Способ прогнозирования стойкости режущего инструмента

(5)5 6 01 й 3/58 ОСУДАРСТВЕННЪИО ИЭОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЪТИЯМ йеяяду л ( Ф(54) СПОСОБ ПРОГНО КОСТИ РЕЖУЩЕГО И (57) Изобретение отно режущих свойств инстр использовано в станко бретения является сни путем исключения не износа и повышение т вания путем проведен ЗИРОВАНИЯ СТОЙНСТРУМЕНТАсится к испытаниям умента и может быть строении. Целью изожение трудоемкости обходимости замера очности прогнозироия испытаний при неИзобретение о ежущих свойств ин спользовано в ста осится к испытаниямтрумента и может бытьостроении,яется следующим обЦелью изобрететрудоемкости путеммости замера износапрогнозирования итаний при непрерывНа чертеже покасоответствующая ейнала акустической эКривая износа иботки, имеющей фор ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Институт сверхтвердых материалов АНУССР и Всесоюзный межотраслевой научно-технический кооператив "Практика"(56) Вег А,. КаЫег 5, ТЬе Огэст зесопбз осоп пц веаг Ьег)ачонг-.СТКВ Апп 1982, М 1р, 13-17. ния является снижение исключения необходии повышение точности утем проведения испыном резании.заны кривая износа и кривая амплитуды сигмиссии.меет участок 1 прираму экспоненты, и пряпрерывном резании, При прогнозировании стойкости инструмента выполняют резание этим инструментом заготовки из типичного для этого инструмента материала на наиболее вероятных в условиях практической эксплуатации режимах обработки. В процессе резания контролируют значение амплитуды сигнала акустической эмиссии и производят ее замер в точке второго экстремума кривой и в момент времени, определенный из отношения тн = К тп д, где тн - время проведеКния второго замера; т, - время проведения первого замера в точке второго экстремума графика амплитуды сигнала акустической эмиссии; д - заданная точность прогнозирования; К = 0,50,7, - эмпирический коэффициент. После второго замера резание прекращают. Длительность испытания зависит от требуемой точности прогнозирования - чем больше требуется точность, тем длительнее испытание, 1 ил., 1 табл,Э молинейный участок 2 установившегося изнашивания.Способ осуществлразом,Установлена, что кривая амплитуды сигнала акустической эмиссии на участке, соответствующим по времени участку 1 приработки инструмента 1 тпимеет два экстремума: максимум в точке 3 и минимум в точке 4,Второй экстремум кривой амплитуды сигнала акустической эмиссии соответствует моменту завершения периода приработки и начала установившегося изнашивания.Установлена также количественнаясвязь между амплитудой сигнала акустической эмиссии износом по задней поверхности и итенсивность)О изнашивания, Этасвязь вь)ражается уравнениями;7=А);где А - амплитуда си)нала акустическойэмиссии из зоны рез-) л на информационной частоте;А - амплитуда сигнала акустическойэмиссии;А)-1 - амплитуда сигнала акустическойэмиссии на Г)редшестоу ощем измерении;(р - коэфф)лциент пропорциональности.;и, 1(, гп, р - коэффициенты, зависящие отфизико-механич 8 ских ,Войств материаловинструмента и обраб)ат:ввел)ой детали.При прогнозировании стойкости инструмента выполняют резание этим инструментом заготовки из типичного для этогоинструмента материала на наиболее вероятных в условиях практическоЙ эксплуатации режимах обработки.В процессе резнГ)я коь гролиру)от знач 8 ние амплитуды си алс акустическОРэмиссии и производяг 88 замер в точке второго экстремума кривой и в момент времени, определенный из соотношения;кт= Кт)дгде гп - время проведения второго замера;тп - ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕРВОГО ЗаМЕРЕв точке второго экстремума Графика алПли"туды сиГнала акустической эмиссии;д -заданная точОсть прОГнози)ова"НИЯ;4К = 0,50,7 - эмпирический коэффиц)иент,После второГО зам-)а езание ".рекра"щан)т, Как видно из г)рчведенного уравнения, длитЯльность ис ыГания зависит Оттребуемой точ нос Ги г р Огнс зирования; чембольшая требуемая точнось, тем длительнее испытания. В машиностроении обычнодопускается погрешность прогнозированиядо 50), поэтому, если к испытаниям непредьявлены специальные требования,можно принять д = 0,05,После проЬедения испытаний прогно.зируют стойкость инструмента, Для этогопредварительно определенное экспериментальным путем или рассчитанное поприведенному уравнению связи износа иамплитуды сигнала акустической эмиссиизначение этой амплитуды при достиженииинструментом критического износа, а такжерезультаты двух заме.ов, проведенных впроцессе испытаюй, вводят в уравнение Т =Гп+ (А - Ап),Тп - ТпАп - Апгде Т - прогнозируемая стойкость;тп - время первого замера на втором5 экстремуме кривой амплитуды сигнала акустической эмиесии,тн - время второго замера;Ап - амплитуда сигнала акустическойэмиссии в точке второго экстремума графи 10 ка;Ап - амплитуда сигнала акустическойэмиссии в точке второго замера,Ак - амплитуда сигнала акустическойэмиссии, соответствующая критическому15 износу инструмента,П р и м е р. Производят прогнозирование стойкости резцов с механическим креплением пластин из твердого сплава ВК 8 принаружном точении стали ХВСГ твердостью20 НРС 35-40. Режим обработки соответствуетнаиболее вероятному в условиях практиче-,ской эксплуатации, скорость резания )/== 01 мм/об, глубина резания т = 1 мм,25 В процессе резания контролируетсязначение амплитуды сигнала акустическойэмиссии и производятся ее замер в точкевторого экстремума кривой. Координатыточки второго экстремума имею следую 80 щие значения, время проведения первогозамера в точке второго экстремума графикаамплитуды сигнала акустической эмиссиитп = 1,25 мин и амплитуда сигнала акустической эмиссии в точке второго экстремума35 графика Ап =-1,45 В.Второй замер значения амплитуды сигнала акустической эмиссии производятся вмомент времени, определенный из соотношения;-0 а=К" пдкгде тп - время проведения второго замера;хп - время проведения первого замерав точке второго экстремума графика амплитуды сигнала акустической эмиссии;д - заданная точность прогнозированияя,К = 0,5 , 0,7 - эмпирический коэффициент,Как показывают предварительно прове 50 денные эксперименты, эмпирический коэффициент К должен выбираться с учетоможидаемого коэффициента вариации стойкости Чаг Щ. Рекомендации по выбору эм-,пирического коэффициента К приведены в55 таблице,Для испытуемых резцов ожидаемый коэффициент вариации соответствовал,пирический ко иа иис Менед 0,1 - О 0,2 - О 0,5 й 6 Момент времени проведения второгозамера значения амплитуды сигнала акустической эмиссии имеет следующее значение;тн = К Гп д =4,53 мин.кАмплитуда сигнала акустической эмиссии в точке второго замера Ан = 1,588,Амплитуда сигнала акустической эмиссии, соответствующая критическому износуинструмента, определяется по эмпирической зависимости:Й= и Ак+Ак+ а А+ р,где и, К гп, р - коэффициенты, зависящие отданных условий резания (п = 1,6; К = - 0,5;т =0,06; р = - 1,4),Полученное значение амплитуды сигнала акустической эмиссии, соответствующеекритическому износу инструмента Ак = 3,92 В.Результат расчета значения амплитуды сигнала акустической эмиссии удовлетворительно (с погрешностью до 5 О) согласовывался со значением определенным экспериментальным путем,После проведения испытаний прогнозируется стойкость инструмента. Для этогозначение амплитуды сигнала акустическойэмиссии при достижении инструментов критического износа, а также результаты двухзамеров, проведенных в процессе испытаний, вводится в уравнение:н ГпТ=Хп+ " " (Ак - Ап),Ан - Апгде Т - прогнозируемая стойкость,тп - время первого замера на второмэкстремуме кривой амплитуды сигнала акустической эмиссии;тн - время второго замера;Ап - амплитуда сигнала акустическойэмиссии в точке второго экстремума графика,Ан - амплитуда сигнала акустическойэмиссии в точке второго замера;Ак - амплитуда сигнала акустическойэмиссии, соответствующая критическомуизносу инструмента. Прогнозируемая стойкость инструмента имеет следующее значение: Т = 63,6 мин,Формула изобретения5 Способ прогнозирования стойкости ре жущего инструмента, заключающийся втом, что осуществляют резание инструментом, определяют момент окончания перио 10 да приработки инструмента, в этот моментпроизводят измерение информационногопараметра, затем вторично производят измерение информационного параметра водин из моментов установившегося режима15 резания, прогнозируют стойкость инструмента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения трудоемкости способа и увеличения его точности, в процессе резания регистрируют сигнал акустической эмиссии,20 момент окончания периода приработки инструмента, определяют по моменту возникновения второго экстремума амплитудысигнала акустической эмиссии, в качествеинформационного сигнала измеряют амп 25 литуду Ап сигнала акустической эмиссии,врдмя вторичного измерения амплитуды Ансигнала акустической эмиссии определяютпо зависимости-кгн К тп д30 где н - время проведения вторичного измерения;гп - время проведения первого измерения;о - заданная точность прогнозирова 35 ния;К =- 0,5,0,7 - эмпирический коэффициент,а прогнозирование стойкости инструментаосуществляют по зависимости40 тн - тп1682888 Составитель О,Несов Техред М.Моргентал Редактор Н.Бобкова Корректор С. Шевкун оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор арина, 10 акаэ 3407 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, )К, Раушская наб 4/5