Способ определения стойкости режущего инструмента

Изобретение относится к обработкеметаллов резанием, а именно к способам определения стойкости режущихинструментов, и может быть использо"вано как для, оценки времени безотказ- .ной работы, так и для ускоренныхиспытаний,Цель.изобретения - снижение эат"рат времении расхода обрабатываемо 10го материала при определения стойкости инструментов путем полученияпредварительной эмпирическои завися"мости между стойкостью я величинойотношения мощности резания к темпера- Ютуре, которая далее используется длярасчета стойкости при измененныхрежимах обработки, например скорос".ти резания и, подачи одновременно,Йа чертеже .показана последова- . 2 Отельность обработки экспериментальных данных.При этом введены следующие обозначения:"- стойкость режущего инструмента 251А и В - экспериментальные кдэффициенты характеризующие свойстваматериалов и условия;обработки;.Ц мощность резанияТ - средняя температура резания, , Зб1 - эависиивсть стойкости рез-ца от изменения скорости резания прй;.постоянной подаче 2 - зависимостьстойкости резце от изменения подачипри постоянной скорости резания; 3 среднее значение стойкости резца1 пС от параметра Ч Т.Значение коэФФициента корреляциинаходится в пределах - О,710,57, Что свидетельствует о наличии 4 О,линейной связи между 1 п ь и параметром (Я/Т),Способ реализуется следуют образом.Осущестпляот. механическую обра".ботку экспериментальных образцов соснятием стружки при двух или болеезначениях скоростей резания либо подач. При этом в каждом опыте любымиэвестяьм способом измеряют мощ"ность У резания, срединою температу"ру Т в зоне. резания, а также Фиксиру"ют времядо поломки (разрушения)режущего инструмента, Ло полученнымданным строят зависимость (1 пС)(ЮТ)Наличие зависимости между стоикостью режущего лезвия 1 пг) и параметром (У/Т) вытекает яэ анализа связи напряженного состояния режущеГо лезвия и условий стружкообрйзоваяияфВ результате экспериментов уста" новлено, что эта зависимость хорощо описывается уравнением вида. 1 пГ А- В( - -)ЮВеличина коэФфициента А соответствует длине отрезка, отсекаейого прямой 1 п - ЖТ на оси ординат.Коэициент В определяется как тангенс угла наклона прямой к.осн абсцисс (В й 3).Мощность У резания мож т определяться и косвенно по формуле где Й в . сила стружкообразоввния;Ю. скорость резания.Важным является то, что имеет место инвариантность парамтра Ь/Т к изменению скорости резания н пода". чи. Возможность применения параметра М/Т как Фактора, от которого в основном зависит стойкость режущего лезвия, обоснована й подтверждена эксперимеитами.Когда .известны коэффициенты А и В в указанной зависимости в условиях конкретного технологического процесса, при обработке заготовки таким же инструментом измеряют температуру и мощность резания, а стойкость режущего инструмента рассчитывают по той. Же формуле, При этом любое соче таяне параметров режима обработки- скорости я подачи ие требует дополнительных стойкостных испытаний.П р и м е р. Необходимо определить ресурс проходного токарного резца.при обточке вала диаметром 260 мм и длиной 670 мм из стали 40 Х. Материал .режущего лезвия инструмея" та - сплав КЯТ 16. Режимы резания: предварительная обточка ", скорость резания 120 и/мия, подача 0,3 мм/об, глубина резания 2,5 мм (один проход); окончательная обработка - скорость резания 200 м/мин, подача О,5 мм/об, глубина резания 2,5 мм.Предварительные испытания проведе"яы яа двух подачах Б,0,5 мм/обИ 80,8 мм/об при скорости резания 9 О и/мия я глубине резания с2,5 мм. С помощью ваттметра в каж 385771дом опыте измерялась мошность, затра-. чиваемая на резание, температура резания и время до поломки режущего лезвия резца, Мощность, затрачиваемая на резание, определяется как разность между показаниями ваттметра при рабочем и холостом режимах работы. станка.После обработки результатов получена зависимость 1 Ю6 1 - 0 494 " УФТ 30 14 9 Ь и - щ-0 355 3, 42при чистовой обточкефй 8 3Ь - =- д О 16ф Ф 114Фгде , И С - время, необходимое начерновую и чистовую. обточку вала.Количество заготовок, котороеиожнЬ обработать резцом на черновыхрежимах 35 40 В рабочих условиях при заданных режимах определены йощность, затрачиваемая на резание, и температура резания, которые соответственно сос тавляют:при черновой обточке И, 4,1 кВт, Т860 К;20при чистовой обточке И 2,8 кВт, Т1020 К.,Стойкость инструмента иэ расчета:работы на заданных режимах составляет: ;42 мин; 7 114 мин. Доля ресурса инструмента, расходуемая при черновой обточке вала, сос- тавляет 1И =-- = 2,8 .= 3 шт., 0,355на чистовых режимахВ --- 6,25 = 6 шт. 0,16Затраты времени при использовании, известых способов определения .стойкости составили 7 ч, а при использовании данного способа в два раза меньше. Экономия обрабатываемого материала - 10-130 кг, экономия рез" цов О штук,Способ позволяет определять стоЯ- кость инструмента в широком диапазоне технологических условий, т.е.при изменении скорости и постоянной подаче либо при постоянной скорости и различных подачах, либо при изменении и скорости и подачи одновремен-но, используя при этом одну и ту же расчетную зависимость, полученную в предварительных испытаниях. Это характеризует универсальность способа.РФормула изобретенияСпособ определения стойкости ре-жущего инструмента, заключающийся в том, что производят резание, измеряют силу резания при стружкообразовании и время до полного износа, инструмента в зависимости от скорости резания и подачи и определяют стойкость инструмента, о т л и ч а.ющ и й с я тем, что, с целью снижения затрат времени и расхода обрабатываемого материала, измеряют температуру зоны резания, определяют мощность резания, а о стойкости инструмента судят по отношению мощ" ности к температуре.1385771 ставитель Н,Зивуиниковред И.Ходанич Редактор Л.Наро рректор О.Кундри Т каз 466 Производственно-иолиграфическое предприятие, гУжгород ектиая, 4 Тираж 369 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, И, РаушПодл исмитета СССРткрытийя йаб., д, 4/5