Способ получения корня стружки

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1 двтовскомю свидитедьст 61) Дополните22)Заявлено присоединени 23) Приоритет ое к авт. спид-ву 4,0 1.8 1) 2864911/25-08 аявки М 23 В 1/00 23 В 29/1 Гасударственный каинте по делан нзабретенн н открытий публиковано 23048Дата опубликования Бюллетень М 1(72) Авторы изобретенн М.Салов и А.И.Никит 1) Заявите вашский государственный университет им.,И.Н.Ульянова 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРНЯ СТРУЖ ол больший щим с векто главного угНа фиг. ния корня с ная схема по на фиг. 3 ч м порезизоб ане.схема получег 2 расчет я стружки;из зоны обраа вп же на ружки лучен отвод я ко езц ки. Изобретение может найти примене в исследовании процесса резания ме таллов.Известен способ получения корня стружки в процессе резания металла при котором корень стружки получаю путем мгновенного отвода инструмен резца) из зоны резания .11.Основным недостатком данного сп соба является то, что отвод инстру мента из зоны обработки осуществля ется в направлении, совпадающем с вектором скорости резания. Такой отвод искажает корень стружки.Цель изобретения - получение кор- .5 ня стружки с сохранением фактического напряженного состояния в зоне деформации и неискаженной геометрии корня.Поставленная цель достигается тем, что используют резец с отрицательными передними углами в плоскости отвода всех точек режущих кромок, отводящий" ся в направлении перпендикулярном вектору скорости резания и составляюДля реализации способа заготовказакрепляется в патроне токарного станка 2. Резец 3 устанавливается в резцедержатель станка.На практике предложенный способ реализуется следующим образом.Рассмотрим расчетную схему, пред ставленную на фиг. 2, где резец 3 и заготовка 1 контактируют по следу продольной секущей плоскости и передней поверхности резца ( = фт,), Согласно схеме резец 3 режет эагото ку 1 и в нужный момент из рабочего положения мгновенно отводится в нейтральное положение перпендикуляр но вектору скорости вершины резца Со, которая установлена по центру,в679где г 1 - число оборотов заготовки асек.Теперь, задаваясь величинамииЕ, определим угол и требуемую величину скорости отвода, для чего в соответствии с представленной схемойможно воспользоваться зависимостямиА =- карл (1) оО . Ьл8 = атсз 1 п -э- ",(2) направлении нормали к точке контактавершины с заготовкой. В этом случаепри равенстве рабочего главного угла а плане статическому ( р = Ф ),направление нормали совпадает с направлением продольной секущей плоскости.Согласно литературным данным, приопределенном сочетании наклона главной режущей кромки резца .А, переднегугла у и главного угла в планевеличина переднего угла в продольнойсекущей плоскости резца рр может бытьвеличиной отрицательной. Следовательно, при отрицательных рабочих углах 15рр во всех точках главной режущейкромки при ф 90, мгновенный отводрезца а направлении его продольной секущей плоскости вызывает прекращениепроцесса резания, 2 ОУсловия., при которых угол э является отрицательным, весьма цасты напрактике, например, при обработке высокопрочных материалов.Рассмотрим условия отвода произвольной тоцки С, расположенной наглавной режущей кромке с радиусом -вектором Я, с рабочим отрицательнымпередним углом в продольной секущейплоскости чщ,сэ С, она расположена вышелинии центров и вершины (точка К) навеличину М, иэ зоны обработки в точку Р с прекращением процесса резания.При отводе резца из рабочего положения в нейтральное процесс резанияпрекращается в том случае, когда следпродольной секущей плоскости на передней поверхности резца АС при своем движении не будет контактировать сдеформированной поверхностью заготовки - следом АэСсэ, вращающимся вокругточки Всэ(оси заготовки). Зто условиебудет выполняться, когда перемещениеточки Ас, в точку В по дуге А 0 потребует больше времени, цем время отвода резца в нейтральное положение, тоесть за время ь, в течение котороготочка А повернется относительно осизаготовки на угол рф, точка С на резце должна пройти расстояние большее,5чем СБ = Ь,шется так: МО 4 свюР 7 о(б О при= В приведенных формулах все велиэ чины углов взяты по абсолютной величине. Расчеты показывают, цто при,0 наибольшая расчетная скоростьотвода требуется для контактных точек, лежащих вблизи периферии заготовки.Пример расчета.При обработке образца из заной стали 50 Г с режимами:Скорость резания - Ч= 1,5 и/с;Глубина резания -= 0,2 мм;Подача на один оборот - Б0,1 мм/об;Зльборовый резец имел углы заточкил= 5; д= -10; с. О Диаметр обработанной поверхности2 т60 мм.Примем для расчета:1,=0,4;Р: Р,- ЗО,гуглы резца по капенотвода резг 5 =РвОпределяем рабсэциеФормулам.= Ч + ч гра дусах, а360 11. М9 1000 с Данное условие запи1ог,срЧя, - средняя скороца на путиБсли ф выражено аов мм, то с = и Чд0 и радиусности,отрицательном угле , примени" етные Формулы 1 . 4, а величину ф рассчитывают по Формуле(я 1 иь соя + Ь Р со. Фсо со.А + и Е 1 и Асой) созБ 55111 т- - СОБ СОЯ,2 т эУгол 8 определяем по формулам.Ар= 4,987914Определгем величину переднего углав продольной секущей плоскости угр= гру, соя фр- гр,:-,1 и;Яр р = -10,48952Определяем уголпо формулам (3);= 30,6 мм; ц = 0,046324- 0,139243Определяем требуемую скорость отводарезцао ар Ъ,35 м/сПрактически обеспечить подобную величину скорости отвода не представляет особой сложностиАналогичные расцеты, выполненныедля вершины резца, показали, что в з 5продольной секущей плоскости, проходящей через вершину, процесс резания будет прекращен при скорости отвода резца:Ч, ,ъ 16,2336 м/с 40Это подтверждает высказанное ранее условие. Расчет скорости отвода необходимо производить для периферийных контактных точек. Направление отвода может быть иным, чем рассмотренное в примере. Применяя для отвода резца устройство с взрывной камерой, получают неискаженные корни стружки при скорости резания до 200 м/мин.Не трудно найти соотношение между скоростью отвода резца и главным углом резца в плане, Для получения неискаженного корня стружки необходимо, чтобы в период резца его режущая кромка не касалась заготовки, то есть скорость отвода резца должна превосходить скорость подачи резца 7 подьи 9 6На фиг. 3 приведена схема, поясняющая вывод формулы. Пусть резец 3, обрабатывающий заготовку 1 с подачейпереместился из рабочего положения внейтральное, тогда точка В переместится в положение Я.Проведен перпендикуляр из точки Вна горизонталь АО, тогда путь резцаВС за время г равен:ВС = АС гд ргде р - главный угол резца в плане,ВС ЛГТогда - = в " -гдег гВС АСНо - = Ъся од - = Ъпоьье.иг гЧтобы выполнялось условие (8), необходимо выполнение формулыЪотводЪпсьалм гд Ф (9)С другой стороны Ъцда;ц= Яо и,где и - число оборотов в мин.Б - подача на один оборот заготовкил. В и 1000 Ч1 0 0 0 ,ттЦЪ - скорость резанияЛ - диаметр заготовкиъ", . - .где1000 7(10)При выполнении такого условия режущая кромка резца не будет касатьсязаготовки при его отводе и мы получимдеформированный слой корня стружки изону стружкообразования, соответствующие реальному, которые возникаютпри рабочей скорости резания,П р и м е р, При получении корнястружки чугуна при резании твердосплавным инструментом ВК 8 обычно берут:Я = 0,12 мм/об; Ч = 120 м/мин; 9 = 45оьод. -- 45,9 м/минСкорость резца при его отводе посредством взрыва пороха в камере, какправило, выше 500 м/мин, что намногопревосходит 45,9 м/мин. Таким образом, режущая кромка резца не будеткасаться .заготовки при его отводе имы получим деформированный слой и зону стружкообразования, соответствующей рабочей скорости резания.Анализ показывает, что при ф(80и при отводе резца в направлениинормали расчет по формуле (10) можно не производить, ограничившисьрасчетом, учитывающим скорость детали.В предлагаемом способе можно получать корни стружек при работе резцами с углами ) 90 . В этом случае от 792 вод необходимо осуществлять в направлении, которое обеспечит угол между вектором подач больший чем отрицательные передние углы, которые отличаются по величине от углов в продольной секущей плоскости резца. Использование предлагаемого способа получения корня стружки обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность получения корня стружки с неискаженными зонами деФормации и стружкообразования, соответствующими рабочей скорости резания, сохранение действительных геометрических параметров корня стружки во время прерывания процесса резания, сохранение неизменными зоны деФормации по задним контактным поверхностям, возможность получения корня стружки резцом с положительным углом наклона главной режущей кромки, возможность получения корня стружки резцом, установленным по центру, ниже и выше центра заготовки.Формула изобретенияСпособ получения корня стружки,при котором резец мгновенно отводятиз зоны резания, о т л и ч а ю 10 щ и й с я тем, что, с целью сохранения Фактического напряженного состояния в зоне деФормации и неискаженной геометрии корня, используютрезец с отрицательными передними углами в плоскости отвода всех точекрежущих кромок, отводящихся в направлении, перпендикулярном к вектору скорости резания и составляющимс вектором подачи угол, большийглавного угла. резца в плане,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 119321, кл. 8 23 8 29/18, 1972,