Способ обработки материалов резанием

Союз Советских Социалистических Республик, Галков и Н Е. Г. Коновалов, В н изико-технический и ЯВИТЕЛЬ ПОСОБ ОБРАБОТ Изобретение относится к области механической обработки материалов, в частности к резанию их, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и металлообработки на операциях формообразования деталей из металлов и нсметаллпческих материалов со снятием стружки.Известны способы обработки материалов резанием, предусматривающие для интенсификации процесса наложение на режущий инструмент ультразвуковых колебаний с низкой ультразвуковой частотон (18 - 25 кгц),Недостатком этих способов является отсутствие связи частоты ультразвуковых колебаний с физико-механическими свойствами обрабатываемых материалов, поэтому они малоэффектигны. Значительная часть акустической энергии расходуется на неэффективное озвучивание обрабатываемых деталей и крепящих их устройств.Г 1 редлагаем.1 способ обработки материалов резанием с палокециев уль 1 развуковых колебаний на режущий инструмент отличается тем, что для повышения производительности процесса измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обработки на режущий инструмент.Сущность способа заключается в том, что у обрабатываемого материала или у эталонтут АН Белорусской ССР АТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕ ного образца, изготовленного из него, измеряот и фиксируют частоту максимального поглощения ультразвука, с которой сообщают колебания режущему инструменту в процессе 5 обработки.Физические предпосылки способа основываются на следующих положениях. Резание является частным случаем разрушения твердого тела, связанным с образованием дисло каций, нх перемещением и развитием В трещины, распрос 1 раняющиеся В направлении, определяемом полем напряжения в обрабатываемом материале. Причем прн возникновении и перемещении дислокаций и трещин в 15 твердом теле генерируются ультразвуковыеколебания с частотой, зависящей от физико.1 сханическнх свойств тела. Известно также, 1 то крнВая ноглонгенн 51 ульт 1 эазвук 11 тве 1)дыми телами носит резонансный характер, т. е.20 имеет обласн, у которых поглощение резкоповышается. Резонансное затухание ультразвука связано с атомным строением кристаллической решетки твердого тела н является следствием ряда факторов:25 1) диффузионного затухания, вызванногоатомной персстройкои;2) затухание но границам раздела кристалЛОВ и ЗЕРЕН;3) затухание из-за линейных и точечных де фектов дислокаций, вакансий и др.);:нияз 44111 Иад. М 11 О Тиратк 448 Подписное11111111 П 1 Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СГГРМосква, Ж, Раушскан наб., д. 45 Типографии, пр. Сапунова, 2 4) магнитоупругого затухания и других эффек гов, обусловленных ферромагнетизмом.Итак, затухание ультразвука происходит в результате процессов, происходящих в твердом теле, и при достаточной интенсивности колебаний может произойти изменение структуры материала, в том числе образование и перемещение дислокаций, рекресталлизация, диффузия и т. п. Таким образом, сравнение прпчнп, вызывающих максимальное поглощение ультразвука и эффектов, сопровождающих процесс резания, показывает, что они име 1 от общие черты, поэтому резонансная частота поглощения является той оптимальной частотой, при которой акустическая энергия наиболее полно расходуется на процесс резания. Теоретическое представление о процессе резания по предлагаемому способу существено отличается от закономерностей, присущих пзвестш 1 м способам. Если при известных способах основная роль отводится изменению скорости перемещения режущей части инструмента, которая определяется как векторная сумма скорости резания и фазовой скорости колебаний, описываемьш способ характеризуется величиной акустической энергии, выделяемой в зоне резания,5 Применение предлагаемого способа требует индивидуального подбора частоты колебаний в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемых материалов. Значение частоты для различных материалов мо 10 жет находиться в довольно широких пределах, Поэтому применять постоянную, произвольно выбранную частоту для обработки разных материалов малоэффективно. Предмет изобретенияСпособ обработки материалов резанием сналожением ультразвуковых колебаний на рехкущий инструмент, отличаощийся тем, что, с целью повышения производительности про цесса, измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обраоотки на режущий инструмент.