Способ оценки обрабатываемости материалов

 

Изобретение относится к области определения обрабатьшаемости материалов резанием и может быть использовано в машиностроении и приборострое НИИ; Цель изобретения - повышение точности оценки обрабатьшаемости путем измерения мощности и времени врезания инструмента в исследуемый образец и опред| ения работы. Этот критерий принимается за характеристику оЬрабатываемЙсти. Виброакустический сигнал регистрируется преобразователем 1, п6(| Ьется на блок 2 касания и далее на формирователь 8 времени измерения . - |& образователь 3 мощности привода формирует информацию на блок 4 резания, включающий интегрирующее 5, дифференцирующее 6 звенья и компаратор 7, также связанный с формирователем 8, управляющим тактовым генератором 9. Аналоговый преобразователь 12 через буфернзто память 13 осуществляет умножение посредством устройства 14 измеренного напряжения на время измерения от задатчика 15. Эта величина заносится в сумматор 16, производящий интегрирование, т.е. определяющий работу врезания, и индицируется блоком 17. 2 ил. и (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 N 3/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4062898/25-28 (22) 28.04,86 (46) 15.02.88. Бюл. № 6 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А.Остафьев, А.А.Мирзаев, З.Б.Малэк, А.И.Александров, В.И.Науменко и B.È.Ñêèöþê (53) 620. 179.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1180757, кл. G 01 N 3/58, 1984. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ

МАТЕРИАПОВ (57) Изобретение относится к области определения обрабатываемости материалов резанием и может быть использовано в машиностроении и приборостроении; Цель изобретения — повышение точности оценки обрабатываемости путем измерения мощности и времени вреÄÄSUÄÄ 1374096 А1 зания инструмента в исследуемый образец и определения работы. Этот «р»М терий принимается за характеристику обрабатываемдсти. Виброакустический сигнал регистрируется преобразователем 1, поцфется на блок 2 касания и далее на формирователь 8 времени измерения. рробразователь 3 мощности привода формирует информацию на блок

4 резания, включающий интегрирующее

5, дифференцирующее 6 звенья и компаратор 7, также связанный с формирователем 8, управляющим тактовым генератором 9, Аналоговый преобразователь 12 через буферную память 13 осуществляет умножение посредством устройства 14 измеренного напряжения на время измерения от задатчика 15.

Эта величина заносится в сумматор

16, производящий интегрирование, т.е. определяющий работу вреэания, и индицируется блоком 17. 2 ил.

1374096

Изобретение относится к исследованию материалов обработкой резанием, в частности к оценке обрабатываемости материалов, и может быть использо- 5 вано в машиностроении и приборостроении.

Целью изобретения является повышение точности оценки обрабатываемости материалов путем одновременного изме- 10 рения нескольких параметров обрабатываемости материала, а именно мощности и времени врезания инструмента в исследуемый образец, и определения работы как критерия обрабатываемости. 15

На фиг. 1 изображен график изменения мощности врезания от времени; на фиг, 2 — блок-схема измерительной аппаратуры для осуществления предлагаемого способа. 20

Блок-схема содержит преобразователь 1 виброакустического сигнала, который связан с блоком 2 касания.

Преобразователь 3 мощности привода выдает информацию на блок 4 резания, включающий интегрирующее 5 и дифференцирующее 6 звенья и компаратор 7, связанный с формирователем 8, управляющим тактовым генератором 9, состоящим из генератора 10 импульсов и 30

Модулятора 11. Аналоговый преобразо ватель 1? через буферную память 13 осуществляет посредством устройства

14 умножение измеренного напряжения на время измерения от задатчика 15,, Эта величина заносится в сумматор

16, производящий интегрирование, т.е. определяющий работу врезания, и индицируется блоком 17.

Способ осуществляют следующим образомм.

При обработке резанием материалов с различной обрабатываемостью с момента касания инструмента с образцом 45

t до его полного врезания t (фиг.1)затрачивается работа W на преодоление сил сопротивления упругой и пластической деформаций пограничного слоя образца, которая определяется путем измерения мощности N, величина которой характеризует обрабатываемость материалов.

Величина работы W определяется

t площадью подынтегральной кривой пеРе-5 ходного процесса, от начала касания режущего инструмента с исследуемым образцом до начала резания, величина которой различна для различных по своим физико-механическим характеристикам обрабатываемых материалов: н

W = $ Ndr о

По данному со способу работа определяется как сумма и-х элементарных площадей под кривой мощности за равные промежутки времени л до начала резания., т ° е.:

+ N üi л и л

1-е -1 где N; — текущее значение мощности; элементарное время.

Обработка данных производится в следующей последовательности, Виброакустический сигнал, генерируемый зоной резания, регистрируется преобразователем 1, установленным в заданной точке технологической системы, и подается на блок 2 касания, основанный на свойствах интегрирующего и дифференцирующего звеньев.

Сигналы, характеризующие упругую и пластическую деформации исследуемого образца, формируемые преобразователем 3 мощности, поступают на блок 4 резания, представляющий собой последовательно соединенные интегрирующее

5 и дифференцирующее 6 звенья, выходы которых подключены к компаратору 7.

Выход дифференцирующего звена 6, где выделяется переменная составляющая интегрирующего звена 5, является опорным. При наступлении стабилизации процесса резания напряжение интегрирующего звена 5 превьппает напряжение дифференцирующего звена 6, что приводит к срабатыванию компаратора 7, на выходе которого появляется уровень логической единицы, свидетельствующий о начале резания. Включение формирователя 8 времени измерения производится уровнем логической единицы, поступающей с блока 2 касания, выключение — уровнем логического нуля, передний фронт которого соответствует касанию режущего инструмента с исследуемым образцом, а задний — стабилизации процесса резания. Логическая единица поступает на тактовый генератор 9, осуществляющий заполнение времени измерения тактовыми импульсами.

Сигналы, характеризующие начало упругой и пластической деформаций исследуемого образца, которые регист1374096

70 у ЯтУ

Составитель Н.Зипунников

Техред И.Верес Корректор М.Максимишинец

Редактор A.Ëåæíèíà

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 567/39

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 рируют посредством измерения мощности, с интегрирующего звена 5 поступают на аналого-цифровой преобразователь 12, время измерения которого задают тактовым генератором 9. Измеренные значения заносятся в буферную память 13 и поступают на арифметикологическое устройство 14, осуществляющее умножение измеренного напряжения на время измерения, задаваемое задатчиком 15 времени и равное длительности импульса тактового генератора, после чего полученная величина заносится в сумматор 16, осуществ- 15 ляющий интегрирование получаемых с устройства 14 значений, пропорциональных элементарным площадям, ограниченным кривой переходного процесса.

По окончании времени измерения полученная сумма, равная работе, затрачиваемой на преодоление упругой и пластической деформаций испытуемого образца, индицируется блоком 17 индикации. Эту характеристику используют как критерий обрабатываемости материала.

Пример, Обтачивали заготовку из Ст. 20 и Ст. 45 твердосплавным инструментом Т15К6 при скорости реза- 30 ния V = 120 м/мин, подаче V

= 0,27 мм/об, глубине с = 1 мм. Геометрические параметры

О, = ((, = 45 .

Работа, затраченная на преодоление упругой и пластической деформаций пограничного слоя испытуемого образца и пропорциональная проинтегрированной площади при обработке

Ст. 45, составила 6,2 Дж. При тех же условиях при обработке Ст. 20 эта величина составила 4,8 Дж. Отсюда следует вывод — обрабатываемость

Ст. 20 составляет 1,3.

Формула изобретения

Способ оценки обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что исследуемый образец вводят в контакт с режущим инструментом, производят резание, измеряют время от момента контакта инструмента с образцом до его врезания и оценивают обрабатываемость материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности оценки, измеряют мощность, затраченную на упругую и пластическую деформацию пограничного слоя образца, и по этой мощности с учетом времени от момента контак- . та инструмента с образцом до его врезания оценивают обрабатываемость материала,