Способ определения длины контакта стружки при резании металлов

 

Изобретение относится к машиностроению,а именно к резанию металловна металлорежущих станках инструментами различного типа, и может быть использовано для определения длины контакта снаружи с передней поверхностыо инструмента (ДКСсППИ), которую применяют как параметр в расчетных формулах сил резания. Цель изобретения - снижение трудоемкости определения ДКСсППИ в широком диапазоне параметров резания для деталей из идентичных марок металлов, например, сталей. ДКСсППи рассчитывается по теоретической зависимости, исходными данными для которой являются толщина срезаемого слоя и геометрии инструмента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)5 6 01 N 3/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4484809/28 (22) 29.07.88 (46) 23.02,92. Бюл. М 7

-(71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР (72) Л.С.Сидоренко (53).620,178 (088.8) (56) Куфирев Г.Л. Экспериментальное изучение пластической деформации при резании металлов: Известия ВУЗОВ СССР. Машиностроение, 1959. hb 7.

Кузюшин В.В. Измерение пластической деформации при резании металлов. Вопросы теории обработки металлов резанием.—

М.: Машгиз, 1954.

Полетика М.Ф. Контактные нагрузки на режущих поверхностных инструментах.—

М.: Машиностроение, 1969. с.7.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов резанием, и может быть использовано для определения длины контакта стружки с передней поверхностью инструмента (ДКСсППИ), которую используют в качестве параметра в расчетных формулах сил резания. при проектировании металлорежущих станков и инструментов и назначении режимов резания в технологических процессах.

Известен способ, согласно ко араму на шлифованный торец обрабатываемой детали наносят координатную сетку и по числу участвующих в контакте координат определяют ДксеППИ.

Недостатком этого способа является ограничение скоростей резания не более 1,3 и/мин; Ы,, 1714460 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИНЫ

КОНТАКТА СТР9ЖКИ ПРИ РЕЗАНИИ МЕ.ТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к машиностроению,а именно к резанию металлов на металлорежущих станках инструментами различного типа, и может быть использовано для определения длины контакта снаружи с передней поверхностью инструмента (ДКСсППИ), которую применяют как параметр в расчетных формулах сил резания.

Цель изобретения — снижение трудоемкости определения ДКСсППИ в широком диапазоне параметров резания для деталей из идентичных марок металлов, например, сталей. ДКСсППи рассчитывается по теоретической зависимости, исходными данными для которой являются толщина срезаемого слоя и геометрии инструмента.

Известен более сложный металлографический способ. согласно которому с помощью мгновенного отвода инструмента от стружки получают блестящую и матовую зоны контакта и на них путем металлографических методов измеряют экспериментальное значение ДКСсППИ соответственно для стружки с вторичной деформацией С1 и общей С0, Недостатком данного способа является большая трудоемкость, Известен также способ определения .- ДКСсППИ путем эксперимента, когда находят значение коэффициента усадки стружки, значение которого совместно с толщиной срезаемого слоя представляют в соответствующую формулу.

1714460

Недостатком известного способа является большая трудоемкость иэ-зэ необходимости проведения опытов по определению коэффициента усэдки стружки.

Целью изобретения является снижение трудоемкости определения ДКСсППИ в широком диапазоне изменения параметров резания для деталей идентичного материала.

Определяют твердость HB материала заготовки по Бринеллю, выбирают значением коэффициента еиздиэпазонэ 10 с 9 е 5 19 с, определяют теоретическую длину контакта стружки, имеющей вторичную зону деформации, с передней поверхностью инструмента по зависимости с - в+ т 4АС (1)

2Д где 8-2r ù ур($ч ) (2) сову

d.

s Г

2 б — диаметр отпечатка при измерении твердости, мм; ур — передний рзбочий угол инструмента (+) при положительном, (-) щит отрицательном, град;

„, 10ОО Ч е,/ -у-, а — толщина срезаемого слоя, мм;

R — радиус шарика прибора Бринелля, мм;

V скорость резания, м/мин; д гз et@2 у + Ячз (3)

С-Р(8»- ) — г Зч, (4)

cos y затем определяют общую длину контакта стружки с передней поверхностью инструмента по формуле — — " -- ч сравнивают значения С и Со, определяют величину допустимой погрешности, в соот. ветствии с которой корректируют значение е, с учетом которого определяют длину контакта стружки. для различных параметров . резания по приведенной зависимости.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Сначала производят измерение твердости НВ на приборе Бринелля испытуемой заготовки, при этом фиксируют. диаметр б отпечатка шарика прибора и выражают его значение через коэффициент г . — . Затем б

2 выбирают второй коэффициент а из диапазона 10 с 9 и - 10 2 с и, учитывая скорость резания Ч (м/мин), радиус R шарика прибора Бринелля, их значения подставляют в указанное выражение и находят коэффици5 ент Зч - и + 1000 Ч е, -;Г-р60 — 1% :Р . После чего назначают рабочий передний угол у> инструмента. толщину среэаемого слоя э и переходят к определению теоретической длины пластического контакта С1 по форму10 лам (1) — (4), а затем по формуле (5) находят общую длину контакта Со.

Для подтверждения правильности выбора коэффициента е производят опыт, по которому определяют экспериментально

15 значение ДКСсПЛИ Сэ. Далее путем сравнения С1, Со, Сэ определяют погрешность и, если она превышает допустимое значение, например 10, то корректируют величину коэффициента я. Таким образом, для иден20 тичных металлов принимают q = const и далее переходят к определению ДКСсП ПИ для интересующих значений скорости резания, толщины среэаемого слоя, геометрии инструмента, твердости металлов.

25 Пример. Определяют ДКСсППИ по предлагаемому способу при течении, например. бронзы Бр.Б2 по ГОСТУ, которая широко используется для подшипников скольжения. Твердость бронзы в отожжен30 ном состоянии находится в пределах 110—

215 кг/мм, в закаленном — 300 — 350 кг/мм2.

Рассмотрим, например, обработку этой бронзы Н8110 при точении твердосплавным резцом Т15К6, ур-10 на скорости 28,2

35 м/мин с толщиной срезаемого слоя а 0,244

Согласно способу вначале производят измерение диаметра d отпечатка шарика прибора Бринелля. Измеренное для НВ110

40 его значение 5,62 выражают через коэффициент r2,81 мм,, Далее из диапазона 104 с 5 е 102 с берут промежуточное значение е, например е - 0,00142 м, Так как известная скорость

45 резания V-28,2 м/мин и радиус (8=5 мм) шарика прибора Бринелля, то коэффициент

Sv 1,53мм, Подставляя полученные коэффициенты в расчетные формулы (2) — (4), получают

50 8 3,57;А2,5; С 5,5, Значения B,А,С подставляются в формулы (1) и тогда длина пластического контакта равна С1-0.923 мм.

Следовательно, с учетом полученного

55 значения С1 находят, что общая длина контакта по формуле (5) равна Со-2,57 мм. После проведенного расчета С1 и Со определяют экспериментальное значение Сэ.

Для этого на том же образце детали из той

1714460

Со= г

Составитель Л, Сидоренко

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор И.Шулла

Заказ 687 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 же бронзы БР, Б2(Н8110) прорезают несколько пазов и на токарном станке на скорости 28,2 м/мин, $О-0,26 мм/об резцом (ур

10 ) снимают стружку и определяют коэффициент усадки стружки, равный (- 6. По формуле находят, что

Со-а ф - 2,5.

Для общей длины контакта погрешность равна

Р- 257 25 ° 100=3

2,57

Таким образом, из приведенного расчета вытекает, что предварительно принятое значение Е 0,00142 с выбрано правильно, так как погрешность для Ср составляет 3 .

В дальнейших расчетах величину е -0,00142 с принимают постоянной, независимо от принимаемых режимов резания, геометрии инструмента и твердости детали.

Формула изобретения

Способ определения длины контакта стружки при резании металлов, заключаю. щийся в том что осуществляют резание заготовки при фиксированных параметрах резания, определяют длину Сэ контакта стружки, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости определения длины контакта стружки в широком диапазоне параметров резания для деталей идентичного материала, определяют твердость HB материала заготовки по Бринеллю, выбирают значение коэффициента е из диапазона 10 с <е <10г с, определяют теоретическую длину контакта стружки, имеющей вторичную зону деформации, с. передней поверхностью инструмента по зависимости

В+т  — 4АС

5 2А ° где 8=2 Рсд ур($ч ); соэур

d, гы

10 d — диаметр отпечатка при измерении твердости,мм;

y> — передний рабочий угол инструмента (+) при положительном, (-) при отрицательном, град;

В - R+ " " - R :Ð

60 а — толщина срезаемого слоя, мм;

R — радиус шарика прибора Бринелля, мм;

20 Ч вЂ” скорость резания, м/мин;

А — г tg yð+ Sv

С = гг ($ — ) — гг $ч, cos yp затем определяют общую длину контакта

25 стружки с передней поверхностью инструмента по формуле:

1 г

30 Sv сравнивают значения Ср и СВ. определяют величину допустимой погрешности, в соответствии с которой корректируют значение а, с учетом которого определяют длину кон35 такта стружки для различных параметров резания по приведенной зависимости.