Способ определения сил резания пластмасс Советский патент 1983 года по МПК G01L5/16 B23Q17/08 

Изобретение относится к машинестроению и может быть использовано для исследования процесса резания, в частности для определения сил, возникающих при обработке пластмасс то-, чением.

Известен способ измерения сил резания, заключающийся в измерении сил на резце при различных износах задней поверхности резцов И .

Недостатком этого метода является то, что он имеет большие погреш-. ности при резании пластмасс из-за большой упругости последних.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения сил на передних и задних поверхностях с помощью разрезного резца, заключающийся в раздельном измерении сил, действующих на переднюю и заднюю поверхности резца с помощью динамометра 2.

Недостатком этого метода является то, что практически невозможно получить такой резец, чтобы одна часть его воспринимала силы, действующие только на переднюю поверхность, а другая только силы, действующие на заднюю поверхность, вследствие чего имеет малую точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается за счет .того, что силы на передней поверхности резца определяют путем предварительного измерения сил на передней и задней поверхностях опытного резца при последовательном увеличении заднего угла его до тех пор,

10 пока силы, действующие на заднюю поверхность резца, станут рав-ны нулю, а затем на рабочем резце производят измерение суммарных сил, а неличину сил на задней поверхностирабочего

15 резца определяют как разность между суммарными, силами и соответствующими силами на передней поверхности опытного резца.

Сущность предлагаемого способа за20ключается в следующем.ЕСли увеличить задний угол опытного резца,площадь контакта его с поверхностью обрабатываемой детали будет уменьшаться,от этого уменьшатся и силы,действующие

25 на задней поверхности до нуля,условия, процесса сТружкообразЪвания при этом не изменяются. При измерении сил резания динамометром силы, действую1 1ие на передних и задних поверхнос30тям режущего инструмента, суммируются и дают величины тангенциальной силы, радиальной и осевой. При увеличении заднего угла все указанные силы будут уменьшаться только за счет сил, действующих на задних поверхностях. Поэтому, когда силы, дайствующие на задних поверхностях резцов, станут райны нулю, увеличение (Заднего угла не будет вызывать изменение сил, действующих на динамометр Следовательно, динамометр в этот момент фиксирует только силы, действующие на передних поверхностях. При меньшем значении заднего угла силы, действующие на задних поверхностях, определяют как .разность между соответствующим этому углу общим значением сил и силами на передних поверхностях .

На фиг. 1 изображена зависимость тангенциальной силы РХ от величины заднего угла; на фиг. 2 - зависимость радиальной силы Ру от величины заднего угла; на фиг. 3 - зависимость осевой силы Р,. от величины заднего угла. ,.

Данные зависимости получены при точении трех марок композиционных пластмасс на основе фторопласта и металлического порошка. Условия опыта: резец Т15 Кб, скорость резания 200 м/мин, подача 0,06 мм/об, глубина резания 0,25 мм. Как видно из приведенных кривых, увеличение заднего угла до тридцати -градусов снижает все три силы,а дальнейшее увеличение заднего угла до сорока градусов не изменяет .ИХ: значений. Следовательно, значения тангенциальной Р(фиг.1) радиальной Рч(фиг. 2), осевой Р, полученные при значении заднего угла в тридцать градусов, являются силами, действующими только на передней поверхности резца. Например, для материала (кривая 1) силы, действующие только на передних поверхностях определенные предварительно на опытном резце, составляют: г, г Pj(:43 г. Силы, действующие на задних поверхностях, при точении этого материала для рабочего резца с задним: углом ot.10° определяются как разность между силами Р 2-68 г, Р-у 575 г, РХ 92 г (силы измерены при ot l(ft и силами, действующими только на передних поверхностях. Обозначив силы, действующие на задних поверхностях в направлении тангенциальной силы ;Лр, в направлении радиальной силы йР-у, в направлении осевой силы , получим:

ЙР 2Ь8--Г42 12Ь(г};

ЛР,5-75-275 300(г}; ЛР 92-43 49(г).

Настоящий способ определения сил при точении пластмасс прост по своему техническому осуществлению и требует небольшой затраты средств и времени. Заточка опытных резцов перед опытами.не требует специальной подготовки и высокой квалификации заточника. Не требуется высокой квалификации и от экспериментатора, так как измерение.сил производится обычными динамометрами, например УДМ, выпускаемыми серийно.

Способ надежен и более точен по результатам по сравнению с использо ванием разрезного резца. Кроме того, предлагаемый способ позволяет разделы но определить силы на передних и задних поверхностях резца во всем диапазоне изменения задних углов, что обеспечивается построением и использованием графиков зависимостей сил от заднего угла.

Формула изобретения

Способ определения сил резания пластмасс, заключающийся в раздельном измерении сил, действующих на переднюю и заднюю поверхности резца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, силы на передней поверхности резца определяют путем предварительного измерения сил на передней и задней поверхностях опытного резца при последовательном увеличении заднего угла его до тех пор, пока силы, действующие на заднюю поверхность резца, станут равны нулю, а затем на рабочем резце производят измерение суммарных сил, а величину сил на задней поверхности рабочего резца определяют как разность между суммарными силами и соответствующими силами на передней поверхности опытного резца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе,

1,Зорев Н.Н, Вопросы механики процесса резания металлов, М,, 1956, с, 115-118,

2.Там же, с, 122-123 (прототип).

to2030

tfO

угол pf3i/a фае. 2