Способ определения составляющих удельной силы стружкообразования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1060 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ НОМУ СВИДЕТЕЛЬС Н(56) 1, Вульф А, М. Резалов, Л., "Машиностроениес, 134-137. ой силы стружкообразования опреяют по формулам 9 46 И. И. Фейманехнологический,а сову аР 9(а) ь а е мета 1973,толщ емог перв ная сост лия напр пенд обра товк я производависимостивляющей уси езания Р,вленной пер-(,; кулярно к ,фар ующей заго- ъюФот толщи)езаемого о(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ УДЕЛЬНОЙ СИЛЫ СТРУЖКООБРАЗОгВАНИЯ, заключающийся в измерениисоставляющих силы резания острыминструментом и расчете по полученным результатам составляющих удельной силы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения составляющих удельной силыстружкообраэования, на кдническойзаготовке с углом 2 к резцом привершине 2 у, установленным такимобразом, чтобы его режущие кромкисостадляли с образующей заготовкиугол -" -ф, нарезают резьбу, сообщая резцу движение подачи вдоль осизаготовки, измеряют составляющиеусилия резания Р и РЧ и длину пути резания , а составляющие удель зпф- текущее значениетолщины,среэаемого слоя,а Р(а) .- первая производна ная зависимостиглавной состав- Сзляющей усилия Ерезания Р отины срезао слоя; СИзобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при разработке методик расчета сил резания.Известен способ определения составляющих удельной силы резания, согласно которому производится измерения главной Р и радиальной Р составляющих силы резания при свободном резании, например при точе,нии, когда образец выполняют в виде трубы (или диска), которому сообщают вращаТельное движение, резец устанавливают таким образом, чтобы его режущая кромка перекрывала по длине размер стенки трубы (или толщины диска), и резцу сообщают поступательное движение с постоянной скоростью подачи, а составляющие удельной силы резания определяются как:РРЧЧ аЬгде а и Ь - соответственно толщина и ширина срезаемого слоя (1) .Недостатком известного способа является наличие погрешностей, вызванных краевыми эффектами (смятие стенок трубы или диска). Кроме того, для различных значений толщины срезаемого слой необходимо производить несколько опытов по измерению сил резания, что приводит к повышенному расходу обрабатываемого материала и повышает, трудоемкость способа.Цель изобретения - повышение точ. ности, снижение. трудоемкости и расхода обрабатываемого материала.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения составляющих удельной силы стружкообразования, заключающемуся в измерении составляющих силы резания острым инструментом и расчете по полученным результатам составляющих удельной силы, на конической заготовке с углом 2 М, резцом при вершине 2 , установленным таким образом, чтобы его режущие кромки составляли с образующей заготовки угол в . -, нарезают резьбу, сообЯщая резцу движение подачи вдоль оси заготовки, измеряют составляющие усилия резания Р и РЧ и длину пути резания, а составляющие удельной силы стружкообразования определяют по формулам:впЧ ЗР(аЧХ 4 а,)асо 5 3 РЧ ь)- )20 7, Р(О) ) РЧ ъ Рч(О) 45где а - текущее значение толщинысрезаемого слоя, которое определяется из выражения а6 япа, ьпсу . Значения 50 составляющих удельной силыстружкообразования определяют по формулам: сои ( ( Р(аЧ 2 а (о 60 Измерения, составляющих силы резания может производиться динамометром, например конструкции УДИ, непрерывное фиксирование значений со ставляющих силы резания обеспечигде О = 1 ьп 0 ьП( - текущее эначе- ние толщинысреэаемогослоя, 5 первая производная зави-симости главной составляющей усилия 10 резания Р оттолщины среэаемого слояаР(о) .первая производная эави симости составляющейусилия резания Р , направленной перпендикулярно к образующей заготовки, от толщины срезаемогослон.На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.На заготовке 1 с углом конуса 2 епроизводится нарезание резьбы резцом2 с углом при вершине в плане 2 Ч .Резец устанавливают таким образом,чтобы его режущие кромки составлялис образующей заготовки угол -Заготовке сообщается вращательноедвижение, а резцу - поступательное,параллельное оси вращения заготовки, 35 с такой скоростью, чтобы обеспечитьучастие в работе обеих режущих кромок. При этом непрерывно фиксируютзначения главной Р и нормальной об(- разующей заготовки РЧ, составляющие 40 силы резания и путь резания. Порезультатам этих измерений строятзависимостИ1060314 б аказ 9920/10 Тираж исное ВНИИП илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная; вается записью на ленте осциллографа.Испытания поедлагаемого способа проводились на токарно-винтореэном станке 16 К 20. Заготовка - сталь 45, диаметр 60 мм. Заготовка имела пять конических участков с углом конуса 2 К щ 5 + 5. Резец с напаянной пласотиной твердого сплава Т 15 Кб с углом в плане при вершине Е2 су: 60 + + 3Резец устанавливался в динанометр УДМ, Значения:составляющих силы резания фйксировались с помощью осциллографа Кна бумаге Уф. На заготовке нарезалась резьба с шагом 2 мм; глубина врезания изменялась при нарезании резьбы на коническом участке от 0 до 0,8 мм.Частота вращения шпинделя станка соответствовала,500; 315, 200; 125, 80 об/мин.После обработки осциллограмм были рассчитаны составляющие удельной силы стружкообразования.Кроме того, производилось определение составляющих удельной силы ртружкообразования при свободном прямоугольном резании. Производило ьточение труб иэ стали 45 с наружным,диаметром 120 мм с толщиной стенки5 мм. Резец с напаянной пластинойтвердого сплава Т 15 Кб имел передний5 и задние углы такие же, как и у реэьбового резца,Измерения сил резания проводилисьдинамометром УДИс помощью осциллографа Кна тех же режимах,1 О что и при нарезании резьбы. Определялись составляющие удельной силыстружкообразования. Зависимостиудельных сил стружкообразования присвободном резании и по предлагаемому15 способу оказались практически одина,ковыми. Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения содтав О ляющих удельной силы стружкообраэования, снизить трудоемкость и расход обрабатываембго материала. Кроме то го, предлагаемый способ позволяет определить составляющие удельной си лы стружкообразования при малых ибольших сечениях среза, что при из.вестном способе невозможно из-эа появления вйбраций.