Способ определения сил на контактных поверхностях режущего инструмента

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано;0712.82.Бюллетень М 9 45 Дата опубликования описания 07.12.82 А.С.Крепах, В.В.Романюк и Ю.Н,Булко)(72) Авторы изобретения Ждановский металлургический институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ НА КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТАИзобретение относится к измерениям и испытаниям и может быть использовано при исследованиях распределения контактных нагрузок на режущих поверхностях инструмента.Известные способы определения контактных нагрузок раздельно на передней и задней поверхностях не всегда технологически просто осуществимы .и не обладают стабильностью измерений.Известен способ измерения сил резания с помощью разрезного резца 13.Существенным недостатком этого метода является большая техническая сложность в разделении резца на две независимые части так, чтобы одна из них воспринимала только усилия на передней поверхности, а другая - только на задней поверхности, Кроме того, высокие контактные давления на передней поверхности требуют тщательной припасовки составных частей резца. В противном случае металл затекает в образовавшуюся щель, что нарушает работу всего устройства и препятствует измерению фактически действующих сил .Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо-,соб экспериментального определения сил, действующих на задней поверхности, основанный на экстраполяции силовых зависимостей на нулевую толщину среза, заключающийся в определении составляющих силы резания при уменьшении толщины срезаемого слоя до определенной минимальной величины.1 О После графической или математическойобработки полученных экспериментальных силовых зависимостей производится их экстраполяция на нулевое значение толщины среза Г 23. 15Однако способ требует для получения достоверных экспериментальныхданных контроля фаски износа по заднейповерхности,так как ее изменение вызывает нарушение линейного характерасиловых зависимостей, что, в своюочередь, приводит к снижению результатов экстраполяции.Кроме того, существенным недостатком метода экстраполяции силовыхзависимостей на нулевую толщину срезаемого слоя является невозможностьегО использования при наличии нароста или застойной зоны, что такжеснижает универсальность метода и еготочность.Белью изобретения является ловышение точности эа счет упрощения определения составляющих силы на задней поверхности режущего инструмента,Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения сил на контактных поверхностях режушего инструмента, включающему измерение составляющих силы резания при срезании стружки с образца и определение результирующей по их сумме, предва- )О рительно в образце выполняют отверстия, измерение составляющих силы резания производят при резании сплошного материала образца и при пересечении режущей кромкой отверстий, а по 15 разности этих измерений определяют составляющие силы резания раздельно на передней и задней поверхностях режущего инструмента.Кроме того, отверстия в образце ;щ заполняют материалом с пределом упругости, меньшим предела упругости материала образца.На чертеже изображена схема осуществления способа. 25Способ осуществляетсй следующим образом.Со специального образца 1, закрепленного в динамометре 2 резцом 3 снимают стружку и производят измере- ЗО ние составляющих силы резания, В образце 1 на определенном расстоянии друг от друга и от наружной поверхности выполнены сквозные отверстия 4, заполненные материалом, имеющим. очень малый по отношению к материалу образца предел упругости (например, свинец, протакрил) Режущая кромка резца выставляется по верхним границам отверстий (линии 0-0), При срезании с образца стружки динамо- метром 2 регистрируются возникающие при этом составляющие силы резания Р. и Р . При нахождении резца относительно образца в положейийсоставляющие силы резания Г и Р будут 45 образованы контактными нагрузками, возникающими на передней и задней поверхностях одновременно, При нахождении резца в положении П задняя поверхность резца не испытывает воэ действия со стороны образ ца ввиду малого предела упругости материала заполнителя прорези, Возникающая при этом сила резания будет определяться лишь силами, возникающими на 55 передней поверхности резца. Показа.ния динамометра при нахождении резца в положении Й численно можно считать равными силами, действующим на передней поверхности. Разность в показаниях динамометра при нахождении резца в положениях 1 и Д определит силы, действующие на задней поверхности.Поперечные размеры отверстий в образце выполняются такими, чтобы при нахождении резца над ними образующаяся стружка была результатом не деформаций изгиба, а деформаций сдвига.Численно ширина отверстий должна быть несколько больше, чем ширина контакта инструмента по задней поверхности с образцом.Предлагаемый способ прост в осуществлении, не требует применения специальных и сложных .Устройств и приспособлений и повышения точности определения контактных нагрузок раздельно на рабочих поверхностях инструмента иэ-за отсутствия промежуточных звеньев (экстраполяция, дополнительные упругие элементы в разрезном резце и т.д.) как в математической обработке результатов измерений,так и в измерительной цепиКроме того, способ дает высокую стабильность результатов измерений, что обуслйвливает более высокую точностьФормула изобретения1, Способ определения сил на контактных поверхностях режущегт инструмента, включающий измерение составляющих силы резания при срезаниистружки с образца и определение результирующей по их сумме, о т.л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности эа счет упрощенияопределения составляющих силы назадней поверхности режущего инструмента, предварительно в образце выполняют отверстия, измерение составляюших силы резания производят при резании сплошного материала образца и припересечении режущей кромкой отверстий,а по разности этих измерений определяют составляющие силы резания раздельно на передней и задней поверхностях режущего инструмента.2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отверстия в образце заполняют материалом с пределом упругости, меньшим предела упругости материала образца,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зорев Н,Н. Вопросы механикипроцесса резания металлов, М Машгиэ,1956, с.122-123.2, Там же, с.110-114 (прототип).979917 Составитель В,Курбатоваедактор О.Юрковецкая Техред М.Надь Корректор М,Демчик ПодписР к д.4 лиал ППП ж щПатентф,жгород, ул.Проектна 9346/30 Тираж 88 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Ракоми те открыт ская н