Способ прогнозирования стойкости режущего инструмента

СООЗ С 0 ВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 04 В 23 В 1 БРЕТЕН ИСАНИ ЕЛЬСТ Бауманко и А8.8) Див тельство СССРВ 1/00, 06.04.84,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ С(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТОЙКОСТРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к обработке материалов резанием. Цель изобретения - повьппение точности прогнозирования стойкости режущего инструмента. Напряженно-деформированное состояние создают путем воздействия нарежущий инструмент теплового излучения, причем в качестве теплового излучения используют непрерывное илиимпульсное лазерное излучение неподвижным или сканирующим лучом, а вкачестве характеристики поврежденности рассматривается математическоеожидание сигналов акустической эмиссии. 3 ц.п. ф-лы, 1 табл.. где МО - математическое ожидание;А;=1-я амплитуда;М; - число сигналов амплитуды 40 .А,.Для установления соответствиямежду параметрами сигналов акустической эмиссии и стойкостью режущегоинструмента проведены стойкостные испытания режущих пластин. Испытания прсводятся на токарном станке 16 К 20 приследующих режимах: Ч=О, 17 м/с, с=1 мм,8=0,1 мм/об, обрабатываемый материалсталь 40 Х, Результаты испытания представлены в таблице, где Т - стойкость.мин, которую вычисляют по формулеб 1=(МО) ГА; 1 /Н 1 13280Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к способам выбора оптимальных технологических параметров процессов механи,) ческой обработки, обеспечивающих наименьший износ режущего инструмента при наибольшей производительности труда, и может быть использовано при механической обработке в различных отраслях промьппленности.Целью изобретения является повышение точности прогнозирования, сокращение трудоемкости, определении места локализации дефектов. 15Известно, что стойкость инструмента зависит.от дефектности структуры материала, т.е. наличия резкой структурной гетерогенности. Структурная гетерогенность эргодичного по свойствам и состоянию материала оценивается поврежденностью материала, как верятностью того, что часть реализаций случайного тензора структурных напряжений в элементе второго 25 рода по классификации Давиденкова Н.Н - фридмана Я.Б. пересекла предельную поверхность текучести. Чтобы найти меру повреждения, нужно предварительно определить закон распределения тензора структурных напряжений или соответствующую ему плотность совместного распределения составляющих этого тензора, для чего можно использовать решение статической краевой задачи теории упругости структурно неоднородных телСОЕ = Г ес 1где Гх е=Г(Г (Ге);(х,хф) . (хф) . (х)д-ф Яр Р 1 С; (х,х) тензор Сомилианы;45Й Ч - элемент второго рода поклассификации ДавиденковаН,Н, - Фридмана Я.Б.;е, (х ) - тензор макродеформаций;Х - радиус-вектор;- орты шестимерного пространства;О" - составляющие тензора моду 11 ВПлей упругости.При создании напряженно-деформи 55 рованного состояния происходит движение дислокаций и, рост микротрещин, эа счет чего генерируются сигналы акустической эмиссии. При этой амплитудное распределение сигналов акустической эмиссии позволяет последние связать как с количеством, так и с величиной дефектов.Напряженно-деформированное состояние лучше всего создавать при помощи лазерного излучения, так как при этом исключаются шумы от нагружающей установки, мест крепления и т.д, Кроме того, применение лазерного излучения позволяет производить контроль локальных областей, например твердосплавных пластин, что позволяет в этом случае определять место наибольшей локализации поврежденности материала путем сканирования лазерного луча.П р и м е р. В качестве образцов для испытаний используют твердосплавные пластины ТТ 20 К 9 ( 10 штук),Параметры излучения: длина волны излучения 10,06 мкм, длительность импульса 5,0 мс, энергия импульса 2 Дж, диаметр светового пятна 1,3+ 0,2 мм. Используются единичные импульсы.Величина математического ожидания амплитудного распределения сигналов акустического эмиссии, полученные из опыта, представлены в таблице, где МО - математическое ожидание, мВ, которое вычисляется по формуле где (МО) - коэффициент пропорциональности.Таким образом,по результатам испытаний видно, что чем больше матема1328073 тическое ожидание, тем меньше стойкость режущих пластин. Пластина 5678 1 9 Характеристика 1 23 4 10 190 200 190 210 180 200 190 220 210 20075 60 70 55 80 65 70 55 60 65 МО Составитель А.ШубинРедактор Г,Гербер Техред В.Кадар Корректор В,Бутяга Заказ 3431/14 Тираж 974 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Использование предлагаемого способа позволяет прогнозировать стойкость режущего инструмента; осуществлять диагностику поврежденности и прогнозировать износостойкость промышленных материалов и деталей; проводить диагностику поврежденности режущего инструмента и совершенствовать режущий инструмент, уменьшая его поврежденность; по результатам диагностики переходить к более производительным режимам механообработки, повысить надежность гибких производственных систем механообработки,Формула изобретения 1. Способ прогнозирования стойкости режущего инструмента, заключающийся впроведении кратковременного его нагружения и регистрации при этом сигналов акустической эмиссии о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности прогнозирования, создают в локальной области режущего инструмента напряженно-деформированное состояние путем воздействия на него теплового излучения и регистрируют при этом амплитудное распределение сигналов акустической эмиссии,вычисляют прогнозируемую стойкостьрежущего инструмента по формуле2:,;:,"А; И;т =с(мо) - . ---- ,рд101 с 1где МО - математическое ожидание;А, - 1-я амплитуда;М, - число сигналов с амплитудойА уп - целое положительное число;М(МО) - коэффициент пропорциональности.2. Способ по п.1, о т л и, ч а ющ и й с я тем, что напряженно-дефор 20мированное состояние создают путемвоздействия непрерывного лазерногоизлучения,3, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что напряженно-деформи 25 рованное состояние создают путем воздействия импульсного лазерного излучения.4, Способ по пп.1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,лазерный лучсканируют по поверхности режущегоинструмента.