Способ токарной обработки детали

Авторы патента:

B23Q11/10 - устройства для охлаждения или смазки режущих инструментов или обрабатываемых изделий (встроенные в инструменты, см. в соответствующих подклассах, к которым отнесены инструменты)

B23B1/00 - Токарная обработка; сверление (устройства для копирования или управления B23Q)

Владельцы патента RU 2549818:

Чекалова Елена Анатольевна (RU)

Способ включает механическое воздействие на деталь резца в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания озонированного воздуха под давлением посредством сопла, размещенного на расстоянии 10 мм от передней поверхности резца. При этом продольную ось сопла располагают в плоскости главной задней поверхности резца под углом 70-80° к его главной режущей кромке, а озонированный воздух подают непосредственно на главную режущую кромку резца. Технический результат: повышение износостойкости инструмента, производительности и качества обработки. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано при обработке металлов резанием.

Известен способ обработки детали резанием, включающий механическое воздействие на деталь инструмента в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания теплого и холодного озонированного воздуха под давлением посредством сопел, направленных с разных сторон (SU 1770100 A1, B23B 1/00, 23.10.1992). Способ позволяет в какой-то мере повысить стойкость инструмента и производительность обработки. Недостатками данного способа являются достаточно высокие сложность оборудования и трудоемкость процесса обработки.

Известен также способ обработки детали резанием, принятый за прототип и включающий механическое воздействие на деталь инструмента в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания озонированного воздуха под давлением посредством сопел, при этом используется инструмент с многофункциональным покрытием, а при обработке детали на инструмент дополнительно накладывают ультразвуковые колебания (RU 2280538 C2, B23B 1/00, 27.07.2006). Известный способ позволяет облегчить процесс резания за счет снижения коэффициента трения и уменьшения температуры в зоне контакта инструмента с деталью, а также повысить износостойкость инструмента и качество обработки. Однако данному способу присущи следующие недостатки - большая трудоемкость и дороговизна при его осуществлении, необходимость дополнительного оборудования и его соответствующая наладка.

Задачей предлагаемого изобретения является значительное упрощение способа токарной обработки детали и исключение из этого процесса дорогостоящего оборудования и материалов, что позволяет снизить трудоемкость и затраты на осуществление данного способа, а достигаемый при этом технический результат заключается в повышении износостойкости инструмента, производительности и качества обработки.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе токарной обработки детали, включающем механическое воздействие на деталь резца в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания озонированного воздуха под давлением посредством сопла, озонированный воздух подают непосредственно на главную режущую кромку резца, при этом сопло размещают на расстоянии 10 мм от передней поверхности резца, а продольную ось сопла располагают в плоскости главной задней поверхности резца под углом 70-80° к его главной режущей кромке.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема токарной обработки детали по данному способу, а на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Пример реализации способа

Предложенный способ может быть осуществлен следующим образом.

В процессе токарной обработки детали 3 посредством механического воздействия на нее резца 1 при их взаимном перемещении непосредственно на главную режущую кромку резца подают озонированный воздух с помощью сопла 2, размещенного на расстоянии h=10 мм от передней поверхности резца 1. При этом продольную ось сопла 2 располагают в плоскости главной задней поверхности резца 1 под углом 70-80° к его главной режущей кромке. Озонированный воздух получают, например, с помощью устройства «УИВ-1», описанного в патенте RU 2279962, B23Q 11/10, 20.07.2006, при обработке воздуха, подаваемого при давлении p_в=0,02 МПа, в тлеющем коронном разряде при напряжении U=430 кВ.

Осуществляемая в данном способе подача озонированного воздуха с помощью указанного расположения сопла 2 позволяет формировать в течение всего процесса обработки на главной режущей кромке резца 1 тонкий упрочненный слой, состоящий из оксидов и карбидов инструментального материала. Это происходит за счет точечного нагрева режущей кромки резца 1 при воздействии на нее кинетической энергии направленного под углом потока ионов озонированного воздуха. Таким образом происходит более эффективное проникновение в режущую кромку ионов и электронов, при этом осуществляется постоянное нанесение локального упрочняющего покрытия на главную режущую кромку резца 1 за счет изменения фазового состава элементов его материала.

Это, в свою очередь, способствует значительному повышению (до нескольких раз) износостойкости резца и качеству обработки за счет снижения коэффициента трения и предотвращения растрескиваний режущей кромки.

Как показали экспериментальные исследования, указанный угол (70-80°) направления потока озонированного воздуха позволяет наиболее эффективно повышать износостойкость резца. Увеличение или уменьшение данного угла по сравнению с указанным диапазоном, а также увеличение расстояния от сопла более 10 мм снижают эффективность воздействия потока озонированного воздуха на резец за счет уменьшения кинетической энергии потока воздуха. При уменьшении же расстояния от сопла менее 10 мм усложняется процесс обработки, а образующаяся стружка становится помехой для подаваемого воздуха.

Осуществляли реальную токарную обработку детали из стали 45 (НВ180) на станке модели 16К20 с использованием данного способа, получив следующие результаты.

Пример 1. Твердосплавный режущий инструмент IS20, параметры обработки: v=ПО м/мин, s=0,175 мм/об, t=1 мм, исходная стойкость T=20 мин, полученная стойкость Т=35 мин.

Пример 2. Быстрорежущий инструмент Р6М5, параметры обработки: v=65 м/мин, s=0,175 мм/об, t=1 мм, исходная стойкость T=37 мин, полученная стойкость T=170 мин.

Способ токарной обработки детали, включающий механическое воздействие на деталь резца в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания озонированного воздуха под давлением посредством сопла, отличающийся тем, что озонированный воздух подают непосредственно на главную режущую кромку резца, при этом сопло размещают на расстоянии 10 мм от передней поверхности резца, а продольную ось сопла располагают в плоскости главной задней поверхности резца под углом 70-80° к его главной режущей кромке.

Держатель инструмента позволяет эжектировать охладитель из положения поблизости от обрабатываемой части и подавать охладитель в требуемое место без необходимости предусмотрения отверстия для подачи смазочно-охлаждающей жидкости внутри инструмента.

Косвенное охлаждение режущего инструмента // 2539272

Режущий инструмент содержит режущий элемент в виде вставной режущей пластины, охлаждаемой косвенно с помощью теплообменника с микроканалами, который установлен у задней поверхности вставной режущей пластины.

Способ оценки эффективности смазочно-охлаждающей жидкости (сож), используемой при резании материала // 2528294

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытаниям смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), используемых при резании материалов. На станке проводят кратковременное резание (10-15 с) материала без применения СОЖ, фиксируя величины составляющих силы резания.

Подвод охлаждающего воздуха к моторной цепной пиле // 2527553

Изобретение относится к переносной ручной моторной цепной пиле. В корпусе пилы расположен узел привода для приведения в движение пильной цепи, перемещаемой вокруг направляющей шины.

Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств // 2524877

Способ включает подачу СОТС и углеродных нанотрубок в зону контакта инструмента с обрабатываемым материалом посредством жидкого носителя. Для повышения стойкости при лезвийной обработке используют углеродные нанотрубки, имеющие в своем составе микродозы трибоактивных веществ.

Способ охлаждения и смазки режущих инструментов // 2524871

Изобретение относится к механической обработке металлов, в частности к способу охлаждения и смазки режущих инструментов посредством применения смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) и компонентов.

Режущий инструмент (варианты) // 2524512

Режущий инструмент содержит режущую пластину, соединенную с охлаждающей пластиной, выполненной с отверстием для прохода хладагента. Для повышения стойкости режущей пластины передняя поверхность режущей кромки режущей пластины выполнена с выступами и пазами между ними, а охлаждающая пластина выполнена с лицевыми поверхностями, пазами и массивами лицевой поверхности ниже плоскости передней поверхности режущей кромки режущей пластины для соответственного соединения с выступами и пазами режущей пластины.

Косвенное охлаждение вращающегося режущего инструмента // 2522401

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при высокоскоростной обработке вращающимся инструментом титановых и других материалов с низкой теплопроводностью.

Система и способ удаления материала, система для образования пены и устройство для преобразования пены в жидкость // 2520815

Изобретение относится к области обработки деталей резанием и содержит режущий элемент, привод для приведения в действие режущего элемента, вал, присоединенный к приводу и режущему элементу, пенообразующий аппарат, предназначенный для образования и направления пены через вал к границе резки, вакуумный аппарат, включающий кольцо, проходящее вокруг вала, окружающее границы резки и имеющее множество радиальных и аксиальных всасывающих каналов, источник вакуума, соединенный с упомянутыми каналами и устройство для преобразования пены в жидкость, содержащее несколько трубок, предназначенных для преобразования пены в жидкость при прохождении пены через них.

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости при безабразивной ультразвуковой финишной обработке внутренних поверхностей // 2496628

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при пластической деформации микронеровностей внутренней поверхности деталей с подачей смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону обработки.

Способ точения поверхностей // 2547684

Способ точения поверхностей, при котором изделию сообщают вращение и обрабатывают перемещающимся в осевом направлении лезвийным инструментом с режущей пластиной, закрепленной в инструментодержателе, при выбранных параметрах режима точения, отличающийся тем, что предварительно устанавливают численные значения постоянных зависимости стойкости режущей кромки пластины от скорости съёма материала, с учетом которых определяют значение оптимальной скорости съема материала и выбирают сочетание управляемых параметров режима точения, обеспечивающих найденное значение оптимальной скорости съема материала.

Способ вибрационного резания с образованием элементной стружки и вибрационный резец // 2541331

Способ включает вращение обрабатываемой детали, поступательное перемещение резца, выполненного с подвижной режущей частью, упругими элементами и неподвижной частью, с обеспечением колебательного синусоидального перемещения подвижной режущей части резца под действием сил резания, воздействующих на колебательный контур, образованный подвижной частью резца, упругими элементами и неподвижной частью с использованием элементов качения.

Способ определения оптимальной скорости резания в процессе металлообработки // 2538750

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для определения оптимальной скорости резания при работе на выбранном технологическом оборудовании.

Способ определения оптимальной скорости резания // 2535839

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к способу определения оптимальной скорости резания при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе для твердосплавного инструмента.

Способ определения критической температуры резания // 2535250

Способ заключается в том, что проводят сокращенные испытания стойкости инструмента на различных скоростях резания, при которых не доводят инструмент до полного затупления, и строят графики зависимостей h3=ƒ(l), где h3 - величина износа инструмента по задней поверхности; f(l) - функция от пути резания.

Способ и режущий интрумент для механической обработки металлов и полупроводников резанием с одновременным пропусканием электрического тока // 2530245

Способ включает подвод импульсного электрического тока при плотности тока в диапазоне от 10 до 700000 А/см2 и длительности его импульсов от 10 до 7000 мкс. Режущий инструмент содержит режущую часть, изолированную от прохождения через нее электрического тока посредством диэлектрических прокладок, имеющих механические свойства при высоких температурах до 1500 градусов.

Способ обработки фасонных поверхностей точением // 2522871

Способ включает предварительное позиционирование резца и фиксирование его в резцедержателе, затем перемещение центра поворота резца по траектории, сформированной перпендикулярами равной длины, спроецированными на касательную к обрабатываемой поверхности в точке нахождения вершины резца.

Способ определения оптимальной скорости резания // 2521943

Способ характеризуется тем, что для пары инструмент-деталь при различных скоростях резания v определяют тангенциальные силы резания Pz, флуктуации тангенциальных сил резания P ˜ z , флуктуации скорости резания υ ˜ и переменную термоЭДС ε ˜ , а в качестве критерия оптимальной скорости резания используют мощность флуктуаций N ˜ = P ˜ z υ ˜ или коэффициент использования мощности флуктуаций K N = N ˜ N ¯ = P ˜ z υ ˜ P z υ , или аналог производства энтропии от тепловых процессов на контакте S ˜ = P ˜ z υ ˜ ε ˜ , при этом значение оптимальной скорости резания, соответствующей минимальной интенсивности изнашивания инструмента, определяют по максимальному значению мощности флуктуаций, полученной на кривой изменения комплекса мощности флуктуаций или по точке перелома коэффициента использования мощности флуктуаций, полученного на кривой изменения комплекса коэффициента использования мощности флуктуаций или по минимальному значению параметра аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте, полученного на кривой изменения комплекса аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте.

Способ получения сквозных отверстий малого диаметра в цветных металлах // 2515774

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано для получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов.

Способ определения оптимальных режимов резания // 2514251

Способ включает выполнение пробных проходов в заданном диапазоне режимов резания, получение пробных стружек, по параметрам которых определяют значение оптимальных режимов резания.

Способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке // 2552616

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке глубоких отверстий в трубных заготовках. Обработку осуществляют устройством, содержащим борштангу с режущим инструментом, расположенную на эксцентричных подшипниках в пиноли с режущими и дорнующими зубьями, которую базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете. Обрабатываемую заготовку зажимают между внутренними торцами входного и выходного люнетов соосно с ними. Перед началом обработки на внутренних торцах люнетов выполняют центрирующие фаски, а на торцах трубной заготовки выполняют ответные фаски, которые совмещают и уплотняют. На внешних торцах входного и выходного люнетов устанавливают заглушки для создания единой герметичной полости. Рабочую среду подают через дроссели во время прямого рабочего хода во входной люнет, совмещая вращательное и поступательное движение борштанги с ее планетарным движением вокруг оси пиноли. Во время обратного рабочего хода рабочую среду подают в выходной люнет. Повышается точность и качество обработанной поверхности, надежность процесса обработки за счет улучшения стружкоотвода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.