СПОСОБ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2005 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а конкретно к способу подвода смазывающе-охлаждающих технических сред (СОТС) непосредственно к контактам передней поверхности инструмента со стружкой и к задней поверхности инструмента с поверхностью резания.

Известны различные способы подвода СОТС в зону резания, из которых наиболее эффективны способы подвода СОТС через каналы в резцедержателе [1].

Недостатком таких способов является значительная сложность исполнения и создание напряжений в рабочей части инструмента, что часто приводит его к механической поломке.

Известен способ лезвийной токарной обработки в условиях повышенного статического давления СОТС, которое создается в барокамере. При этом в диапазоне статических давлений СОТС 20...40 кгс/см² стойкость резцов повышается в 2...6 раз [2].

Указанный способ применим только для токарной обработки и требует дополнительно сложной технологической оснастки, а также расположение заготовки в барокамере под давлением СОТС затрудняет и искажает объективность контроля формируемых параметров качества поверхностного слоя детали.

Прототипом заявляемого способа может служить способ деформирующе-режуще выглаживающего прошивания-редуцирования поверхности. Сущность этого способа состоит в равномерном самовозбуждаемом дросселировании смазки по каналам поверхностей инструмента [3].

Однако данный способ имеет недостатки, состоящие в сложности подвода СОТС, повышенных энергосиловых затратах, связанных с противодавлением СОТС, а также возможности нанесения регулярного микрорельефа только на цилиндрические поверхности инструмента и наличии остаточных напряжений вследствие механического воздействия алмаза при нанесении регулярного микрорельефа. Этот способ имеет ограниченное применение инструмента - типа протяжки.

Вышеуказанные недостатки устраняются по предлагаемому способу.

Задача изобретения заключается в снижении силы резания и флегматизации окислительного износа инструмента за счет подвода СОТС к передней и задней поверхностям инструмента.

Сущность предложенного способа состоит в том, что лезвийная обработка, включающая черновую обработку и чистовую обработку путем равномерного дросселирования смазывающе-охлаждающей технической среды (СОТС) по каналам регулярного микрорельефа лезвийного инструмента (резца), дополнительно состоит в том, что в процессе черновой обработки (глубина резания более 2 мм) СОТС подают на переднюю грань лезвия резца, причем глубина каналов регулярного микрорельефа, совпадающих с направлением вектора схода стружки, составляет 0,02...0,8 от глубины каналов регулярного микрорельефа, расположенных под углом 45°...90° к направлению вектора схода стружки с передней гранью лезвия резца, а во время чистовой обработки (глубина резания менее 2 мм) СОТС подают на заднюю грань лезвия резца, причем каналы регулярного микрорельефа направлены по вектору главной скорости резания, противоположного гравитационным силам СОТС, при этом подачу СОТС на переднюю и заднюю грани лезвия резца осуществляют капельно по каналам регулярного микрорельефа, глубина которых больше величин термоупругого восстановления материала заготовки по поверхности резания 10...100 мкм.

Микрорельеф на поверхности лезвийного инструмента (резца) создается электроэрозионным способом, что исключает поверхностные напряжения в инструменте.

Еще одним преимуществом предлагаемого способа является то, что СОТС подают капельно с высоты в пределах 10...100 мм.

По указанному способу повышается стойкость инструмента в 1,5...2 раза, также повышается качество обрабатываемой поверхности и производительность обработки на 15%.

Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что в процессе черновой обработки СОТС подают через каналы регулярного микрорельефа на переднюю грань лезвия резца, причем глубина каналов регулярного микрорельефа, совпадающих с направлением вектора схода стружки, составляет 0,02...0,8 от глубины каналов регулярного микрорельефа, расположенных под углом 45°...90° к направлению вектора схода стружки с передней гранью лезвия резца, а во время чистовой обработки СОТС подают на заднюю грань лезвия резца, причем каналы регулярного микрорельефа направлены по вектору главной скорости резания, противоположного гравитационным силам СОТС, при этом подачу СОТС на переднюю и заднюю грани лезвия резца осуществляют капельно по каналам регулярного микрорельефа, глубина которых больше величины термоупругого восстановления материала заготовки по поверхности резания 10...100 мкм. Кроме того, отличается еще тем, что СОТС подают капельно с высоты в пределах 10...100 мм.

Предложенный способ лезвийной обработки позволяет снизить силу резания и флегматизацию окислительного износа инструмента за счет подвода СОТС к передней и задней поверхностям инструмента.

На фиг.1 изображен лезвийный инструмент (резец) в плане с каналами регулярного микрорельефа.

На фиг.2 - резец в перспективном изображении.

На фиг.3 - резец при капельном подводе СОТС к задней поверхности резца.

На фиг.4 - резец при капельном подводе СОТС к передней поверхности резца.

Резец состоит из передней грани 1, задней грани 2, на которых выполнены каналы регулярного микрорельефа, продольного 3 и поперечного 4, заготовки 5, поверхности резания 6, капельного подвода СОТС 7 к передней грани 1 резца и капельного подвода 8 к задней грани 2 резца, стружки 9.

В процессе обработки заготовки 5 передняя грань 1 резца взаимодействует со стружкой 9, задняя грань резца 2 взаимодействует с поверхностью резания 6 заготовки 5. СОТС из подводов 7 и 8 взаимодействует с передней гранью 1 и задней гранью 2, снижая силу резания и флегматизируя окислительные процессы на поверхностях инструмента.

Снижения силы резания за счет уменьшения трения и флегматизация окислительного износа инструмента уменьшают тепловыделения в контакте и позволяют повысить скорость резания, т.е., в конечном счете, повышаются производительность обработки и стойкость инструмента.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2014169, МКИ 5 В 23 В 27/16, 1994 г.

2. Подуваев В.Н. "Автоматически регулируемые и комбинируемые процессы резания". - М.: Машиностроение, 1977 г., с.276-280.

3. Патент РФ №2063861, МКИ 6 В 24 В 39/02, 1996 г.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, подводу СОТС к контактным поверхностям режущего инструмента. Способ включает равномерное дросселирование СОТС по каналам регулярного микрорельефа на гранях лезвийного инструмента. Для снижения сил резания за счет флегматизации окислительного износа инструмента в процессе черновой обработки СОТС подают на переднюю грань лезвия инструмента, причем глубина каналов регулярного микрорельефа, совпадающих с направлением вектора схода стружки, составляет 0,02-0,8 от глубины каналов регулярного микрорельефа, расположенных под углом 45°-90° к направлению вектора схода стружки по передней грани лезвия инструмента. В процессе чистовой обработки СОТС подают на заднюю грань лезвия инструмента, причем каналы регулярного микрорельефа направлены по вектору главной скорости резания противоположно гравитационным силам, действующим на СОТС. При этом подачу СОТС на переднюю и заднюю грани лезвия инструмента осуществляют капельно по каналам регулярного микрорельефа, глубина которых больше величины термоупругого восстановления материала заготовки по поверхности резания на 10-100 мкм. СОТС могут подавать капельно с высоты в пределах 10-100 мм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ лезвийной обработки с подачей смазывающе-охлаждающей технической среды (СОТС), включающий равномерное дросселирование СОТС по каналам регулярного микрорельефа на гранях лезвийного инструмента, отличающийся тем, что в процессе черновой обработки СОТС подают на переднюю грань лезвия инструмента, причем глубина каналов регулярного микрорельефа, совпадающих с направлением вектора схода стружки, составляет 0,02-0,8 от глубины каналов регулярного микрорельефа, расположенных под углом 45-90° к направлению вектора схода стружки по передней грани лезвия инструмента, а в процессе чистовой обработки СОТС подают на заднюю грань лезвия инструмента, причем каналы регулярного микрорельефа направлены по вектору главной скорости резания противоположно гравитационным силам, действующим на СОТС, при этом подачу СОТС на переднюю и заднюю грани лезвия инструмента осуществляют капельно по каналам регулярного микрорельефа, глубина которых больше величины термоупругого восстановления материала заготовки по поверхности резания на 10-100 мкм.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что СОТС подают капельно с высоты в пределах 10-100 мм.