Способ определения оптимальной скорости резания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз Советских Сецивпистичесних РесублинВ 23 В 25/06 Государственный комитет ГГГР по делам изобретений и открытийОпубликовано 2504.79 Бюллетень15 Дата опубликования описания 280479(73) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ Изобретение относится к станкостроению.Известен способ опрецеления оптимальной скорости резания при точении жаропрочных сплавов, предусматривающий измерение термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) в паре резец-деталь 1),.21,Известный метод состоит в следующем. На выбранном сечении среза исследуют интенсивность износа на бО скоростях резания, измеряя радиальный износ или ширину фаски износа по задней поверхности; подсчитывают значения относительного износа при всех исследованных скоростях резания и определяют оптимальную скорость резания, при которой наблюдается наименьшая интенсивность износа режущего инструмента.Известный способ определения оптимальной скорости резания сопряжен с трудоемкими стойкостными опытами, а также большим расходом материалов.Цель изобретения - снижение трудоемкости и обеспечение возможности применения способа в производственных условиях.Поставленная цель достигается тем, что приращение термоэлектродвижущей силы в паре резец-деталь определяют при различных скоростях резания, соблюдая постоянство длин пути резания,и по минимальному значению приращениятермоэлектродвижущей силы определяютоптимальную скорость резания,На фиг, 1 даны графики зависимостиширины фаски износа по задней грани иТЭДС от длины пути резания при различных скоростях резания; на фиг. 2график зависимости отношения приращения ТЭДС к приращению длины пути отскорости резания; на фиг, 3 - диаграмма записи ТЭДС самописцем патенциометра КСПпри резании резцом ВКВ(скорость натяжения бумаги постоянна.Длина пути резания на всех скоростяхрезания постоянна и равна 25 м) .На выбранном сечении среза припостоянной для всех скоростей длинепути резания (М=сопзс) исследуют приращение ТЭДС (йЕ) на б - 8 скоростяхрезания. Опыты проводят предварительно изношенным резцом, что определяется по переходу кривой Е=й(1) от крутого подъема к пологому. Скорости резания подбирают с расчетом возможноговыявления минимума Функции е =ИМ)аДлина пути резания 1 т ,принимаетсяпроизвольно, но так, чтобы режущейкромки было достаточно для проведения всего опыта.Определяют оптимальную скорость резания как скорость, при которой наблюдается минимум отнсюения ЙЙ - (фиг. 3),дГ Экстремальность отношения приращения ТЭДС к приращению длины пути резания от скорости -объясняется следЕдующим.Рост ширины фаски износа приводит к повышению величины ТЭДС и температуры резания. Чем меньше приращение фаски износа будет наблюдаться при заданной длине обработки,тем меньше будет и приращение ТЭДС и температуры резания. А так как при собблюдения Й 8=сопз наименьшее приращение ширины фаски износа наблюдается при оптимальной скорости резания, то при этой скорости и приращение ЙЕ будет минимальным.На фиг. 1 в качестве примера приведены графики влияния длины пути резания (сплав ЭИ 698 ВД) на ширину фаски износа резца ВК 6 и величину ТЭДС Е при работе на 3-х скоростях: 25 а - ниже оптимальной (20 м/мин), б - оптимальной (28 м/мин), в - выше оптимальной (40 м/мин) .Анализ приведенных данных показывает, что более круто идущим кривым 30 Ь = Е(6) соответствуют и более крутые кривые Е=й(8) .ЭЙЕ.Следовательно кривые 1 Е =(.Ч) выражающие зависимость величины отношения приращения ТЭДС ЙЕ к приращению длины пути резания Й 0 от скорости резания, имеют экстремальный характер, а точки минимума этих кривых наблюдаются при оптимальных скоростях, соответствующих наименьшей интенсивности износа инструмента (фиг. 2 кривые А для резца из сплава ВК 100 М, Б - для резца ВК 8, В - для резца ВК 6) .Пример определения оптимальной скорости резания при. точении жаропрочного сплава ЭИ 698 ВД резцом ВХ 8. 45оборудование: станок 16 К 20, оснащенный тиристорным преобразователем частоты тока ТПЧдля бесступенчатого регулирования скоростей резания. Приборы: потенциометр КСП. 50Термоэлектродвижущая сила с пары деталь - резец снимается методом естественной термопары.Обрабатывают сплав цельным резцом с геометрией: =О, Л=О Ч= Ч(=45 55 А=д;,=10 р =0,5, при глубине резания = 0,5 мм и подаче 0,9 мм/об в следующей последовательности;1. Предварительно резанием притупляют резец до Ь= 0,15 мм. 2. На скоростях, равных 15,20,25,30,40 м/мин, производят точение припостоянной длине пути резания (длинапути резания с(; выбрана равной 25 м) .3. По диаграмме-записи потенциометра определяют наименьшие значенияприращения ТЭДС, которые соответствуют скоростям резания Ч=20 и ч=-25м/мин.4. Повторяют опыт д я промежуточного значения Ч=.22 м/мин, величинаприращения ТЭДС оказалась наименьшей.5, Определяют оптимальную скоростьравную 22 м/мин, как корость,соответствующую минимумудЫПредлагаемый способ определенияскоростей резания жаропрочных сплавов обеспечивает по сравнению с известными способами возможность определения скорости резания в производственных условиях и резко сокращает(в сотни раз) трудоемкость определения оптимальных скоростей и расходовна жаропрочный и инструментальныйматериалы,Экспериментальная проверка оптимальных скоростей резания, определенных предлагаемым способом, показала,что расхождение .между скоростями,найденными известным и предлагаемымспособами, не выходит за пределы 6,5.Формула изобретенияСпособ определения оптимальной скорости резания при чистовом и получистовом точении жаропрочных сплавов, предусматривающий измерение термоэлектродвижущей силы в паре резец - деталь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и обеспечения возможности применения способа в производственных условиях, определаот приращение термоэлектродвижущей силы при различных скоростях резания, соблюдая постоянство длин пути резания, и по минимальному значению приращения термоэлектродвижущей силы определяют оптимальную скорость резания.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Макаров А. Д. Разработка основ оптимального резания металлов. Уфа. Иэд. ВДНХ СССР, Уфимский авиационный институт, 1971, с. 4.2. Макаров А. Д. Износ и стойкость ракушек инструментов. М., Машиностроение, 1966, с. 11-17.