Способ определения обрабатываемости материалов резанием

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 894 09) (11 01 Н 3/58,где Чн иг. Р й,юОВ ЮЧЮ ПОО А,ю 9 ю Яп. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Омский политехнический институт(56) 1, Авторское свидетельство СССРФ 354322, кл. С 01 Н 3/58, 1969.2." Кушнер В.С. Теоретические ос- .новы расчета режимов резания, Новосибирск, 1977, с.59-61 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАБАТЫ" ВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ, заключающийся в том, что заготовку обтачивают с линейно возрастающей скоростью резания до достижения заранее назначенного критерия затупления, определяют время, соответствующее.г . критерию затупления, и конечную скорость резания Чк по формуле Ч = Ч+%7- начальная скорость резания ф- ускорение,Тк - время, соответствующеекритерию затупления, . строят зависимость резания Ук от параметров, характеризующих изнашиваемость, и по ним определяют обрабатываемость материалов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности, меняют резец, обтачивают заготовку с линейно убывающей скоростью резания, начиная с конечной скорости Я, измеряют износ инстру-мента и по данным измерений строят зависимость интенсивности изнашивания от скорости резания н координатах с логарифмическими шлаками, а об об,рабатываемости материала судят по тангенсу угла наклона к оси абсцисс и уровню полученной зависимости.1089482 2висимости Ч : Е(о 1 относительно оси,кабсцисс 23.Недостатком способа является низкаяточность определения обрабатываемости, так как способ основан на изменении скорости резания по возрастаюощему закону, а при сочетании большихзначений ширины фаски износа и высоких скоростях резания как правило10 наступает катастрофический износ инструмента. Работа инструмента в зонекатастрофического износа вносит большие ошибки.Цель изобретения - повышение точ 15 ности,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определенияобрабатываемости материалов резанием,заключающемуся в том, что заготовку20 обтачивают с линейно возрастающейскоростью резания до достижения заранее назначенного критерия затупления, определяют время, соответствующее критерию затупления, и конечную25 скорость резания Чк по формулеЧ: Ч+ %Т Ч = Ч +1 Тк 1Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано для определения обрабатнваемости материалов,Известен .способ определения обрабатнваемости материалов, заключающийся в том, что истирают пластину инструментального материала об обрабатываемый при постоянных скорости и температуре резания. Температура резания поддерживается постоянной за счет изменения давления в зон трения. В полулогарифмических координатах строят графики зависимости объемного износа пластины,от скорости трения, а об обрабатываемости судят по тангенсу угла наклона получен ной прямой к оси абсцисс 1 3.Способ характеризуется низкой точ .ностью результатов определения обра" батываемости, так как способ основан на процессе внешнего трения, а п цесс резания не адекватен процессу внешнего трения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ определения обрабатываемости материалов резанием, заключающийся в том, что за,готовку обтачивают с линейно возрас тающей скоростью резания до достижения заранее назначенного критерия затупления, определяют время, соответствующее критерию затупления, и конечную скорость резания Мк по форму-З 5 ле где Ч - начальная скорость резания,1 н - ускорение,"40Тк - время, соответствующее критерию затупления,строят зависимости резания Ч, от параметров, характеризующих изнашиваемость,и по ним определяют обрабаты ваемость материалов. где Чн - начальная скорость резания,Ф - ускорение;Ткэ - время, соответствующее критерию эатупления,строят зависимость резания ,Чк отпараметров, характеризующих изнашиваемость, и по ним определяют обрабатываемость материалов, меняют резец, обтачивают заготовку с линейно1убывающей скоростью резания, начинаяс конечной скорости Мк,измеряютизнос инструмента и по данным измерений строят зависимость интенсивности изнашивания от скорости резанияв координатах с логарифмическими шкалами, а об обрабатываемости материала судят по тангенсу угла наклонак оси,абсцисс и уровню полученнойВ двойных логарифмических координатах строят зависимостьконечной скорости резания Чк от параметра и , где о - число оборотов в минуту условного диска, при торцовомточении которого с угловой скоростью н закон изменения скорости резания совпадает с формулой М, М Ф ФТ, Об обрабатываемости судят йо уровню и катангенсу минимального угла на клона о касательной к графику за 50 55 На фиг.1 представлены графики,выражающие зависимость износа резцаот времени Т и путирезания 1, , приточении. с линейно возрастающей и линейно убывающей скоростями резания,на фиг.2 - графики зависимости интенсивности износа . б и стойкости 1от скорости резания.Способ определения обрабатываемости материалов резанием осуществляютследующим образом,1089482 ле ТЬ=Чн -1 1, .,1 ООбрабатывают инструментальную сталь У 8 твердосплавным резцом Т 5 К 10 со следующими геометрическими параметрами режущей части: передний угол г = 8, задний угол с.= 10 , 5 углы в плане М = Ч = 45 , радиус при вершине резца г = 2 мм. Точение осуществляют на токарном станке модели 163, оснащенном систе- мой автоматического регулирования 10 скоростью резания. Режимы резания: подача 5 = 0,2 мм/об., глубина резания /Ф = 1,5 мм. За критерий затупления инструмента для примера выбран износ по задней поверхности 15 шириной фаски Е = 0,7 мм; Зависимость соответствует точению с линейно возрастающей скоростью резания. Начальная ск рость Ч= 1000 м/мин, ускорение К = 27,8 м/мин. Ч и К 20 выбирают из условия стойкости инструмента (4-8 мин). 4 По зависимости 2 (фиг,1) и форму рассчитывают зависимость износа отпути резания (фиг.1зависимость 4),по которой определяют интенсивностьизноса д" как тангенс угланаклонакасательной в точке пути 1, к осиабсцисс ( с ). Скорость резания, со"ответствующую данной интенсивности,рассчитывают по закону По полученным данным в двойных логарифмических координатах строят зависимость д" = 1.(Ч 1 (фиг.2, зависимость 2) .В случае немочотонной зависимости износа от скорости резания формула стойкость - скорость резания имеет видИз зависимости 1 (фиг.1,построенной по результатам опыта, видно, что 25 катастрофический. износ начался при ширине фаски износа, равной 0,4, т.е, задолго до достижения величины крите,рйя затупления ( Ь = 0,7 мм). Работа инструмента в области катастрофичес О кого износа снижает точность известных способов определения обрабатываемости, Начало катастрофического износа в данном опыте (зависимость 1) соотвествует времени реза ния Т=5 мин. Подставляя значения Ч, и Т в формулу Ч:У 1 сТ опреК Н К 3 деляют скоростьсоответствующую началу катастрофического износа . Ч=240 м/мин. Затем, сменив резец, 40 заготовку обтачивают с линейно убывающей скоростью резания, начиная со скорости, соответствующей катастрофическому износу. При точени с линейно убывающей скоростью реза- "5 ния Ч на 47 большеЧ, = 250 м/мин, К = -15,5 м/мин 2). В процессе опыта периодически измеряют ширину фаски износа, по результатам опыта строят зависимость 2 (фиг.1). Анализ зави симости показывает, что при точении с линейно убывающей скоростью резания исключается катастрофический износ инструмента, в то время как область исследуемых скорос тей резания не только осталась прежней, но несколько расширяется.где,Ъ+ - величина фаск выбранная в кя затупления инструме а,итель й стойкост ангенс пра С=уй), в считывают че симоный случае ра ан и Ъ ным формоо ъприве Ко ффициенты от по ниж считывлам д", п Чп-Ц 1- -Ч о о в) -ЧЪЬ минимальное зсивности иэномости 2 , равмаксимальноетенсивности и0,410 ь;скорость резствующая д150 м/мин; начение интенса для зависиное 0,1810 значение инзноса, равное де д",о ния, соответи равная ия, соответи равная скорость рез ствующая д, 235 м/мин. Показатель от го участка за износа резца, естве критеФд й) 80 Л 7 гаокг,ж 10 080,6 ОЮ И Й 760 Л 70 К/1/ ВВИИПИ Зака Тирвх 823 Подписньа.Ужгород, ул.Проектная, 4 филиал шш Подставив значения переменных в выше приведенные формулы, получают следующий вид зависимости стойкооть - скорость резанияфиг.2,зависимость 4) 3 5И 2 0 М +0 Я+ Так как при расчете коэффициентов1 О формулы (1) используют уровень и тангенс угла наклона зависимости д1 Щ к оси абсцисс, то по этим параметрам можно судить об обрабатываемости материала.15Для сравнения .обрабатываемость стали У 8 в тех же условиях определяют по известной методике с линейно воэ-растающей скоростью резания Ч =Ч+ЧТ, и получают зависимость вида3Т (5)Ч О,Ч 8-0,79 +0,61На фиг.2 представлены графики зависимостей 2 и 3, полученные известным (зависимость Э) и предлагаемым (зависимость 4) способами. Анализ этих графиков показывает, что способ определения обрабатываемости с линейно убывающей скоростью резания позволяет повысить точность и расширить область исследования скоростей резания за счет исключения влияния катастрофического износа в области высоких скоростей резания, повышая экономический эффект изобретения.