Способ определения оптимальной скоростирезания

Союз Советскик Социалистическик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 63) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 291079 (21) 2832671/25-08С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКи Йо(51)М. Кл. В 23 В 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявители Ижевский завод тяжелых бумагоделательных машин и Ижевский механический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯИзобретение относится к обработке металлов резанием, а именно кспособам определения наивыгоднейшихрежимов резания,Известен способ определения оптимальной скорости резания, в которомоптимальную скорость резания определяют по предварительному выбранному исходному параметру процессарезания усадки стружки, а оптимальную скорость назначают на порядоквыше скорости, соответствующей максимальному зна ению усадкиЦ,Недостаток этого способа заключается в том, что его можно применять 15только при резании материалов, склонных к наростообразованию, когда зависимость усадки стружки от скоростирезания имеет экстремальный характер.Бель изобретения - расширение област% применения способа при обработке материалов с различными фиэикомеханическими характеристиками.Указанная цель .достигается тем,что в качестве исходного параметра 25выбирают длину участка упрочненияпередней поверхности инструмента.Способ основан на том, что наибольшей стойкости режущего инструмента соответствует минимальная длина 30 участка упрочнения. Выбор в качестве исходного параметра длины участка упрочнения объясняется тем, что его размеры характеризуют деформационное состояние металла в контактной зоне, условия взаимодействия металла контактной зоны с передней поверхностью инструмента и оказывают большое влияние на интенсивность износа режущей части инструмента.На фиг 1 изображена передняя поверхность резца, выведенного из зоны резания быстрым перемещением в направлении поперечной подачи; на фиг. 2 - типовая зависимость влияния скорости резания на длину участка упрочнения; на фиг. 3 - пример зависимости участка упрочнения от скорости резания.Процесс взаимодействия стружки с передней поверхностью инструмента характеризуется многими параметрами, один из главных среди них - длина участка упрочнения С Величина участка упрочнения определяется на контактной поверхности инструмента (фиг.1), выведенного из зоны резания. Участок упрочнения С вместе с участком раэупрочнения С -С 1 составляет пластический контакт С, которйй, в своюФормула изобретения 45 50 55 очередь, входит в полный контакт С передней поверхности инструмента со стружкой. Выбор длины участка упрочнения С передней поверхности инструмента со стружкой в качестве основного параметра контактных процессов, определяющего оптимальную скорость резания чод, связан с тем, что его величина наиболее полно отражает деформационное состояние металла в контактной зоне и взаимодействие металла контактной зоны с передней поверхностью инструмента.Величина участка упрочнения С зависит от режимов резания и физико- механических характеристик обрабатываемого материалаДля каждой пары обрабатываемого и инструментального материалов имеется скорость резания , при которой происходит переход от резания с пульсирующей контактной зоной к резанию с зоной контактных пластических деформаций, начиная с которой величина С уменьшается и затем стабилизи 2.руется. Основной причиной уменьшения величины С с ростом скорости резания является увеличение температур пластически деформируемых объемов.В зоне оптимальных скоростей резания существует экстремум на кривой зависимости длины участка упрочнения С от скорости резания, что объясняется изменением процесса стружкообразования. При оптимальной скорости резания значительно активизируется контактное течение металла, увеличивается толщина контактной зоны, снижается градиент скорости перемещения металла в контактной зоне. Кроме того, уменьшается ширина зоны среза, т.е. уменьшаются затраты энергии на срезание стружки, а также теплонагруженность режущего клина. Это неразрывно связано с уменьшением длины участка упрочнения ССпособ осуществляют следующим образом.По результатам стандартных кратковременных испытаний обрабатываемого материала в выбранном интервале скоростей резания определяют длину участка упрочнения передней поверхности инструмента со стружкой. Интервал скоростей резания выбирают.с учетом априорной информации о расположении оптимальной скорости резания, котЬрую можно получить в литературе из таблиц классификации материалов по сбрабатываемости резанием, По таблицам на основе физико-механических свойств и химического состава исследуемого материала можно опре 5 О 15 20 25 30 35 40 делить к какой группе он относится,и ориентировочно выявить область оптимальной скорости резания. Дальнейшие испытания проводятся в априорновыявленной области оптимальной скорости резания. Подобная априорнаяинформация позволяет дополнительносократить время определения оптимальной скорости резания. Замерыдлины участка упрочнения на передней поверхности инструмента производят через каждые 5-10 м/мин в выбранном интервале скоростей резания.Замеры участка упрочнения осуществляют под микроскопом, строят графикзависимости длины участка упрочнения от скорости резания -С = Г(ч).По минимальной длине участка упрочнения на графике определяют оптимальную скорость резания.Способ иллюстрируется примеромдля следующих условий: точение стали 45 резцом с механическим креплением пластины твердого сплава Т 15 К 6.Геометрические параметры режущей части инструмента: Т = +7 а(,= А., = 20- 45 о, р = 25 о, = Оо Режимй резания; подача 5 = 0,3 об/мин, глубина -С = 2 мм. Скорость резания ч выбирается по априорной информации от100 до 160 м/мин. Проводят стандартные испытания обрабатываемого материала через каждые 10 м/мин в выбранном интервале скоростей резания. Замеряют длину участка упрочнения С истроят график зависимости С = 1(С)(фиг.3).По графику минимальная длина С- 0,043 мм, ей соответствует оптимальная скорость резания н = 130 м/мин,что подтверждается увеличенными стойкостными испытаниями,Способ определения оптимальнойскорости резания, включающий выборисходного параметра процесса резания,проведение кратковременных стандартных испытаний, построение графика,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения области примененияспособа при обработке материалов сразличными физико-механическими характеристиками, в качестве исходногопараметра выбирают длину участка упрочнения передней поверхности инструмента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 511144, кл. В 23 В 1/00, 1976.842779 юлФи 3 у Н(ИЦ Составитель В лексАлексеенкоКорректор фЛ Иванач Техред А, БабинеРедактор М. Ткач е"Патент ф, г. Ужгород, Ул,илиал Тираж 1148КИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш Подписи комитета и открыт кая наб