Способ определения оптимальной скорости резания

 

Изобретение относится к Металлообработке и может быть использовано при назначении оптимальной скорости при обработке сталей ферритно-перлитного класса. Целью способа является повышение достоверности определения оптимальной скорости резания при обработке сталей ферритно-перлитного класса. Это достигается за счет увеличения количества параметров , посредством которых определяют оптимальную скорость резания. Первоначально определяют величину пластического контакта на передней поверхности на скорости , при которой происходит исчезновение блестящих и матовых участков на поверхности резания. Затем образуют фаску износа на задней поверхности, равной 0,3-0,7 от величины пластического контакта . Обработку ведут в пределах 1,0-1,7 от величины скорости, при которой происходит исчезновение блестящих и матовых участков , замеряют шероховатость участков обработанной поверхности и вычисляют отношение последующего замера шероховатости к предыдущему, по максимальному значению которого определяют оптимальную скорость резания. |Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634250/08 (22) 09.01.89 (46) 30.12.91. Бюл, 1Ф 48 (71) Волгоградский политехнический институт (72) H.В.Талантов, А.И.Курченко, Г.А.Воеводин, С.М.Кузнецов и Ю.A.Ïëþù (53) 621.941.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1065085, кл. В 23 В 1/00, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при назначении оптимальной скорости при обработке сталей ферритно-перлитного класса. Целью способа является повышение достоверности определения оптимальной скорости резания при обработке сталей

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при назначении оптимальной скорости резания при обработке сталей перлитно-ферритного класса.

Цель изобретения — повышение достоверности определения оптимальной скорости резания при резании сталей перлитно ферритного класса за счет увеличения количества параметров, посредством которых определяют оптимальную скорость реза-. ния, Способ реализуетсл следующим образом, Образец исследуемой стали подвергают точению твердосплавным резцом с заранее созданной фаской износа, равной критерию износа, величину которого определяют отдельно. Ы„, 1701422 A l ферритно-перлитного класса, Это достигается за счет увеличения количества параметров, посредством которых определяют оптимальную скорость резания. Первоначально определяют величину пластического контакта на передней поверхности на скорости, при которой происходит исчезновение блестящих и матовых участков на поверхности резания. Затем образуют фаску износа на задней поверхности, равной

0,3-0,7 от величины пластического контакта. Обработку ведут в пределах 1,0-1,7 от величины скорости, при которой происходит исчезновение блестящих и матовых участков, замеряют шероховатость участков обработанной поверхности и вычисляют отношение последующего замера шероховатости к предыдущему, по максимальному значению которого определяют оптимальную скорость резания.

Постепенно увеличивают скорость резания и наблюдают за поверхностью резания, фиксируя то ее значение, при котором на поверхности резания исчезли матовые и блестящие участки и она приобрела зеркальный блеск.

Взяв другой острозаточенный резец той же марки твердого сплава и на скорости исчезновения блестящих и матовых участков Чз.з на поверхности резания, определяют величину участка пластического контакта.

После замера данного участка определяют необходимую фаску износа по задней грани, равной (0,3 — 0,7) от величины пластического контакта, и создают эту фаску на резце.

Далее осуществляют процесс резания образца стали со скорости исчезновения блестящих и матовых участков с шагом

1701422

Ю=(0,05-0,1)V .3 и последовательно замеряют продольную шероховатость выпиленных участков поверхности резания. Вы исляют отношение шероховатостей последующего опыта к предыдущему и при максимальном

1 з1 + 1 значении этого отношения — — опрей а! деляют оптимальную скорость, как скорость

s предыдущем опыте V i.

Предлагаемый способ осуществляют по следующей методике.

Обработка резанием образца металла осуществляется на токарном станке 1М63 с бесступенчатым. регулированием скорости резания. Для замера величины пластического контакта по передней поверхности резца используют инструментальный микроскоп

БИМ. Критерий износа резца определяется из справочной литературы. Эту величину износа резца искусственно создают по его задней грани на заточном станке, Скорость исчезновения блестящих и матовых участков на поверхности резания определяют визуально по появлению на ней вертикального блеска, Замер шероховатости поверхности резания производят на профилографе на выпиленном участке по- верхности резания.

При значениях фаски, меньших 0,3 Сл. длина зоны относительного застоя будет недостаточной, и полоса локализации деформации не сможет стабильно взаимодействовать с нижней частью фаски износа. 8 результате этого формирующая поверхность резания будет иметь мелкие задиры и резко возрастает ее шероховатость.

При более высоких скоростях резания, когда на задней поверхности зона относительного застоя заменяется участком пластического контакта (где процесс локализации, деформации совершается в обьеме всей контактной эоны), поверхность резания тоже будет иметь значительную шероховатость. Это обусловлено . тем, что при малых площадках износа процесс локализации деформации полностью не завершается (не образуется узкой полосы деформации, в которой металл находится уже в состоянии кваэивяэкого течения). В результате этого металл не будет "размазываться" от взаимодействия с нижней частью площадки износа и формировать глянцевую поверхность с незначительной шероховатостью. Поэтому при данной величине фаски нельзя определить по шероховатости, какой, вид взаимодействия существует по задней грани, При значениях фаски износа, лежащих от 0,3 Сп до 0,7 Сп, при реализации на задней поверхности зоны относительного застоя полоса локализации металла, обрззуемая в верхней части эоны, вступает во взаимодействие с нижней частью площадки изнОса и формирует гладкую глянцевую поверхность.

При более высоких скоростях, когда зона относительного застоя заменяется участком пластического контакта, процесс. локализации деформации не успевает завершиться на данном участке фаски (до 0,7

Сл), и поверхность резания имеет мелкие задиры, что значительно увеличивает шероховатость и позволяет поэтому определить существование данного вида взаимодействия, При фасках по задней поверхности, больших 0,7 С>, поверхность резания будет иметь гладкую "зеркальную" поверхность, как при зоне относительного застоя, так и при реализации участка пластического контакта. Поэтому по значению шероховатости нельзя будет определить каков же вид конТВКТНого взаимодействия по площадк» износа задней грани и, вследствие этого, определить оптимальную скорость (предельную скорость, на которой сохраняется зона относительного застоя).

Результаты исследований для . Значительной номенклатуры марок ферритноперлитных сталей показали, что максимальный диапазон существовзнил 30ны относительного застоя по задней поверхности инструмента находится в пределах (1,0-1,7)Нз з. Затем данная зона трансформируется в участок пластического контакта, что резко увеличивает интенсивность износа инструмента, Для определения оптимальной скоро35 скорость с шагом, равным (0,05-0,1)Нз,.;

Величина шага определяет точность нахождения оптимальной скорости. Длл получистовой обработки необходимо брать шаг ближе к верхнему пределу (0,1)Нз.з длл чистовой обработки — ближе к нижнему пределу — 0.05Нз.з.

Осуществля ют точение стали, наблюдал за поверхностью резания, фиксируя то значение скорости, на которой исчезают блестящие и матовые участки, и поверхность резания становится гладкой с зеркальным блеском, Для стали 45 зто значение скорости равно 60 мlмин, Взяв другой острозаточенный резец, замеряют на данной скорости величину пластического контакта на передней поверхности, равную 0,5 мм, затем на задней грани резца создают фаску износа (0,3-0,7) от измеренной величины

40 сти проводят обработку образца стали от скорости Нэ.з. последовательно увеличивая

1701422

10 Формула изобретения

Составитель Д. Кутепов

Редактор И Сегляник Техред M.Ìoðãeíòàë Корректор И. Муска

Заказ 4496 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, уп.Гагарина, 101 пластического контакта — 0,5 мм, которая равняется 0,25 мм, Осуществляют процесс резания стали со скорости 60 м/мин с постепенным увеличением скорости. Вырезают участок поверхности резания нэ каждой скорости и замеряют продольную шероховатость на профилометре. Вычисляют соотношение шероховатостей последующего замера к предыдущему, и за оптимальную скорость взяли такую, где это соотношение. резко возросло в три с лишним раза и прий а +1 няло максимальное значение, =3 7. а!

Этэ скорость равнялась 100 м/мин.

Пример, Определяют оптимальную скорость резания стали ЗОХГС твердосплавным резцом ТН-20, на следующих режимах резания: глубина 0,5 мм, подача 0,15 мм/об.

Геометрия инструмента аналогична описанной. Диаметр заготовки 150 мм, Критерий износа резца 0,8 мм. Резец предварительно притупляют до данной величины износа.

Осуществляют точение образца стали, наблюдая эа поверхностью резания, фиксируя скорость, где исчезают блестящие и матовые участки на поверхности резания. Величина этой скорости равна 135 м/мин.

Взяв другой острозаточенный резец, замеряют на этой скорости величину пластического контакта на передней грани, которая равна 0,3 мм. На задней грани резца создают фаску износа 0,16 мм, величина которой находится в пределах (0,3-0,7) от величины пластического контакта. Осуществляют процесс резания со скорости 135 м/мин с постепенным увеличением скорости. Вырезают участки поверхности резания и замеряют продольную шероховатость на профилографе. Вычисляют соотношение шероховатостей последующего замера к

5 предыдущему и за оптимальную скорость взяли такую, где это соотношение резко возросло и приняло максимальное значение, равное 2,9.

Способ определения оптимальной скорости резания, включающий обработку детали резцом, имеющим фаску износа по

15 задней поверхности, и определение величины скорости, при которой происходит исчезновение блестящих и матовых участков на поверхности резания, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности

20 способа при обработке сталей ферритноперлитного класса. определяют величину пластического контакта на передней nosepхности резца при скорости,на которой происходит исчезновение блестящих и матовых

25 участков на поверхности резания, образуют фаску износа на задней поверхности резца. равной 0,3-0,7 величины пластического контакта, а обработку ведут в пределах 1,01,7 величины скорости, при которой проис30 ходит исчезновение блестящих и матовых . участков, замеряют шероховатость участков обработанной поверхности и вычисляют отношение последующего замера шероховатости к предыдущему. по максимальному

35 значению которого определяют оптимальную скорость резания.