Способ резания с нагревом материала срезаемого слоя
Использование: изобретение может быть использовано ь машиностроении. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно определяют величину силы резания, а величину силы тока выбиPZ рают из условия 1 10 sin p Ср S v kp (T2 -тру , Р .где Pz - сила резания; р - главный угол в плане; S - подача; v - скорость резания. ср и kp - коэффициенты. у - удельный вес заготовки; рэлектрическое сопротивление; ti - высота фаски на задней поверхности инструмента; С - теплоемкость; ta - температура нагрева; ti - температура окружающей среды. 1 ил. со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 1/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ4
° Ь 4
О
Рг v2 chintz — и1у v
sing 10ср S v kp (21) 4868421/08 (22) 29.06.90 (46) 30.06.92. Бюл. N 24 (71) Краматорский научно-исследовательский проектно-технологический институт машиностроения и Краматорский индустриальный институт (72) Т.B,Êóõòèê, Е.П.Молчанов. В.С,Кухтик, Ю.И.Каплий и Е.А.Ерегина (53) 621,932(088 8) (56) Подураев В.Н, Автоматически регулируемые и комбинированные процессы резания, М.:.Машиностроение. 1977, с.
261 — 269. (54) СПОСОБ. РЕЗАНИЯ С НАГРЕВОМ МАТЕРИАЛА СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ
Изобретение относится к области электромеханической обработки и может быть использовано при обработке деталей типа валов.
Целью настоящего изобретения является повышение производительности и стойкости режущего инструмента при обработке деталей за счет регулирования силы резания Р, Поставленная цель достигается тем, что при электромеханической обработке, включающей формирование поверхности обрабатываемой заготовки перемещаемым вдоль ее оси режущим инструментом измеряют усилие резания и силу тока назначают равной, Ы2,, 1743701 А1 (57) Использование: изобретение может быть использовано в машиностроении.
Сущность изобретения заключается в том, что предварительно определяют величину силы резания, а величину силы тока выбиPz рают из условия
10 slRf ср Svkp р —; S — подача; v— скорость резания, ср и kp — коэффициенты; у —; р- электрическое сопротивление; h — высота фаски на задней поверхности инструмента; С вЂ” теплоемкость; т2 — температура нагрева: т1— температура окружающей среды. 1 ил. где Рг — сила резания: р- главный угол в плане инструмента:
S — подача;
v — скорость; ср, kp — коэффициенты;
С вЂ” теплоемкость.
h — высота фаски на задней поверхности инструмента:
t2 t1 — температура нагрева и окружающей среды: удельный вес детали; р- электрическое сопротивление.
Измерение силы резания связано с тем. что при обработке крупногабаритных деталей из труднообрабатываемой стали происходит снижение жесткости технологической системы при больших величинах снимаемого припуска, возникаюг значительные силы резания. приводящие к снижению стойко1743701
10 Q1=Q2; (2) Q1=! RT;
Q2=Cm(12 т1) (3) l
R- p —, s (4) Pz
sin10cpSvkp
35 т h
s =—
sin p
45 h
2v (5) m=C y I, (6) сти инструмента, и при этом занижаются режимы резания, Регулируя силой тока возникающее усилие резания, интенсифицируют режим обработки, что значительно влияет на производительность процесса, На чертеже схематически показано устройство для реализации способа электромеханической обработки.
Способ осуществляется следующим образом.
B процессе токарной обработки вращающейся заготовки 1 перемещаемым вдоль ее оси режущим инструментом 2 в зону их контакта через инструмент 2 и прилегающий к поверхности заготовки ролик 3 подводится электрический ток от внешнего источника 4 питания. При этом измеряется сила резания Pz при помощи датчика 5 прибора 6. Сила тока определяется из следующего соотношения: где Р, — сила резания; р — главный угол в плане:
S — подача;
v — скорость резания; ! р, ср — коэффициенты:
С вЂ” теплоемкость;
h — высота фаски на задней поверхности инструмента;
)у — удельный вес заготовки:
p — электрическое сопротивление, Пример, Деталь 1 из стали X 17 Н 14
М 3 обрабатывают на токарном станке мод, 1К62 перемещаемым вдоль ее оси резцом 2 с широкой кромкой с нулевым задним углом, пластина которого изготовлена из В К6
0М, В зону контакта резца 2 с деталью 1 подводится электрический ток через контактный ролик 3, связанный с источником 4 питания. Снимают пробную стружку l=2 мм, измеряют силу резания Р датчиком 5 прибора 6, при этом сила тока при дальнейшей обработке определяется из соотношения
Р, гг2 СЬ (гг — Муг
sin ip 10 cp S kp Р где Р, — сила резания; ф- главный угол в плане инструмента;
S — подача; и — скорость; ср, kp — коэффициенты;
1у- удельный вес заготовки; р- электрическое сопротивление;
h — высота фаски на задней поверхности инструмента;
С вЂ” теплоемкость.
При обработке необходим разогрев срезаемого поверхностного слоя на величину припуска I для облегчения условий обработ5 ки, Поэтому величину тока рассчитывают из условия равенства количества выделенного проходящим током тепла 01 количеству тепла, затраченного на нагрев припуска Q2
15 где — сила тока;
R — электрическое сопротивление нагреваемой зоны припуска, которое определяется:
20 где p — удельное электрическое сопротивле25 ние; ! — длина проводника (глубина нагрева припуска);
s — поперечное сечение проводника (площадь фаски на задней поверхности ин30 струмента).
Нагрев.припуска зависит от величины главной задней поверхности инструмента, поэтому s равно где t=l — глубина резания, припуск;
h — высота фаски на задней поверхно40 сти;
<р- главный угол в плане, Время нагрева определяется по формуле где v — скорость резания
50 Масса нагреваемого объема припуска рассчитывается из соотношения
55 где С вЂ” теплоемкость материала; у- плотность материала.
Подставляя в уравнения (2) и (3) все найденные значения, определяют величину силы тока
1743701
sin p 10 cp S ч kp Р
Pz=1 0cpt фу" kp, (8) Pz
Pz (9) sin p 10 ср S ч kp
10 ср S v kp
Подставляя найденное значение глубины резания в формулу для определения.силы тока (7), получают
Pz 2Ch тг — ц уv
sin p 10 ср S v kð
Составитель Т,Кухтик
Редактор Л.Веселовская Техред М:Моргентал Корректор Н,Ревская
Заказ 2148 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета Ro изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 где t2, 11 — требуемая и исходная температура нагрева припуска. 5
При обработке труднообрабатываемых материалов типа Г13Л, Х17Н14МЗ и др. сила. резания определяется исходя из условий по глубине резания t, подаче S, скорости резания ч 10 где t — глубина резания;
S — подача; 15 ч — скорость; ср, kp — поправочные коэффициенты.
При определенной силе Р из формулы (8) можно определить величину снимаемого припуска t 20
Таким образом, измерив силу Р при оптимальных режимах обработки, определяют по формуле (10) силу тока, которая позволит регулировать силу резания, созда- 35 вая благоприятные условия при обработке различных сталей (как обычных углеродистых, так и труднообрабатываемых типа
Г13Л), когда Pz достигает критических значений и обработка таких сталей обычным резанием без тока практически невозможна, так как резец "садится", его отжимает сила Р от заготовки как бы жестко он не был закреплен.
Формула изобретения
Способ резания с нагревом материала срезаемого слоя, по которому детали и инструменту сообщают относительное вращательное движение резания и подачи, а также нагрев детали путем пропускания электрического тока через зону резания, отличающийся тем,что,сцелью повышения производительности и стойкости инструмента, предварительно определяют величину силы резания, а величину силы тока выбирают из условия где Pz — сила резания;
p — главный угол в плане:
S — величина подачи;
v — скорость резания; ср и kp — коэффициенты;
y — удельный вес заготовки; р — электрическое сопротивление;
h — высота фаски на задней поверхности инструмента;
С вЂ” теплоем кость:
t2 и t1 — температура нагрева и окружающей среды соответственно.
