Способ оценки обрабатываемости материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 137409 1)4 С 01 И 3/5 фс 11 1;).1 ю;. Я(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБРАБАМАТЕРИАПОВ(57) Изобретение относитсопределения обрабатываемолов резанием и может быть к области ти материа- использова- орострое- вышение в машиностроении и п нии;точно ль изобретения - п и оценки обрабатыв емости пуремени вре м измерения мощности и М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский политехнический инсттут им. 50-летия Великой Октябрьсксоциалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРУ 1180757, кл. С 01 И 3/58, 1984.ТЫВАЕМОСТ зания инструмента в исследуемый образец и определения работы. Этот криМ терий принимается за характеристику обрабатываемдсти. Виброакустический сигнал регистрируется преобразователем 1, поцфется на блок 2 касания и далее на формирователь 8 времени измерения.преобразователь 3 мощности привода формирует информацию на блок 4 резания, включающий интегрирующее 5, дифференцирующее 6 звенья и компаратор 7, также связанный с формирователем 8, управляющим тактовым генератором 9, Аналоговый преобразователь 12 через буферную память 13 осуществляет умножение посредством Я устройства 14 измеренного напряжения на время измерения от задатчика 15. Эта величина заносится в сумматор 16, производящий интегрирование, т.е. определяющий работу вреэания, и индицируется блоком 17. 2 ил.Изобретение относится к исследованию материалов обработкой резанием, в частности к оценке обрабатываемости материалов, и может быть использо вано в машиностроении и приборостроении.Целью изобретения является повышение точности оценки обрабатываемости материалов путем одновременного изме" 10 рения нескольких параметров обрабатываемости материала, а именно мощности и времени врезания инструмента в исследуемый образец, и определения работы как критерия обрабатываемости. 15На фиг, 1 изображен график изменения мощности врезания от времени; на фиг, 2 - блок-схема измерительной аппаратуры для осуществления предлагаемого способа. 20Блок-схема содержит преобразователь 1 виброакустического сигнала, который связан с блоком 2 касания. Преобразователь 3 мощности привода выдает информацию на блок 4 резания, включающий интегрирующее 5 и дифференцируювее 6 звенья и компаратор 7, связанный с формирователем 8, управляющим тактовым генератором 9, состоящим из генератора 10 импульсов и 30 Модулятора 11. Аналоговый преобразователь 12 через буферную память 13 осуществляет посредством устройства 14 умножение измеренного напряжения на время измерения от задатчика 15 Эта величина заносится в сумматор 16, производящий интегрирование, т.е. определяющий работу врезания, и индицируется блоком 17.40Способ осуществляют следующим образомм.При обработке резанием материалов с различной обрабатываемостью с момента касания инструмента с образцом 45 сь до его полного врезания с (фиг.1). затрачивается работа М на преодоление сил сопротивления упругой и пластической деформаций пограничного слоя образца, которая определяется путем измерения мощности И, величина которой характеризует обрабатываемость материалов,Величина работы И определяется площадью Подынтегряльной кривои переходного процесса, от начала касания режущего инструмента с исследуемым образцом до начала резания, величина которой различна для различных по своим физико-механическим характеристикам обрабатываемых материалов:нИ =Исус.фоПо данному с 0 способу работа определяется как сумма и-х элементарных площадей под кривой мощности за равные промежутки времени адо начала резания., те.;+ И Ь ФИдУ=1 лил1=1где И, - текущее значение мощности;д - элементарное время.Обработка данных производится вследующей последовательности,Виброакустический сигнал, генерируемый зоной резания, регистрируетсяпреобразователем 1, установленным взаданной точке технологической системы, и подается на блок 2 касания,основанный на свойствах интегрирующего и дифференцирующего звеньев.Сигналы, характеризующие упругуюи пластическую деформации исследуемого Образца, формируемые преобразователем 3 мощности, поступают на блок 4резания, представляющий собой последовательно соединенные интегрирующее5 и дифференцирующее 6 звенья, выходыкоторых подключены к компаратору 7.Выход дифференцирующего звена 6, где выделяется переменная составляювая интегрирующего звена 5, является опорным. При наступлении стабилизации процесса резания напряжение интегрирующего звена 5 превьппает напряжение дифференцируювего звена 6, что приводит к срабатыванию компаратора 7, на выходе которого появляется уровень логической единицы, свидетельствующий о начале резания. Включение формирователя 8 времени измерения производится уровнем логической единицы, поступающей с блока 2 касания, выключение - уровнем логического нуля, передний фронт которого соответствует. касанию режущего инструмента с исследуемым образцом, а задний - стабилизации процесса резания. Логическая единица поступает на тактовый генератор 9, осуществляющий заполнение времени измерения тактовыми импульсами.Сигналы, характеризующие начало упругой и пластической деформаций исследуемого образца, которые регист1374096 70 у Ят 1 Составитель Н.ЗипунниковТехред И.Верес Корректор М,Максимишинец Редактор А,Лежнина Тираж 847 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 567/39 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 рируют посредством измерения мощности, с интегрирующего звена 5 поступают на аналого-циФровой преобразователь 12, время измерения которого задают тактовым генератором 9. Измеренные значения заносятся в буферную память 13 и поступают на арифметикологическое устройство 14, осуществляющее умножение измеренного напряжения на время измерения, задаваемое задатчиком 15 времени и равное длительности импульса тактового генератора, после чего полученная величина заносится в сумматор 16, осуществ ляющий интегрирование получаемых с устройства 14 значений, пропорциональных элементарным площадям, ограниченным кривой переходного процесса. По окончании времени измерения полученная сумма, равная работе, затрачиваемой на преодоление упругой и пластической деформаций испытуемого образца, индицируется блоком 17 индикации. Эту характеристику используют как критерий обрабатываемости материала.П р и м е р, Обтачивали заготовку из Ст. 20 и Ст. 45 твердосплавным инструментом Т 15 К 6 при скорости резания 7 = 120 м/мин, подаче Ч= 0,27 мм/об, глубине с = 1 мм. Геометрические параметрыО, Ч= (, = 45.Работа, затраченная на преодоление упругой и пластической деформаций пограничного слоя испытуемого образца и пропорциональная проинтегрированной площади при обработке Ст. 45, составила 6,2 Дж. При тех же условиях при обработке Ст. 20 эта величина составила 4,8 Дж. Отсюда следует вывод - обрабатываемость Ст. 20 составляет 1,3. Формула изобретенияСпособ оценки обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что исследуемый образец вводят в контакт с режущим инструментом, производят резание, измеряют время от момента контакта инструмента с образцом до его врезания и оценивают обрабатываемость материала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности оценки, измеряют мощность, затраченную на упругую и пластическую деформацию пограничного слоя образца, и по этой мощности с учетом времени от момента контак- . та инструмента с образцом до его врезания оценивают обрабатываемость материала,