Способ определения оптимальных скоростей резания

(51)4 В 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское св11 570455, кл. В 2 лоя. Глуби огревом среэаемо зания принимают ои по величине иной структурой зависимость 1(ф 20.А.Зоб атуры резаниян иЯ=К- ература реэайия ева; (1- темичности; М етельство СС В 1/00, 1975 ИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПР АН преенситно одогрева);оэффициент,огрева на я к металлоопределениюания при обсит астно сти к ей ре доспл ко рос й тве грево св аготов ическая тверетом (исходном) мого гр. (цс Готов я назнаева прий и друможет быт пользовано дл состоя графику висимости ия езания иованных сатываемых ура рез троенно глубино ния обработке легир гих труднообраб Цель изобретения исключения эксп ния, п о д атериалов ие за сче связанных ки с упрощ ентов не зоны металла с рои я темпе ую скор ратурость ла, и повырезанием горячего мета ение точности определен ой скорости резания при оптима3 ил. я оптимальобработке с Ж(54) СКОР (57) обра опти рабо мент СПОСОБСТЕЙ РЕ Изобретотке, вальныхке сталм с под размерам зоны с измен и используют следующую для определения темпе стали в холодном сост -М):К, где Я р - тем при обработке без наг пература провала плас температура начала ма вращения (температура К - экспериментальный учитывающий влияние и скорость реза- условий обраия, равной глумененной струк(определяют реэерования.Изобретение относится к металлообработке, в частности к области определения оптимальных скоростей резания при обработке сталей твердосплав 5 ным инструментом с подогревом срезаемого слоя, и может быть использовано для назначения режимов резания и нагрева при обработке легированных сталей, жаропрочных сплавов и других 1 О труднообрабатываемых металлов и сплавов в различных отраслях машиностроения, связанных с их обработкой резанием.Целью изобретения является упроще ние за счет исключения экспериментов, связанных с резанием нагретого металла, и повышение точности.На фиг.1 представлен график изменения пластичности (д) стали типа 35 ХН 2 СМ от температуры нагрева ( В ); на фиг.2 - график температура резания - скорость резания; на фиг,3 проверочный график стойкость инструмента от скорости резания при обработ 25 ке с пЛазменным нагревом.Рассмотрим последовательность оп-, ределения оптимальной скорости резания при плазменно-механической обработке листовых деталей иэ стали типа 35 ХН 2 СМ.Нагрев удаляемого фреэой припуска осуществляется в процессе плазменной резки. 35По результатам кратковременных испытаний строится график измененияпластичности (Р) стали от температурынагрева (фиг.1), по которому определяется температура провала пластичности Опп=940Принимается температура нагрева0 я 7 М. Темпе ратура начала мартен ситного превращения (М ) для данной стаонли равна 280 45Исходя иэ условий обеспечения максимально возможной производительности, технических возможностей станкаи толщины обрабатываемых листов (1525 мм) назначена подача 5=675 мм/мини режимы плазменной резки 1=250 А,0=180 В,Для выбранных режимов обработки спомощью пирометра (либо другим способом) измеряется температура в различных точках поверхности. Это позволяет расположить фреэу от плазмотронана таком расстоянии, чтобы обеспечитьтемпературу нагрева среэаемого слоя в момент удаления, равную температуре начала мартенситного превращения.Для обеспечения качественной обработки для данных режимов обработки определяют размеры эоны с измененной структурой (зона термовлиянияЗТВ). ЗТВ определяется экспериментально (выполняется плазменная резка образцов на тех же режимах, затем производится исследование микрошлифов). Для исключения этих экспериментов была разработана программа расчета на ЭВМ.Для исключения на деталях эон с измененной структурой эта величина принимается за глубину фреэерования.Для определения температуры резания используют следующую зависимость:(Оп,п. -Мн)8Рхгде В - температура резания металр хла беэ нагрева;6 - температура провала пластичности;М - температура нагрева (темнпература начала мартенситного превращения);К - экспериментальный коэффициент, учитывающий влияниенагрева на свойства заготовки.Вр, - В+В, (1)где В р - температура при обработкенагретого металла;6 в .температура нагрева;д 0 - приращение температуры отпроцесса резания нагретогометалла,Величину 48 можно представить ввиде К 0 , что характеризует изменение твердости и прочности обрабатываемого материалла в процессе нагрева. Величину К можно определить поотношению твердостей в исходном инагретом состоянии, причем для приближения условий эксперимента к реальным условиям процесса резания необходимо брать динамическую твердость3 Н. нагрК =-- (2)юД,Исгде Н- динамическая твердость заготовки (соответственно в исходном инагретом состояниях),Подставляя в формулу (1) вместоЭ-М, ьВ- Вр,и Вр дрполучаем6 п,=Ми+К Ор .(Вп и - М)- 0Р,к Для данного случая Г 1800К = -= 0 656600 тоянии.% 70 10 флО бУО Уаа В 00 Уаа 1000 фсг.1 ОО ЗОО ФО 940-280Тогда О,к =- -- =1010.0,65По графику зависимости температура 10резания - скорость резания находятоптимальную скорость резанияопт =2 15 м/мин. Формула изобретения 15 Способ определения оптимальных скоростей резания сталей твердосплавным инструментом, включающий определение температуры провала пластичнос ти и построение графика температура резания - скорость резания, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности в определении оптимальной скорости реза ния при обработке деталей с плазмен.ным нагревом, осуществляют нагрев припуска до температуры выше температуры аустенитного превращения, а срезаемый слой удаляют в охлажденном до 30 температуры мартенситного превращения состояний, предварительно определяют размеры эоны термовлияния и эту веди- чину принимают за глубину резания, а оптимальную скорость резания определяют по зависимости температура резания - скорость резания в соответствии с температурой холодного резания, равнойп.п - Мн 9Рх К в где В- температура резания приобработке без нагрева; 0- температура провала пластичности; М- температура начала мартен- ситного превращения (температура нагрева срезаемого слоя в момент его удаления); к 9 и, ,(и. аа коэффициент, учитывающий влияние нагрева на свойства заготовки; Н А наг Р, ( Се 1 - ДниаМИЧЕСКаЯ тВЕрдость поверхности заготовки в нагретом (исходном) сос-.