Способ определения оптимальной скорости резания

111,751502 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) В 100 аявкиГасударственные комите СССР ло делам изобретений н открытий(53 45) Дата опубликования описания 30.07.80 2) Авторы изобретения(71) Заявител имский авиационный институт им. Орджоник 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТ РЕЗАНИЯ+1) Т ойосительнои ращ ния, шло ение х и Изобретение относится к обработке металлов снятием стружки и может быть использовано для определения оптимальных скоростей резания, при которых обеспечивается минимальная интенсивность износа и максимальная размерная стойкость инструмента, при обработке легированных сталей, жаропрочных сплавов и других металлических материалов твердосплавным инструментом в различных областях машиностроения.Известен способ определения оптимальной скорости резания методом торцовой обточки 1. Суть метода заключается в следующем. Торец диска из данного материала протачивают от центра к периферии, при этом скорость резания непрерывно возрастает по закону прямой. Протачивают, сохраняя прочие условия неизменным, при двух различных скоростях вращения П, и Пз до затупления резца на какой-то скоростирезания Кп.Выбирают в качестве исходного параметра заданную стойкость Т, а допустимую скорость , определяют по уравнениямП,21 д -где т - показатель отн ст 5 кости;и - скорость в ения шпинделя,об/мин;Й, и 1, - диаметр, мм и скорость резам/мин, при которых пропзо 10 заступление резца;5 - подача, мм/об.Недостатком известного способа является то, что он используется для определения допустимой скорости резания Ъсоответст вующей произвольно заданному периодустойкости Т; и не учитывает переменность показателя т для различных диапазонов скоростей резания, следовательно, не дает информации об оптимальной скорости реза ния, соответствующей максимальной размерной стойкости и минимальной интенсивности износа инструмента.Целью изобретения является сокращтрудоемкости и расхода обрабатываемь 25 инструментальных материалов.Цель достигается тем, что в известномспособе определения оптимальной скорости резания при торцовом точении легированных и жаропрочных сталей и сплавов твер досплавным инструментом, заключающем50 55 60 ся в том, что обточку производят с постоянной угловой скоростью вращения и подачей от центра к периферии, и по предварительно выбранному исходному параметру судят о величине оптимальной скорости, в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности нарастания температуры резания, которая совпадает с оптимальной скоростью резания. При обточке от периферии к центру в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности спада температуры резания.На фиг. 1 изображена диаграмма записей температуры при торцовой обточке с подачей от центра к периферии; на фиг.2 - то же, с подачей от периферии к центру; на фиг. 3 - диаграмма записи температуры при торцовой обточке жаропрочного сплава ХН 73 МБТЮВД резцом из сплава ВК 60 М.Способ осуществляют в следующей последовательностити.На выбранном сечении среза с постоянной угловой скоростью вращения шпинделя п и величиной подачи 5 производят обточку торца образца от центра к периферии (или от периферии к центру), непрерывно регистрируя при этом температуру, возникающую в зоне резания, например с помощью самопишущего прибора. Скорость резания при этом непрерывно увеличивается (уменьшается) по линейному закону в связи с изменением диаметра обработки.Строят зависимость 0=/(У). В случае записи температуры на самопишущем приборе производят масштабирование диаграммной ленты. Масштаб для нанесения шкалы диаметров в мм25 пУ) где 5 - подача, мм/об;л - скорость вращения шпинделя,об/мм;У - скорость перемещения диаграммной ленты самопишущего прибора,мм/мин.Масштаб для нанесения шкалы скоростирезания в м/мин.Му = 1000/тс 5 и,На полученной диаграмме фиг. 1 пли 2находят зону изменения интенсивности нарастания (спада) температуры при 0=0 исоответствующую ей скорость резания. Этаскорость совпадает с оптимальной скоростью, при которой наблюдается минимальная интенсивность износа инструмента.П р и м е р, Точение жаропрочного сплаваХН 73 МБТЮВД резцом ВК 6 ОМ методомторцовой обточки. 5 1 О 15 20 25 зо З 40 45 Заготовка, термообработанная по серийной технологии, в форме диска диаметром Ар -- 132 мм и толщиной 80 мм с центральным отверстием диаметром с,=бО мм. Резец с геометрией р=р,=45, г=1,6 мм; у=5, а=10, Л=О. Обточка производилась на токарном станке 1 К 62. Температура резания измерялась методом естественной термопары и регистрировалась на самопишущем потенциометре КСПи. Подача 5=0,195 мм/об, глубина резания 1=1,0 мм, скорость вращения шпинделя п=85 об/мин, скорость движения диаграммной ленты 0=40 мм/мин.М = 2 5 п 2 0,195 85 = 0 829У 40Ъ ЪМ = 1000)г,. Ь и = 1000/3,14 0,195 (Х 85 = 0,226.Как видно из фиг, 3, при достижении скорости резания, соответствующей оптимальной температуре Ос=720 С, наблюдается снижение интенсивности нарастания температуры и некоторая ее стабилизация. При дальнейшем увеличении диаметра обработки, а следовательно и скорости резания, темп прироста температуры вновь возрастает. Данная скорость Г=25 м/мин для указанного сечения среза, соответствующая оптимальной температуре, является оптимальной, т. е. при этой скорости наблюдается наименьшая интенсивность износа и максимальная размерная стойкость инструмента.Для сравнения были проведены испытания по определению оптимальной скорости резания известным способом, основанном на проведении стойкостных испытаний,Способ проверялся при обработке каро- прочных сплавов ХН 73 МБТЮВД и ХН 60 резцами ВКбОМ и ВКбМ, жаропрочных и нержавеющих сталей 11 Х 13 Н 2 В 2 МФ и Х 18 НЮТ резцами Т 15 Кб и ВК 8, а также конструкционной легированной стали 38 ХМОА резцом Т 15 К 6. Расхождение во всех случаях не превышало 5 - 10/в. Формула изобретенияСпособ определения оптимальной скорости резания при торцовом точении легированных и жаропрочных сталей и сплавов твердосплавным инструментом, заключающийся в том, что обточку производят с постоянной угловой скоростью вращения детали и подачей резца в радиальном направлении, а о величине оптимальной скорости резания судят по предварител.но выбранному исходному параметру, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью сокращения трудоемкости и расхода обрабатываемого материала, при обточке с подачей резца от центра к периферии (от периферии к цент.2 ру) в качестве исходного параметра выбирают скорость резания, соответствующую зоне изменения интенсивности нарастания (спада) температуры резания, которая совпадает с оптимальной скоростью резания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Фельдштейн Э, И. Методы определения обрабатываемости металлов. М., 1946,5 с. 38 - 45.Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1466/2 Изд.402 Тираж 1160НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретени113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное открытий