Способ нагрева поверхности заготовки при обработке резанием

 

1. СПОСОБ НАГРЕВА ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАШЕМ электрической дугой, которой сообщают колебания поперек срезаемого слоя, отличающий-, с я тем, что, с целью повышения интенсивности нагрева, одновременно с поперечными колебаниями электри ческой дуге сообщают дополнительные . продольные колебания вдоль срезаемого слоя. QD О 07 1981.

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСгюьлин

„„SU„„3 392963 (зд 4 В 23 В 1./00

° ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБ етений и отнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3651024/25-08 (22) 11.10.83 (46) 23. 11.85. Бюл. Р 43 (71) Научно-производственное объединение по технологии машинострое- . ния (72) А.Г. Чуйко, В.П. Альшанников, А.Н. Овсеенко, Д.Н. Клауч, Е.Г. Старченко, Н.Г. Шестеркин, И.С. Шапиро, В.Н.Нестеров, Л.Н. Стрекалов и N.З. Оганесян (53) 621.941. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 856717, кл. В 23 В 31/10, 1981. (54)(57) 1. СПОСОБ НАГРЕВА ПОВЕРХНОСТИ ЗАГОТОВКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ электрической дугой, которой сообщают колебания поперек срезаемого слоя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения интенсивнсд:ти нагрева, одновременно с поперечными колебаниями электрической дуге сообщают дополнительные продольные колебания вдоль срезаемого слоя.

2. Способ по п. 1, о т л и— ч а ю щ и ф с я тем, что амплитуду продольных колебаний электрической дуги изменяют по ширине срезаемого

1192903 слоя при этом амплитуда колебаний со стороны обработанной поверхности на 20-30Х меньше, чем у обрабатываемой поверхности.

Дополнительные продольные колебания независимо от величины диаметра активного пятна воздействия дуги и ширины поверхности нагрева под резание дают возможность значитель-, но увеличить удельную тепловую мощность, вкладываемую в единицу нагреваемой поверхности.

45

Изобретение относится к механической обработке с нагревом обрабатываемой зоны детали электрической дугой и может быть использовано во всех областях металлообрабатывающей промьппленности.

Известен способ нагрева поверхности заготовки при обработке резанием, при котором нагрев обрабатываемой резанием поверхности заготов

1О ки осуществляют плазменной дугой, которую перемещают по периодическому закону поперек поверхности резания с амплитудой, равной половине ширины резания fij.

Недостатком известного способа является низкая эффективность нагрева, которая обуславливается малым количеством тепла, вводимого в единицу нагреваемой поверхности.

Цель изобретения — повьппение интенсивности нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нагрева поверхности заготовки при обработке резанием электрической дугой, которой сообщают колебания поперек срезаемого слоя, одновременно с поперечными колебаниями электрической дуге сообщают дополнительные продольные колебания вдоль среэаемого слоя.

Кроме того, амплитуду продольных колебаний электрической дуги изменяют по ширине срезаемого слоя при этом амплитуда колебаний со сторо-35 ны обработанной поверхности на 20—

307 меньше, чем у обрабатываемой поверхности.

Изменение по ширине поверхности резания амплитуды продольных колебаний приводит к созданию в зоне нагрева изменяющегося по ширине поверх ности срезаемого слоя удельного теплового потока. При этом со стороны обработанной поверхности устанавливается минимальная амплитуда, обеспечивающая требуемый прогрев металла без его оплавления. Установление с противоположной стороны амплитуды продольных колебаний на 20-30Х боль) ше минимального значения вызывает рассредоточение тепла. Это приводит к выравниванию температурного поля по ширине резания.

На чертеже, представлена схема выполнения процесса согласно предлагаемому способу с изменяющейся амплитудой продольных колебаний.

По предлагаемому способу обработана цилиндрическая заготовка 1 диаметром 300 мм из труднообрабатываемого жаропрочного сплава ЭИ-698 на никелевой основе, которую устанавливали и закрепляли в патроне токарно-винторезного станка модели

iM63 (не показан).

Резец 2 подводили к заготовке 1 и устанавливали на глубину резания

15 мм. Заготовке сообщали вращение и кратковременным резанием со скоростью = 6,1 м/мин образовывали поверхность нагрева.

Затем плазматрон 3 подводили к поверхности нагрева и зажигали дугу

4 с током 3 = 300 А и активным пятном воздействия диаметром 8 мм. С помощью специального комбинированного колебательного устройства (не показано) настраивали траекторию перемещения дуги по поверхности нагрева под резание„.дуге сообщали колебательные движения вдоль поверхности резания с частотой колебаний

50 Гц и переменной амплитудой А-А з 1192903 от 5 до 25 мм, и поперек поверхности колебания с частотой 10 Гц и ампли тудой, равной половине ширины поверхности В. При этом активное пятно воздействия дуги, перемещаясь по соответствующей траектории занимает, например, четыре крайних положения

Площадь, находящаяся внутри траектории, является площадью нагрева ° 1О

Резец и плазмотрон синхронно перемещали вдоль оси заготовки с подачей, равной 3 мм/об, а при известном

Амплитуда продоль" ных колебаний

Увели чени туды коле бания

Стой.кость резцов, мин у обработанной у обрабатываемой поверхности мм поверхности, мм

16,0

16,0

16,0

18,4

15

25 16,0

19,2

43

16,0

20, О.

16,0

ЗО

16,0

20,4

42

21,6

32

Составитель А. Шубин

Редактор Н. Тупица Техред Ж.Кастелевич Корректор В. Синицкая

Заказ 7206/13 Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r . Ужгород, ул. Проектная, 4 способе с подачей 2 мм/об.

Заготовку длиной 1000 мм обточили за 50 мин, а при известном за

75 мин.

Если считать, что вспомогательное время для установки, снятия заготовки и наст ойки п о есса ля бо

P рц д о их способов одинаковое и равняется

30 .мин, то производительность механообработки повысилась по сравнению с известным на ЗОБ..

В таблице приведены результаты стойкостных испытаний резцов при нагреве по предлагаемому способу с изменяющейся амплитудой продольных ,колебаний.

Из таблицы следует, что увеличение амплитуды колебаний на 257. обеспечивает выравнивание условий работы резца вдоль режущего лезвия резца и повышение его стойкости в

1,5 раза.

Таким образом, обработка заготовки по предлагаемому способу по сравнению с известным способствует повышению интенсивности нагрева, ведущей к повышению производительнбс ти механообработки на 30Х и повышению стойкости резцов в 1,5 раза.