Способ получения корня стружки Советский патент 1986 года по МПК G01N3/58 

«1

Изобретение относится к исследованию процесса резания, в частности к получению корня стружки при раэ- личиьгк видах обработки.

Цель изобретения - повышение на- дежности за счет использования сос- .тавного режущего инструмента, державка и режущий элемент которого соединены термореактивным клеем.

Осуществляют резание заготовки инструментом, регулируют время отвода режущего инструмента от заготовки. Используют составной режущий инструмент, состоящий из державки н режущего элемента, соединен- ных термореактивным клеем, а время отвода режущего инструмента от заготовки определяют.по моменту разупрочнения клеевого шва в заданный момент времени в зависимости от силы реза- ния и температуры в зоне резания по след.ующим соотношениям:

К

/1(т) liiiL)

Рт

р 1 + р

( Т) Vej

де К

Рт

35

S(T) 2Ст)

-коэффициент теплового разупрочнения JQ клея, кГс/см град;

Т - температура в зоне клеевого шва в момент его разупрочнения , С;

F - площадь клеевого шва,

К - коэффициент термостойкости клея, кГс/см град; Рр - сила резания в момент разупрочнения клея, кГс;

t - период времени от начала резания до момента разупрочнения клея, с;

-задаваемые пределы прочности клея при температуре Т, кГс./CMf

40

45

50

при t , и ty - периоды времени до

разрушения образцов, соответственно при

.(т) (n

На чертеже изображена схема предлагаемого способа получения корня стружки на примере точения.

5 0

5

5

Q

0

5

50

55

502

Для получения корня стружки в заданный момент времени, например при определенном износе режущей кромки, мгновенно отводят режущий элемент 1 от заготовки 2, для чего используют резец, у которого режущий элемент 1 прикреплен к державке 3 резца с по- . мощью термореактивного клея, который способен выдерживать температурно- силевую нагрузку в процессе резания в течение определенного периода времени в зависимости от его физико-механических свойств.

По мере резания и увеличения износа возрастают сила резания и температура. При заданной величине износа температура и сила резания достигает такой величины, когда проис- |Ходит разупрочнение клеевого шва и отделение режущего элемента вместе с корнем стружки от державки.

Момент получения корня стружки характеризуется достижением равенства сил резания силе сопротивления сдвигу клеевого шва 4 при температуре, обусловленной заданными режимами резания. Таким образом, время, соответствующее заданному износу режущего инструмента, должно равняться времени от начала резания до момента разупрочнения клея.

Пример. Получают корень стружки при точении заготовки из стали 40Х резцом, оснащенным режущим элементом из композита 01 (эльбор-Р). Размеры режущего элемента 1,,0 мм. Геометрические параметры режущей части резца: d f 10°.

Режимы резания: глубина резания 0,8-ММ, подача 0,12 мм/об, скорость резания 150 м/мин. Усилие резания 12 кГс.

Необходимо получить корень стружки при износе h 0,15 мм. Такой величине износа соответствует время обработки, равное 12,5 мин. Согласно способу, момент получения корня стружки должен произойти также через 12,5 мин,

Для выбора клея определяют предварительно температуру с помощью термопары в зоне соединения, которая составляет 120°С. Исходя из заданных условий, определяют, что наиболее предпочтительным является УП-5-207, имеющий следующие параметры .

Т„ 360 кг/см ; К, 1,33 --5С.. см град

.1259

С целью определения значения коэффициента Кр проводят предварительные эксперименты по установлению влияния температурно-силовых условий нагружения на время до разрушения об- разца с клеевым соединением на клее УП-5-207. Образцы испытывают при заданной температуре, равной 120°С, и при двух уровнях нагружения, равных

1(Т)

100 кГ/см2 и ) 200 кГ/см т.е. ниже и вьнпе уровня нагружения в реальной конструкции инструмента.

Из результатов экспериментов получают, что при указанных нагрузках время до разрушения образцов соста- вляет соответственно t 10 с;

1 10 с.

Тогда Кр 0,0011 кГ/см с.

Подставляя найденные значения в формулу для определения площади кле- евого шва, получают

F 0,064 см.

Резец, склеенный клеем УП-5-207 и имеющий площадь клеевого шва размером 0,064 см, испытан при заданных режимах резания. В процессе эксплуатации резца по истечении 12,5 мин клеевое соединение разрушилось, т.е. корень стружки получен в заданный момент времени при износе h 0,15 мм

Формула изобретения

Способ получения корня стружки, заключающийся в том, что осуществляют резание заготовки режущим инструментом, регулируют время отвода режущего ипструмента от заготовки, отличающийся тем, что, с целью повьщ ения надежности, исполы

504

зуют составной режущий инструмент, состоящий из державки и режущего элемента, соединенных термореактивным клеем, а время отвода режущего инструмента от заготовки определяют по моменту разупрочнения клеевого шва в заданный момент времени в зависимости от силы резания и температуры в зоне резания по следующим соотношениям:

J-lLTLl l5 . - t. t, -

р (Т -К Т) pej

0

5 о

где К - коэффициент теплового разупрочнения клея, кГс/см град;

Т - температура в зоне кпе- евого шва в момент его разупрочнения, С; F - площадь клеевого юва

см ;

Kij- - коэффициент термостойкости клея, кГс/см град Ррр- - сила резания в момент

разупрочнения клея,кГс; tp- период времени от начала резания до момента разупрочнения клеевого шва, с;

I(T) 2(т) задаваемые пределы прочности клея при температуре Т, кГс/см ; д предел прочности клея

при 20-0;

Ц, t- - периоды времени до разрушения образцов, соответственно при заданных пределах прочности

.(т) )

Изобретение относится к исследованию процесса резания, в частности к получению корня стружки при различных видах обработки. Цель изобретения - повышение надежности за счет использования составного режущего инструмента, державка и режущий элемент которого соединены термореактивным клеем. Время отвода режущего инструмента от заготовки определяют по моменту разупрочнения клеевого шва в заданный момент времени в зависимости от силы резания и температуры в зоне резания по следующим соотношениям: Крт. 1,(т) -t,j(,j-t ; F К tp/(.T) + Р p«J где Кр - коэф циент теплового разупрочнения клея, Т - температура в зоне клеевого ива в момент его разупрочнения ( с), F - площадь клеевого шва (см), К - коэффициент термостойкости клея, PPJ - сила резания в момент разупрочнения клея (кГс), tp - период времени от начала реза- /ния до момента разупрочнения клеевого шва, с,Т(т1 ; IjCf) - зaдaвae fiJe пределы прочности клея при температу- ре Т (кГс/см), tg предел прочности клея при тег тературе 2С°С, t , tj - периоды времени до разрушения образцов соответственно при заданных пределах прочности TjrJ и ) (с). 1 ил. (Л Isd 01 QD

Редактор; Н.Тупица

Составитель О,Губерниева Техред М.Ходаним

Заказ 5114/4t Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Грсударственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствекно-Нолиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Щароши