Способ управления обработкой детали резанием

(505 В 23 В 25/06":1:,;.; ру х. 4 У,.";ДТ: онный институт А.Д.Ник зация процессовроени 6, 1976,Я ОБРАБОТКОЙ Сущнос ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНДЕТАЛИ РЕЗАНИЕМ Изобретение относится к обработке металлов резанием инструментом из электро- проводящего материала.ФЦель изобретения - повышение точностть способа заключается в следующем.Известно, что при обработке резанием целесообразно поддерживать оптимальной температурный режим обработки. В настоящее время единственным приемлемым в производственных условиях методом измерения температуры в зоне резания является метод естественной термопары инструмент-деталь, Однако, в виду разброса удельной термоЭДС инструментального материала одному и тому же значению температуры в зоне резания могут соответствовать существенно отличающиеся значения термоЭДС естественной термопары инструмент-деталь. В связи с этим для обеспечения необходимой точности измерения(57) Использование. обработка металлов резанием, Сущность изобретения: проводят предварительную обработку эталонной детали эталонным инструментом, Измеряют при этом значение главной составляющей силы резания и электрической проводимости контакта инструмент-деталь, Значение оптимальной скорости резания определяют с учетом соотношений главной составляющей силь резания и значений электрической проводимости контакта инструмент-деталь, полученных при предварительной обработке реальной детали,температуры в зоне резания необходимо тарирование каждого инструмента; Известные методы тарирования или имеют низкую точность или высокую трудоемкость, что ограничивает использование этих методом в производственных условиях.В то же время известно, что с увеличением как глубины резания, так и твердости обрабатываемого материала, увеличиваются температура в зоне резания 0 и главная составляющая силы резания Ру, При этом зависимости О = т(1, НВ), Р= ф, НВ) и б=ф, НВ) при фиксированных значениях скорости резания Ч, подачи Я, износа и элементов геометрии режущей части инструмента могут быть представлены в виде: зависимости 0= ф, НВ), Ру= ф, НВ) и 6 ф, НВ) при фиксированных значениях скорости резания ч, подачи Я, износа и элементов геометрии режущей части инструмента могут быть, представлены в виде:(8) 50 5Подстановка глубины резания азиз выражения (3) и твердости НВ из выражения (2) в (1) позволяет получить;(уу 02 Р)/(МООР) - Э/го -аО/арС = Сна - Ср 2 = ЕО/76 - (ВЩр/ЕОМр),Пренебрегая температурой холодных концов естественной термопары, (что впол не допустимо при обработке в условиях обильного охлаждения зоны резания), и не- линейностью удельной дифференциальной термоЭДС а естественной термопары инструмент-деталь, (что в большинстве случаев допустимо), зависимость между термоЭДС естественной термопары и температурой резания будет определяться выражением; При пробном резании эталонной заготовки эталонным инструментом на оптимальной скорости резания термоЭДС естественной термопары и с учетом выражения (4) определяется зависимостью; Е= а, О, = а, С Р 7 э Оэ (6)а 2 40При пробном резании заготовки с неиз- . вестным припуском и твердостью инстру ментом данного типоразмера где аэ,а - удельная дифференциальная термоЭДС естественной термопары при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью 1-м инструментом, О й - температура в зоне резания при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью -м инструментом,Руэ, Ру - главные составляющие силы резания при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью 1-м инструментом, Оэ, О - электрические проводимости контакта "инструмент-деталь" при пробном резании соответственно эталонной заготовки и заготовки с неизвестными припуском и твердостью 1-м инструментом.Оптимальное значение термоЭДС при пробном резании заготовки с неизвестным припуском -м инструментом будет определяться выражением; Учитывая, что Оо = С Р 2, Оэ, а а опре(деляется выражением (8), после подстановки в выражением (9) получим: Для исключения влияния на точность, нестационарности припуска на обработку, например, в виде некруглости заготовки при точении, и твердости обрабгтываемого материала, например, по глубине резания используемые в выражении (9) значения Еь Р 7; и О должны быть измерены в один и тот же фиксированный момент времени,Таким образом, оптимальное значение термоЭДС естественной термопары инструмент-деталь может быть определено при пробном резании заготовки с переменными глубиной резания и твердостью по соотношениям главной составляющей силы резания и ЭП КИД, измеренных при пробном резании эталонной заготовки эталонным инструментом к главной составляющей силы резания и ЭП КИД, измеренной при пробном резании заготовки с переменными глубиной резания и твердостью.Способ осуществляется следующим образом.Для каждой пары инструментального и обрабатываемого материалов по известным стойкостным моделям или экспериментально, например, путем проведения стойкостных исследований определяют зависимость оптимальной скорости резания от элементом геометрии режущей части инструмента, подачи и глубины резания, Одним (эталонным) инструментом каждого типоразмера (проходной, подрезной, правый, левый, и.т.д,) при фиксированном износе инструмента (целесообразно острозаточенным) проводят пробное резание эталонной заготовки с фиксированной твердостью и фикси1811986 5 Формула изобретения Составитель А.Никин Редактор Л,Народная Техред М.Моргентал Корректор М.КерецманЗаказ 1548 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 рованными значениями подачи, глубины резания и с оптимальной скоростью резания. Эталонная заготовка в общем случае может не соответствовать геометрической форме рабочих заготовок. При этом измеряются и запоминаются эталонные значения главной составляющей силы резания Рг, и ЭП КИД 6 э. Эталонные значения силы Рг, и ЭП КИД 6 З могут быть также рассчитаны по моделям, полученным путем проведения кратковременных испытаний.В производственных условиях для каждого типоразмера инструмента выделяют участки пробного резания, При вступлении 1-го инструмента в работу, например, в результате замены изношенного инструмента на участке пробного резания заготовки с неизвестными твердостью и припуском на обработку режимы резания, за исключением глубины резания, выдерживаются такими же, как и при пробном резании эталонной заготовки, При этом в фиксированный момент времени измеряются и запоминаются мгновенные значения главной составляющей силы резания Ргь ЭП КИД 6 и термоЭДС Еь Измеренное таким образом значение термоЭДС Е корректируют в зависимости от величин отношений Рг,/Рг и 6 э/6 ь например в соответствии с выражением (9) и принимают скорректированное значение за оптимальное,Как показали результаты экспериментальных исследований, при обработке жаропрочных сплавов на основе никеля, высокопрочных и "углеродистых сталей значение показателя степени В/ в выражении (9) лежит в пределах 1.3, а 2 - 15, Так, например, для конструкционных сталей 2 р=1, 2 0,1, Юр =0,35, М 0,75. 20,6, При этом 2= -1,97; Я=2,14.Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить точность определения оптимального значения термоЭДС естественной термопары "инструмент-деталь", так как через значения главной составляющей силы резания 5 Рг и ЭП КИД 6 учитываются нестационарность глубины резания и твердости обрабатываемого материала.Информация об оптимальном значениитермоЭДС может быть использована для 10 корректировки скорости резания или дляназначения стабилизируемого значения термоЭДС в системах автоматического регулирования температуры резания. Повышение точности стабилизации темпера турного режима позволяет улучшитьхарактеристики качества поверхностного слоя изготавливаемых деталей, повысить производительность и снизить себестоимость обработки,20 Способ управления обработкой деталирезанием, включающий проведение пред варительной обработки детали, определение значения термоЭДС и назначение по измеренным значениям термоЭДС оптимальной скорости резания, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности обработки, проводят предварительную об работку эталонной детали эталонным инструментом, измеряя при этом значение главной составляющей силы резания и электрической проводимости контакта инструмент-деталь, а значение оптимальной 35 скорости резания определяют соответству ющим образом с учетом соотношений значений главной составляющей силы резания и значений электрической проводимости контакта инструмент-деталь, полученных 40 при предварительной обработке реальнойдетали,