Способ определения относительной обрабатываемости сталей повышенной и высокой обрабатываемости резанием

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения обрабатываемости конструкционных сталей повышенной и высокой обрабатываемости. Целью является повьшение точности и про-- изводительности оценки относительной обрабатываемости конструкционных сталей повышенной и высокой обрабатываемости . На оправке, закрепленной в шпинделе токарного станка, устанавливают в определенной очередности четыре одинаковых диска, по два из эталонного и исследуемого материалов. Ширина дисков выбирается из условий обеспечения стабилизации регистрируемых параметров. Производят их обработку за один проход, измеряют виброакустические силовые и тепловые параметры процесса резания эталонного и исследуемого образцов и по их соотношению судят о обрабатываемости исследуемого материала. 1 ил.,1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1401355 А1 (51)4 G 01 И 3/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128809/25-28 (22) 04.08.86 (46) 07.06.88.Бюл. 9 21 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) А.В.Кибальченко, В.Б.Есов и С.П,Бабак (53) 620.179 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 815599, .кл. G 01 N 3/58, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ СТАЛЕЙ ПОВЫШЕННОЙ И ВЫСОКОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для определения обрабатываемости конструкционных сталей повышенной и высокой обрабатываемости. Целью является повышение точности и про-. изводительности оценки относительной обрабатываемости конструкционных сталей повышенной и высокой обрабаты" ваемости. На оправке, закрепленной в шпинделе токарного станка, устанавливают в определенной очередности четыре одинаковых диска, по два иэ эталонного и исследуемого материалов.

Ширина дисков выбирается из условий обеспечения стабилизации регистри-. руемых параметров. Производят их обработку за один проход, измеряют виброакустические силовые и тепловые параметры процесса резания эталонного и исследуемого образцов и по их соотношению судят о обрабатываемости исследуемого материала. 1 ил.,1 табл.

1401355 где о д р 6

К = (X. — — -)/2

А)

Я, = г"

Р

К, = (Е ->-„--)/г; =1,1

9>

К, = (Š— - - )/г; в) — номер диска; 55

А — значение амплитуды сигналов акустической эмиссии;

Р— значение вертикальной составляющей силы резания;

Изобретение относится к машиностроению и Мо

Целью изобретения является повышение производительности и точности ,оценки относительной обрабатываемос-!

Фи путем использования нескольких об- 10 разцов, сокращения времени на испытания и определения коэффициента обрабатываемости наиболее рациональным путем.

На чертеже изображены зависимости 15 коэффициента относительной обрабатываемости и коэффициента изменения стойкости при точении стали 45 и кальциевой стали АЦ 45, Способ реализуется следующим обра- 20 зом.

Экспериментальным путем определяется время переходного процесса п8р до стабилизации измеряемых парамет° ров и минимальное время 87 регистра- 25 ции стабилизированных измеряемых параметров. Изготавливают две пары одинаковых образцов в виде дисков шириной Ъ, определяемой из выражения

= v>(Р„„-» ). где v - скорость движения подачи.

Диски устанавливают соосно íà оправке в последовательности: эталонный диск — исследуемый диск — исследуемый диск " эталонный диск, и закрепляют в шпинделе токарного стана.

За один проход производят обработку всех дисков и регистрируют установившиеся значения амплитуды виброакус- 10 тической эмиссии, вертикальной составляющей силы резания, температуры в зоне резания. Определяются коэффициент К относительной обрабатываемости по формуле 45

8 — значение температуры резания;

Э и U — - индексы, определяющие измеряемые параметры при обработке соответственно эталонного и исследуемого образцов.

Коэффициент обрабатываемости К в тем выше, чем лучше обрабатываемость исследуемого материала.

Пример. Производилось продольное точение дисков из стали 45 и кальциевой стали АЦ45, закрепленных на одном валу посредством шпоночного соединения (чертеж). Толщина дисков выбиралась из условия обеспечения стабилизации -регистрируемых параметров. Причем влияние затупления инструмента учитывалось порядком установки дисков в "пакете". Глубина и скорость резания выбирались из условия обеспечения требуемой производительности обработки. В проведенных исследованиях скорость резания варьировалась в диапазоне 1,5 — 4 м/с, глу-.. бина резания 2 мм, подача 0,3 мм/об.

По результатам измерений А, Р, 8 производился расчет коэффициента отъ носительной обрабатываемости. Расчетные значения К, полученные по рео зультатам измерений, представлены в таблице.

Э

На чертеже представлены зависимости расчетно-экспериментального коэффициента относительной обрабатываемости К и коэффициента изменения стойкости К,, полученного в результате стойкостных исследований но традиционной методике и представляющего собой отношение стойкости при резании исследуемого материала в сравнении с эталонным при прочих равных условиях, При этом величина допусти" мого износа составляла Ь 0,8 мм.По известной методике вычислен выборочный коэффициент корреляции r „ 0,93, свидетельствующий о тесной связи

Ко и К,, что не противоречит существующим положениям теории резания.

Предлагаемое изобретение позволяет сократить время испытаний по определению обрабатываемости материалов, особенно в условиях гибкого производства, где коэффициентом обрабатываемости определяются наиболее рациональные условия резания.

1401355

Показатели Сталь 45 Сталь АЦ45 (1

2,0 3,0

А х 10 мВ

1,15 1,50 2,20 1,76 3,36 7,20

1660 1580 1520 1460 1300 1290

840 940 980 760 790 860

Р, н

8, К

1 1,53 2,24 3,27

1 1,13 1 20 1,18

1 1,10 l 19 I 14

1 1»9 3»2 4»4

Кд

Кр к к

Формула изобретения

Способ определения относительной обрабатываемости сталей повышенной и высокой обрабатываемости резанием, заключающийся в том, что осуществляют продольное точение эталонного и исследуемого образцов, измеряют акустические, силовые и температурные параметры процесса резания и определяют относительную обрабатываемость» отличающийся тем, что, с целью пов ппения точности и производительности, определяют время „ перехс дного процесса до стабилизации измеряемых параметров и минимальное время йь регистрации стабилизированных измеряемых параметров, использу" ют две пары соответственно исследуемых и эталонных образцов в виде дисков, толщину Ъ которых выбирают из соотношения Ъ = ч (С„, + И ), где ч — скорость двйжения подачи, располагают диски соосно так, что эталонные находятся по краям, производят точение всех дисков эа один проход, в качестве параметров процесса pesaния измеряют амплитуду сигналов акустической эмиссии, вертикальную составляющую силы резания и температуру в зоне резания, а коэффициент К» относительной обрабатываемости определяют по формуле

Kî Кя К р Кф»

Ам где К -- (; . - +-)/2;

4 . Аз к, = (g -„ — )/г; P..

j= 11

g3 к = (E. — "„— )/2»

И1 ej

- номер диска;

А — значение амплитуды акустической эмиссии;

P — значение вертикальной состав" .ляющей силы резания;

6 - значение температуры .резания, 4,0 2,0 3,0 4,0

1401355

Ксг,fro 6

Составитель С.Углов

Техред М.Дидык Корректор А.Обручар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 2780/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4