Способ выбора технологических среддля механической обработки

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1,835712

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.79 (21) 2768769/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.06.81. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 07.06.81 (51) М. Кл.

В 23Q 11/10

Госудерствеииый комитет

СССР (53) УДК 62-719 (088.8) по лелем изобретеиий и открытии

А. А. Суворов, А. А. Барзов, Н. Д. Голдобин, Е. Н. Петухоц, Т. В. Ползикова, В. Д. Шашурин и В. И. Полунин, „-;

Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции -. и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое,.,: училище им. Н. Э. Баумана (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД (ТС) ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при механической обработке металлов с применением смазочно-охлаждающих технологических сред (ТС). 5

Известен способ определения эффективности смазочно-охлаждающих жидкостей с помощью измерения размерного износа инструмента в процессе обработки (1).

Недостатком этого способа является большая трудоемкость и материалоемкость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ, при котором об эффективности действия СОЕК судят по изменению характеристики кон- 15 тактного процесса в зоне резания при взаимодействии трущихся поверхностей. Трение в процессе резания моделируют внешним трением индентора по контртелу при постоянной контурной площади контакта, при- 20 чем трение между поверхностями осуществляют сначала всухую до достижения максимального значения трения, а затем, не прерывая процесса, вводят СОЖ и фиксируют изменение момента трения (2).

Недостатком этого способа является то, что, во-первых, условия моделирования резания трением в известном способе далеки от условий реального процесса резания и не учитывают весь комплекс процессов разрушения, происходящих в зоне обработки; и, во-вторых, известный способ позволяет определить проникание СОЖ только со стороны боковых граней и не может дать комплексную оценку проникающей способности СОЖ непосредственно в зону резания.

Эти недостатки в целом не позволяют сде. лать оптимальный выбор СОЖ, что ведет к уменьшению стойкости режущего инструмента.

Целью изобретения является обеспечение оптимального выбора не только СОЕК, но и любых ТС и, как следствие, повышение стойкости режущего инструмента.

Эта цель достигается тем, что по предлагаемому способу сравнивают поверхностные энергии разрушения контактных слоев при трении всухую и с подачей различных сред и выбирают среду с наименьшей энергией разрушения, которую, в свою очередь, определяют по амплитуде и интенсивности сигнала акустической эмиссии.

Коэффициент отношения энергий разрушения при трении всухую и с подачей ТС является комплексным энергетическим критерием, наиболее полно оценивающим все процессы, происходящие непосредственно в зоне взаимодействия. трущихся поверхностей.

835712

На фиг. 1 представлена структурная схема реализации способа; на фиг. 2 — результаты испытаний способа.

Схема содержит насадок 1 для подачи

СО К, обрабатываемую деталь 2, режущий инструмент 3 и аппаратуру для измерения амплитуды и интенсивности акустической эмиссии (АЭ), которая состоит из пьезопреобразователя 4 на основе пьезокерамики ЦТС-19, предварительного усилителя 5, 1о анализатора волн напряжений АВН-1М 6, блока фильтров БФ-1 7, двух быстродействующих самопишущих приборов Н327-1 8.

Процессы, проходящие в зоне резания, вызывают акустическую эмиссию волн напряжений, которые передаются через тепло инструмента 3 и воспринимаются измерительной аппаратурой 4 — 8 в виде амплитуды и интенсивности сигналов АЭ.

Коэффициент отношения энергий рассчитывают по формуле !

Е, где Е1=N>.А,; E =N A, — оценки энер25 гий разрушения в единицу времени при механической обработке без ТС и с ТС соответственно;

N и N2 — интенсивность сигналов АЭ при обработке без ТС и с ТС соответственно;

А и А — амплитуда сигналов АЭ при обработке без ТС и с ТС соответственно.

Пример 1, Проводилось наружное точение нержавеющей стали Х18Н10Т резцом из быстрорежущей стали Р6М5 с геометрией режущей части: а=10, у=5, < =

=75, <р1 — — 15, r=0 5 мм с режимами обработки: V=30; S=0,11 мм/об; t= 4о

=0,5 мм. При этом исследовались ТС:

ОСМ-З, MP-Ç, MP-1 — на масляной основе и Укринол-1 (5 /о), ИХФ-2 (трибополимерообразующая ТС) — на водной основе. На фиг. 2 (а, б) показаны зависимости коэффициента изменения энергии разрушения К и стойкости Т инструмента от применения различных ТС.

Пример 2. Проводилось наружное точение жаропрочного сплава ХН77ТЮР резцом из быстрорежущей стали Р6М5 с геометрией режущей части: а=10, у=5, q>=75, <р — — 15, r=0,5 мм с режимами обработки: V=12 м/мин; S=0,084 мм/об; 1=

=0,5 мм. При этом исследовались ТС: .ИХФ-2 — ЭГТ (5о/о), Укринол-1 (5о/о) 4 на водной основе, ОСМ-З, MP-3 — на масляной основе, К-40 (кремнийорганическая смола) — твердая ТС. На фиг. 2 (в, r) показана зависимость энергии разрушения

К и стойкости Т инструмента от применения различных ТС.

Hp имер 3. Проводилось. наружное точение жаропрочного сплава ЖС6КП твердосплавным резцом ТТ7К12 с геометрией режущей части: и=8, у=5, q>=75, 1=

=15, r 0,5 мм с режимами резания: V=

=15 м/мин, S=0,1 мм/об, t=0,5 мм. При этом исследовались ТС: MP-6, MP-2У, 10

MP-5У+90 /о И12 — на масляной основе, Укринол-1 (5 /о), Аквол-11 (20 /о) — на водной основе, На фиг. 2 (д, е) показаны зависимости коэффициента изменения энергии разрушения К и стойкости Т инструмента от применения различных ТС.

Из примеров следует, что ТС, приводящие к наибольшему снижению энергии разрушения в зоне обработке, т. е. к увеличени о коэффициента К, обеспечивают и наибольшую стойкость режущего инструмента.

Использование описанного способа выбора оптимальных технологических сред для механической обработки позволяет исключить стойкостные испытания режущего инструмента, что существенно уменьшает трудоемкость выбора рациональных ТС, а также не требует большого количества обрабатываемого материала, режущего инструмента и исследуемой ТС.

Формула изобретения

Способ выбора технологических сред (ТС) для механической обработки, при котором сравнивают характеристики контактных процессов в зоне обработки при взаимодействии трущихся поверхностей режущего инструмента и обрабатываемой детали всухую и с подачей ТС, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения оптимального выбора ТС, сравнивают поверхностные энергии разрушения контактных слоев и выбирают среду с наименьшей энергией разрушения, которую определяют по амплитуде и интенсивности сигнала акустической эмиссии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Латышев В. Н. Повышение эффективности СО К. М., Машиностроение, 1975, с. 81, 2. Авторское свидетельство СССР № 596375, кл. В 23В 1/00, 1975.

Фиг. 1

Составитель В. Брискина

Техред И, Заболотнова

Корректор 3. Тарасова

Редактор И. Гохфельд

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1140/18 Изд. № 407 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5