Способ получения корня стружки при тангенциальном точении Советский патент 1986 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к стаикостроению.

Целью изобретения является уменьшение искажений картины стружкообразова- ния.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

В детали 1 шириной В, враш.ающейся со скоростью резания V, выполняют отверстия в виде паза 2, в которые устанавливают заглушки, и касательно к ним пазы 3 с тол- ш,иной стенки между ними в направлении вращения детали, равной нулю, а также сверлят дополнительные отверстия 4 диаметром d. Расстояние между дополнительными отверстиями определяют по зависимости

9 П

t-U- 2где D - расстояние между стенками основного отверстия в направлении подачи, D L+ 2R;

d - диаметр дополнительных отверстий. Линии а-а,Ь-Ь/с-с, d-d, е-е, h-h - последовательные положения режущей кромки инструмента 5 при срезании стружки с участка детали а-h.

При срезании стружки толщиной а инструментом 5, имеющим тангенциальную подачу S, в зоне стружкообразования действует составляющая сила резания Рг. Под действием этой составляющей разрушается перемычка и образуется корень стружки. Образование корня стружки происходит при достижении напряжениями в поперечном сечении перемычки предела прочности металла детали на разрыв. Напряжения рассчитываются по формуле

п-В

а - I- I

где а - напряжение;

Рг - составляющая, сила резания;

F -площадь поперечного сечения перемычки.

При перемещении инструмента на величину ас составляющая сила резания Pj остается неизменной, а площадь поперечного сечения перемычки уменьшается незначительно. При прохождении инструментом участка cd уменьшаются составляюшая силы резания Рг и площадь поперечного сечения перемычки F, так, как стружка срезается с участка, где просверлено дополнительное отверстие диаметром d. Одновременное уменьшение этих величин приводит к тому, что напряжения в поперечном сечении перемычки остаются на прежнем уровне.

На участке dh составляющая силы резания Рг постепенно увеличивается, а площадь опасного сечения по линии d-d остаНа участке dh составляющ ния R. увеличивается, а опасн чение d-d, так как его площад При достижении резцом пол составляющая силы резания нимает максимальное знач 300 кгс. Напряжения, возника

ется постоянной и равной минимальному зна- лучае, в сечении d-d равны

tIPUUin -ЧТГ ПП йог 71 UT Z IIT/ LI «З nrifl 41/лJ J г

чению. Это приводит к тому, что напряжения в поперечном сечении перемычки резко возрастают, достигают предела прочноРг h-h 300 d-d

Г d-d2..

75

сти металла детали на разрыв, перемычка разрушается и образуется корень стружки. Причем разрушение перемычки происходит по линии d-d, когда инструмент находится на линии h-h, где составляющая сила реза- ния достигает наибольшего значения. Это позволяет получить корень стружки, имеющий участок поверхности детали dh, с которого данная стружка срезается.

Пример. Получение корня стружки при тангенциальном точении образца из стали 45 (предел прочности материала а(, 61 кгс/мм).

В образце шириной В 4 мм произвольно на различном расстоянии от центра его вращения обрабатываются отверстия в виде паза (L 3 мм, R 3 мм), в которые устанавливают заглушки из той же стали. К этим пазам по касательной выполнены вторые пазы с толщиной стенки между ними в направлении вращения детали, равной нулю. По периферии образца в направлении к первым пазам просверлены дополнительные отверстия d 2 мм, ось которых параллельна стенкам вторых пазов.

Дополнительные отверстия просверлены

на расстоянии Р D- d/2 L+ 2R - -

3+ 31- 5 мм

от стенок вторых пазов. При тангенциальном точении стали 45 с шириной резания В 4 мм составляющая силы реза- ния Рг равна 300 кгс. Толщина перемычки на участке детали 2 мм. Площадь сечения определяется по формуле

F В.5„,

где В - ширина образца;

б п - толщина перемычки.

Площадь сечения d-d .мини.мальна Fd-cZ (4-2)2 4 мм. На участке ас напряжения, возникающие в сечении, равны

Рг 300 „.,р / ., Oa, -p -j 37,5 кгс/ммНа участке cd уменьшаются составляющая силы резания Рг и площадь поперечного сечения. Это приводит к тому, что на- пряжения в сечениях остаются постоянными по величине. Например, в сечениии d-d

- 37,5 кгс/мм т

Jrf-d 17 0:0

rd-di

На участке dh составляющая сила резания R. увеличивается, а опасным остается се- чение d-d, так как его площадь минимальна. При достижении резцом положения h-h составляющая силы резания Рг снова принимает максимальное значение, равное 300 кгс. Напряжения, возникающие в этом

лучае, в сечении d-d равны

Рг h-h 300 d-d

Г d-d2..

75 кгс/мм.

что превышает предел прочности для стали 45. Перемычка в сечении d-d разрушается, и получается корень стуржки.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ получения корня стружки при тангенциальном точении позволяет получить корень стружки, имеюш,ий часть поверхности детали, с которой эта стружка была снята.

Полученный таким способом корень дает возможность измерять микротвердость поверхностных слоев детали, наблюдать за изменением текстуры материала детали и в итоге более полно изучить те деформационные процессы, которые протекают в зоне стружкообразования.

Формула изобретения

Способ получения корня стружки при тангенциальном точении, согласно которому перед точением сверлят отверстия на различных расстояниях от центра испытываемой детали, устанавливают в эти отверстия заглушки и обрабатывают пазы в направлении, касательном к отверстиям отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений картины стружкообразования, по периферии детали в направлении к отверстиям до пересечения с ними сверлят дополнительные отверстия, ось которых параллельна стенкам пазов, причем расстояние I между .дополнительными отверстиями устанавливают из выражения

е D - ь- ,

где D - расстояние между стенками основного отверстия в направлении по- дачИ; d -диаметр дополнительных отверстий.

3 с d е Ь

а

g с а : h

Составитель В. Ссменсш

Редактор Л. ВеселовскаяТехред И. ВересКорректор М. Демчнк

Заказ 4363/12Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

дуиг.::

Изобретение относится к области исследования процессов резания для определения деформации металлов в зоне струж- кообразования. Цель изобретения - уменьшение искажения картины зоны стружко- образования. Согласно способу перед точением сверлят отверстия на различных расстояниях от центра испытуемой детали, устанавливают в эти отверстия заглушки и обрабатывают пазы в направлении, касательном к отверстиям после чего по периферии детали в направлении к отверстиям до пересечения с ними сверлят дополнительные отверстия, ось которых параллельна стенкам пазов. 2 ил. N3 СЛ О со со О5