Способ обработки металлов резанием

 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием. Целью изобретения является повьшение стойкости режущего инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов . Согласно изобретению обработка производится при переменной скорости, изменяющейся дискретно или по закону , близкому к синусоидальному, с частотой изменения режима несколько ниже времени стабилизации температуры в зоне резания. Увеличение и уменьшение режима скорости относительно оптимальной принимается в пределах 110 - 15%. Обработка при таких условиях не дает возможности быстро развиваться износу в каких-то локальных точках, так как эти точки постоянно меняют свое местоположение. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. i (Л

СОЮЗ СожТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19) (111 (5D 4 B 23 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3742793/31-08 (22) 28.05.84 (46) 15.05.87. Бюл. У 18 (71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания (72) В.A.Îñòàôüåâ, Б.А.Кузяев, Е.А.Горбатюк и Н.П,Мазур (53) 621.941.1(088.8) (56) Кузяев Б.А., Горбатюк Е.А. Повышение стойкости режущих инструментов за счет применения переменных режимов резания. — Технология и организация производства. Киев, 1974, У 3, с. 18-20.

Шнепс В.А. Экспериментальное исследование влияния синусоидального изменения скорости на устойчивость резания. — Вопросы динамики и прочности. Рига, 1970, вып. 20, с.164-

170. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ (57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием. Целью изобретения является повьппение стойкости режущего инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов. Согласно изобретению обработка производится при переменной скорости, изменяющейся дискретно или по закону, близкому к синусоидальному, с частотой изменения режима несколько ниже времени стабилизации температуры в зоне резания. Увеличение и уменьшение режима скорости относительно оптимальной принимается в пределах 10 — 15X. Обработка при таких условиях не дает возможности быстро развиваться износу в каких-то локальных точках, так как зти точки постоянно меняют свое местоположение. 1 s.n. ф-лы, 4 ил.

1310114

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано во всех отраслях машиностроения.

Пель изобретения — повышение стой- 5 кости режущего инструмента.

Если рассматривать как один иэ примеров процесс точения, то температура в зоне резания, начиная с момента врезания инструмента в металл, до- 10 стигает своего установившегося положения через определенный промежуток времени, равный примерно 6-12 с. При установившейся температуре начинает развиваться какой-либо один из видов износа. При температуре ниже оптимальной преобладает адгезионный износ, а выше оптимальной — диффузионный износ.

Если не дожидаясь, когда создадутся условия развития адгезионного вида износа, увеличить скорость резания, а заодно и температуру в зоне резания выше оптимальной, то начнут создаваться условия развития диффузионного

25 износа и если, не дожидаясь начала его развития, снизить скорость резания, переходят в зону благоприятных условий развития другого вида износа.

Изменяя таким образом скорость резания или подачу через промежуток вре30 мени несколько мениипй, чем время стабилизации температуры в зоне резания, тем самым постоянно уходят от начала развития того или другого вида износа. Если же слишком далеко 35 уходить от оптимальной скорости в сторону занижения или завышения, то будут создаваться благоприятные условия для обоих видов износа поочередно. Поэтому из результатов эксперимента установлено, что самым оптимальным является увеличение и уменьшение скорости резания относительно оптимальной на 5-207.

Максимальное значение температуры на передней и задней поверхностях занимает различное положение по отношению к вершине резца в зависимости от принятой скорости резания. С увеличением скорости резания локальные температурные точки приближаются к вершине, а с понижением скорости — удаляются от вершины. Следовательно, изменяя скорость резания по какому-то закону с определенной частотой, постоянно переводят действие максимальных температур с одних на другие участки режущей кромки резца, тем самым удаляя момент начала интенсивного износа режущей кромки, что в итоге обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента.

На фиг.1 показано влияние температуры контакта на предел прочности адгезионного шва; на фиг.2 — распределение температуры на передней и задней контактных поверхностях инструмента; на фиг.3 — изменение температуры в зоне контактных поверхностей Io времени при переменном и постоянном значении скорости резания; на фиг.4 — график зависимости износа инструмента по задней поверхности от скорости резания при постоянной

VсОпс6 перемен ои V Г скоростях.

В качестве базового объекта для сравнения выбран способ обработки металлов резанием на токарном станке.

Обработка велась при постоянных OII— тимальной скорости резания, глубине и подаче, обеспечивающих оптимальную температуру в зоне резания, для принятых материалов: обрабатываемого

40Х112МА и режущего инструмента Т15К6 а также по предлагаемому способу, при переменной скорости, изменяющейся относительно оптимальной с частотой изменения скорости через 12 с и амплитудой изменения скорости 0,166 м/с в большую и меньшую сторону от оптимальной.

Режим обработки: оптимальная скорость резания V =1,85 м/с, полученная аналитическим путем; глубина резания t=1,5 MM; no S=0,3 мм/об.

Параметры режушего инструмента:

y=46, v,=44; cL=8; = — 8; 3 =5;

r=I мм.

Длина обрабатываемой заготовки

430 мм, диаметр до обработки 76 мм.

Точение производили сначала при постоянной оптимальной скорости резания. После каждого прохода по длине заготовки измеряли износ по задней поверхности. После десяти проходов эксперимент повторяли с другой заготовкой и новой гранью режущего инструмента. Таким образом, при постоянной скорости резания эксперимент повторяли трижды.

Среднеарифметические значения результатов эксперимента приняты для построения графика износа по задней поверхности при постоянной скорости резания Чсои .

Иэ графика видно, что износ по задней поверхности h =0,3 при постоянной скорости достигается через

15 мин, а при переменной — через

45 мин, износ h> =0,4 достигается при постоянной через 30 мин, а при переменной — через 60 мин. Следовательно, технологическая стойкость режущего инструмента при переменном режиме резания увеличивается в 2-3 раза. 2

3 1310

При переменной скорости резания, изменявшейся от 1,66 до 2 м/с с циклом изменения 12 с эксперимент проводили аналогично первому варианту.

После трехкратно повторения строили график износа по задней поверхности при переменной скорости реэанияЧ чаr

114 4 формула изобретения

1. Способ обработки металлов резанием, согласно которому в процессе обработки изменяют скорость резания в сторону ее уменьшения или увеличения относительно оптимальной дискретно или по закону, близкому к синусоидальному, выдерживая при этом среднюю температуру резания оптимальной, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, частоту изменения скорости резания задают в пределах 0,5-0,7 от времени стабилизации температурных явлений на контактных площадках инструмента °

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем,что отклонения скорости резания от оптимальной выбирают в пределах 5-20Х от последней. оса!

3)0114

Умм

1310l 14

Составитель А.Шубин

Редактор Н.Киштулинец Техред Л.Олейник Корректор М.Шароши

Заказ 182б/1О Тирах 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4