине 2,25 мм, а при скорости 7,56 м/мин — на 1,0 мм.

Таким образом, нагрев детали позволяет увеличить скорость механического резания, но увеличение скорости приводит к снижению глубины нагретого слоя, что требует снижения подачи, и производительность обработки возрастает незначительно.

Несмотря на то, что энергетически такой процесс выгоднее плазменной обработки, он не нашел применения в промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности процесса прп заданной мощности плазмотрона.

С этой целью предлагается перед резцом на поверхности резания выполнять канавку

860936 с помощью плазменной струи дугового плазмотрона.

Проведенные исследования процесса механической обработки с плазменным подогревом показали, что необходимый эффект повышения производительности может быть получен без нагрева всего металла, соприкасающегося с режущей комкой резца, как это имело место в процессе обработки с подогревом. Для этого необходимо нагреть только ту часть металла, которая соприкасается с наиболее нагруженной частью режущих кромок резца.

Наиболее эффективно подвести тепло к нужной области удается, используя метод плазменной обработки, но удаление металла производится не со всей поверхности, а только с той части поверхности резания, которая соприкасается с наиболее нагруженной частью режущих кромок резца.

При этом на поверхности резания образуется канавка, максимальная глубина которой расположена именно в области наибольших нагрузок на режущей кромке резца. Удаление металла из канавки позволяет не только подвести тепло максимально близко к тем слоям металла, котоорые соприкасаются с режущими поверхностями резца, но и снизить толщину стружки, которую этим участком необходимо удалить.

При этом мощность нагревателя в несколько раз ниже, чем при плазменном нагреве всей поверхности, и энергетически такой процесс существенно выгоднее.

При таком расположении канавок на поверхности резания нами был получен неожиданный эффект увеличения стойкости резцов не менее чем в два раза.

Предлагаемый способ иллюстрируется фиг. 1 и фиг. 2.

Перед резцом на поверхности резания с помощью плазмотрона образуют канавку, расстояние 1 от края которой до линии, образованной пересечением поверхности резания с обработанной поверхностью, в течение всего процесса необходимо поддерживать в пределах 0,5

0,155<6<0,9S, где S — подача резца на оборот или проход, причем, максимальная ее глубина расположена вблизи линии, образованной пересечением обработанной поверхности с поверхностью резания. С этой целью угол между осью плазмотрона и направлением резания а поддерживается в пределах 20 < а < 70 в зависимости от размеров обрабатываемой детали, глубины обработки и параметров работы плазмо5

Зо

4 трона. B то же время угол р между осью плазмотрона и направлением подачи поддерживается в пределах 15 < P < 45 в зависимости от подачи, скорости резания и параметров работы плазмотрона.

Расстояние Н между точкой пересечения оси плазмотрона с поверхностью резания и вершиной резца поддерживают в пределах

0,01 V<8<10 V в зависимости от скорости резания V и мощности плазмотрона.

На фиг. 1 показана в качестве примера схема взаимного расположения плазмотрона и резца при обработке цилиндрической детали. Деталь 1 обрабатывается плазмотроном 2 и резцом 5. Плазмотрон образует на поверхности 4 резания канавку 5, расположенную на расстоянии 0,5 — 2,0 мм от линии, образованной пересечением поверхности 4 резания и обработанной поверхности

6. Ось плазмотрона устанавливается под углом а к направлению резания V и под углом р и направлению подачи 5 так, что точка пересечения оси плазмотрона и поверхности резания находится на расстоянии Н от вершины резца.

На фиг. 2 показано сечение обрабатываемой детали 1 передней поверхностью резца 3. Для удобства на переднюю поверхность резца наложено поперечное сечение стружки с канавкой 5, шириной а и глубиной b. При этом b всегда меньше длины с работающей части передней режущей кромки 7. Канавка 5 расположена вблизи линии пересечения поверхности резания 4 с обработанной поверхностью 6 так, что максимальная глубина канавки расположена как раз возле указанной линии.

Формула изобретения

1. Способ механической обработки с подогревом, например плазменным, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, перед резцом на поверхности резания источником-плазмотроном образуют канавку, 2. Способ по п. 1, отл:ич а ющи и ся тем, что канавку образуют таким образом, что ее нижняя граннца отстоит от линии, образованной пересечением поверхности резания и обработанной поверхности, на расстоянии 0,5 — 2 мм.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширину канавки а поддерживают в течение всего процесса в пределах

0,1 С<а<0,8 С, где С вЂ” длина главной режущей кромки, 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что глубину b канавки поддерживают в течение всего процесса в пределах

0,15S

Составитель Л. Оболенская

Техред М. Гайдамак

Редактор Г. Прусова

Корректор Е. Осипова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1813/3 Изд. № 509 Тираж 1148 Подписное

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

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