Способ резания материала лезвийным инструментом в.и.курихина

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способу резания материалов лезвийным инструментом . Целью изобретения является повышение производительности процесса резания материала за счет уменьшения усилия на преодоление сопротивления сдвигу обрабатываемого материала в плоскости отделения срезаемого слоя. Режущей частью 3 лазерный лучJ фиксируют над передней поверхностью 2 инструмента в точке 6, Одновременно сфокусированное лазерное излучение в точке на фокальной плоскости 8 направляют вглубь обрабатываемого материала 10 к месту зарождения П и распространения опережающей лезвие на режущей кромке 5 трещины в плоскости сдвига при отделении срезаемого слоя 12, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2I) 3411594/?5-08 (22) 24.03,82 (46) 30,08.88. Бюл. N 32 (72) В.И.Курихин (53) 621,941.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 821067, кл. В 23 В 3/00, 1979. (54) СПОСОБ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛА ЛЕЗBHAHbIM ИНСТРУМЕНТОМ В.И, КУРИХИНА (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способу резания материалов лезвийным инструментом. Целью изобретения является повышение производительности процес„„SU„„1419813 А1 са резания материала за счет уменьшения усилия на преодоление сопротивления сдвигу обрабатываемого материала в плоскости отделения среэаемого слоя. Режущей частью 3 лазерный луч 1 фиксируют над передней поверхностью 2 инструмента в точке 6. Одновременно сфокусированное лазерное излучение в точке на фокальной плоскости 8 направляют вглубь обрабатываемого материала 10 к месту зарождения 11 и распространения опережающей лезвие на режущей кромке 5 трещины в плоскости сдвига при отделении среэаемого слоя 12.

4 ил, 1 119813

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к способу резания материала .пеэвийным инструментом и предназначено для испопьзования

З в технологических процессах машиностроительной промышленности при токарных, фрезерных и др. видах обработ KH металлических и неметаллических материалов путем снятия припуска с заготовок в виде стружки, Целью изобретения явля. ется повышекие производительно" òè процесса. резания материала эа счет умекьшения усилия на преодоление сопротивления 1 сдвигу обрабатываемого материала в плоскости отделения срезаемого слоя и снижения контактного трения срезаемого слоя с режущий инструмент„

Осуществлением подогрева обрабаты- 20 ваемого материапа в прирезцовой области, при котором лазерное излучение подводят к обрабатываемому материалу со стороны передней поверхности режущей части инструмента, достигнуто уве-25 личение скорости прогрева зоны резания эа счет подвода энергии непосредственно в область упругого и пластического деформировакия магериала в процессе резания, Фокусированием и направлением режущей частью лазерного луча к месту зарождения и распространекия по материалу опережающей лезвие инструмента трещины в материале,образующей при отделении среэаемого слоя по плоскости деформации сдвига получена возможность концентрировать световой поток лазерног"; излучения над передней поверхнос,тью режущей части инструмен га и осуществлять лскаль-- gQ ный подогрев для уменьшения сопротивления обрабатываемого материала разрушению по плоскости сдвига и уменьшено трение cpeзаемого слоя о переднюю поверхность режущей части инструмента при удалении его из зоны резания за счет деформации срезаемого слоя под действием разности температур на наружной и внутренней (образованной плоскостью сдвига) поверхностями, Подогревом места зарождения трещины в обрабатываемом материале при отделении срезаемого слоя до температуры локального испарения материала и ор,.— новременным переводом срезаемого слоя частично в парожидкое состояние при расклинивании твердотельной части давлением паров обрабатываемого материала в плоскости сдвига созданы услояия длR получения дополнительных усилий в зоне резания, разрушающих материал по плоскости сдвига. В результате перевода ма"ериала в локальной зоне в парожидкое состояние осуществляют генерацию псегдосжиженного подслоя между передчей по верхностью режущей части инструмента и обращенной к ней поверхкостьк твердо-е 1ькой части среэаемого слоя материала. При этом получена возможкость удаления срезаемого слоя из зоны резакия «а паровом подслое без контакта его твердотельной части с передней поверхыост1 ю режущей части инструмента, т,е, уменьшено трение между кими, В качестве примера возможной реализации способа выбрано резание неметаллического материа1а, в частности

peзины, применктелькс к удалению крупных выступов рисунка протек1эра резцом при ьосстановительном ремонте авмобильных шик, при котором усилие резания определяется контактным давлением между среэаемой резиной и ичструментом, разным примерно 2 кГ/ см

На фиг ° 1 показака схема подвода лазерного излучения в приреэцовую об.пасть через переднюю поверхность режущей части инструменi a — резца; ка фиг,2 — возможнь:й варнак." направления лa=-,ep«oго луча к зоне ре 1акия; на фиг,3 — пример переда:и лазерного излучения от квактовсго rекератора по гибкому световоду к инструменту: ка фиг„ч — схема отделения среэаемого слоя от обрабатываемо.-о материала.

11одогрев обрабатываемого материала производят в прирезцовой области, в ко горую лазерное излу ение 1 от квантового генератора (ке показан) подводят со стороны передней поверхносги 2 режущей части 3 iкструмента, например, выполненной из проэра;чой окиси алюминия с алмазным слоем 4 на боковой поверхности (задней поверхности) для образования режущей кромки 5, в виде тонкоплекочкого покрыTHR, Режущей частью 3 лазерный луч фокусируют над передней поверхностью ? инструмента в точке 6, преимущественно смещенной в стсроку к режущей кромке 5 путем выполнения режущей части в виде оптической собирательной линзы, имеющей выпуклость 7 под передней поверхносгью 2 ч фокальную плоскость 8 над передней поверхностью 2, cL фокальную ось 9, каправ1419813 ленную в зону резания, Одновременно сфокусированное лазерное излучение в точке на фокальной плоскости 8 направляют вглубь обрабатываемого мате5 риала 10 к месту зарождения ll и распространения опережающей лезвие на режущей кромке 5 трещины в плоскости сдвига при отделении среэаемого слоя 12. При подогреве в обрабатывае- 10 мом материале места зарождения трещины до температуры испарения материала в этой локальной зоне срезаемый слой 12 со стороны передней поверхности 2 частично переводят в парожид" 15 кое состояние и одновременно расклинивают твердотельные части материала давлением образовавшихся паров обрабатываемого материала в области плоскости сдвига при резании. При этом твер- 20 дотельную часть срезаемого слоя 12 удаляют из зоны резания во взвешенном относительно передней поверхности инструмента 2 состоянии на паровом подслое 13, исключая контактное взаимо- 5 действие между взаимно перемещающимися поверхностями. Режущая часть 3 инструмента может находиться на его державке 14 с каналом, имеющим заглушку 15 для ввода лазерного луча 1 и преломляющую призму 1б в месте излома оси канала 17. В канал 17 для увеличения жесткости инструмента может быть введен светопрозрачный сердечник 18 из материала на основе окислов металлов. Для регулировки нггравления лазерного излу ения через передн:,èî пс— верхность 2 предусмотрен узел настройки инструмента, например, в випе винтовой пары 19 на держателе 14. Инс..румент может иметь оптический разъем 20 для присоединения гибкого световода 21 от квантового генератора. Излучение в зону резания может подаваться импульсами для устранения экранирующего эффекта паров метариала. Наличие парового подслоя способствует равномерному распределению давления на передню1а поверхност .. инструмента при резании и демпфированию колебаний уси. лий при резании. формула и з о б р е т е н и я

Способ резания материала лезвийным инструментом, включающий подогрев эоны обработки, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения производительности обработки, обработку ведут лазерным излучением, которое подводят через переднюю поверхность режущей части инструмента, фокусируют и направляют в прирезцовую область к месту зарождения опережающей лезвие трещины, при этом подогрев осуществляют до температуры локального испарения обрабатываемого материала, "4198) 3 т1 .< ехре::, H 111-:рос 1,00Qj K 1 р Л. <0>!0

Р 3pак rop Н. Горяат

З,ьказ 4274/ 1 5

Тираж 880

Лэ,.-;писиое йНЬд 1Я 1 о», ДBoc. Bi" н -,0 (0, с *1и ",е 1 а |„,CCP

П11 Де 1а1.i и3обре 3 е : 1." 1 ОТ1 рЫГЖ

1 1 3035,, !10с:<;i;;, )К-35,. Р -.-„÷;,:: и 1;аб . д. 4/5

It P0H3 B0)3c TB P HHo il0EfH1 Рафи 1.- . !0 c HPP jHP . 11 1 1H !, I . 1 ; i 0 POP vP, . 11Р0 ек 1 и а а