Способ нагрева поверхности заготовки при обработке резанием

(21) 3651024/ (22) 11,10.83 (46) 23.11.85 (71) Научнодинение по те 2 ое ния (72 А.Г. Ч шаннико оу ВОвсеенко, Старченко.С. .Н.53) 56) 856 еся льство СССО, 1981. СО 103 СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСГУБЛИН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Бюл. Р 43производственно хнологии машин Н.Г, Шес(54) (57НОСТИ ЗАЗАНИЕМрой соозаемогося теинтенсино с поческойпродольмого сл 1, СПОСОБ НАГРЕВА ПОВЕРХ- ГОТОВКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕ- лектрической дугой, котощают колебания поперек среслоя, о т л и ч а ю щ и й -что, с целью повышения нсд;ти нагрева, одновременеречными колебаниями злектриуге сообщают дополнительные ые колебания вдоль срезаея.2. Способ по п. 1, о т л и -ч а ю щ и 9 с я тем, что амплитудупродольных колебаний электрическойдуги изменяют по ширине срезаемого 1192903слоя, при этом амплитуда колебанийсо стороны обработанной поверхностина 20-ЗОБ меньше, чем у обрабатываемой поверхности.20 Дополнительные продольные колебания независимо от величины диаметра активного пятна воздействия дуги и ширины поверхности нагрева под резание дают возможность значитель-, но увеличить удельную тепловую мощность, вкладываемую в единицу нагреваемой поверхности. 40 45 Изобретение относится к механической обработке с нагревом обрабатываемой зоны детали электрической дугой и может быть использовано во всех областях металлообраба- фтывающей промьппленности.Известен способ нагрева поверхности заготовки при обработке резанием, при котором нагрев обрабатываемой резанием поверхности заготов1 Оки осуществляют плазменной дугой,которую перемещают по периодическому закону поперек поверхности резания с амплитудой, равной половинеширины резания 11.Недостатком известного способаявляется низкая эффективность нагрева, которая обуславливается малымколичеством тепла, вводимого в единицу нагреваемой поверхности.Цель изобретения - повьппение интенсивности нагрева.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу нагреваповерхности заготовки при обработкерезанием электрической дугой, которой сообщают колебания поперек срезаемого слоя, одновременно с поперечнымиколебаниями электрической дуге сообщают дополнительные продольные колебания вдоль среэаемого слоя,Кроме того, амплитуду продольныхколебаний электрической дуги изменяют по ширине срезаемого слояпри этом амплитуда колебаний со сторо ны обработанной поверхности на 20 -307 меньше, чем у обрабатываемойповерхности. Изменение по ширине поверхности резания амплитуды продольных колебаний приводит к созданию в зоне нагрева изменяющегося по ширине поверх- ности срезаемого слоя удельного теплового потока. При этом со стороны обработанной поверхности устанавливается минимальная амплитуда, обеспечивающая требуемый прогрев металла без его оплавления. Установление с противоположной стороны амплитуды продольных колебаний на 20-ЗОЕ боль) ше минимального значения вызывает рассредоточение тепла. Это приводит к выравниванию температурного поля по ширине резания.На чертеже, представлена схема выполнения процесса согласно предлагаемому способу с изменяющейся амплитудой продольных колебаний.По предлагаемому способу обработана цилиндрическая заготовка 1 диаметром 300 мм из труднообрабатываемого жаропрочного сплава ЭИна никелевой основе, которую устанавливали и закрепляли в патроне токарно-винторезного станка модели 1 М 63 (не показан).Резец 2 подводили к заготовке 1 и устанавливали на глубину резания15 мм. Заготовке сообщали вращение и кратковременным резанием со скоростью = 6,1 м/мин образовывали поверхность нагрева. Затем плазматрон 3 подводили к поверхности нагрева и зажигали дугу 4 с током 3 = 300 А и активным пятном воздействия диаметром 8 мм. С помощью специального комбинированного колебательного устройства (не показано) настраивали траекторию перемещения дуги по поверхности нагрева под резаниедуге сообщали колебательные движения вдоль поверхности резания с частотой колебаний 50 Гц и переменной амплитудой А-А,костьрезцов,мин туды коле бания Е у обрабатываемойповерху обр 5 ботан нойТираж 1085 Под Государственного комитета СССР лам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 7206/13 ВНИИПИ по д 113035, Зака сное/5 илиал ППП "Патент г. Ужгород, ул. Проектная от 5 до 25 мм, и поперек поверхности колебания с частотой 10 Гц и ампли- тудой, равной половине ширины поверхности В. При этом активное пятно воздействия дуги, перемещаясь по со ответствующей траектории занимает, например, четыре крайних положения .- .ф-Р- .". Площадь, находящаяся внутри траектории, является площадью нагрева1 ОРезец и плазмотрон синхронно перемещали вдоль оси заготовки с подачей, равной 3 мм/об, а при известном способе с подачей 2 мм/об.Заготовку длиной 1000 мм обточили за 50 мин, а при известном за 75 мин.Если считать, что вспомогательное время для установки, снятия заготовки и настройки процесса для обоих способов одинаковое и равняется 30 .мин, то производительность механообработки повысилась по сравнению с известным на ЗОБВ таблице приведены результаты стойкостных испытаний резцов при нагреве по предлагаемому способу с изменяющейся амплитудой продольных ,колебаний.Из таблицы следует, что увели-. чение амплитуды колебаний на 257. обеспечивает выравнивание условий работы резца вдоль режущего лезвия резца и повышение его стойкости в 1,5 раза.ВТаким образом, обработка заготовки по предлагаемому способу по сравнению с известным способствует повышению интенсивности нагрева, ведущей к повышению производительнбс ти механообработки на ЗОХ и повышению стойкости резцов в 1,5 раза.