Способ определения коэффициента усадки стружки Советский патент 1987 года по МПК B23B1/00 

1. 1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения коэффициента усадки стружки в производственных условиях и применения его как критерия оптимизации процесса резания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и снижение его трудоемкости путем определения коэффициента усадки элементной стружки непосредственно в процессе резания.

На фиг. представлен график зависимости расстоя ния между вершинами элементов стружки m и толщиной стружки а при обработке стали 12Х18Н10Т на фиг.2 - схема реализации предла гаемого способа.

При обработке различных типов на- териалов резанием происходит пластическая деформация, которая выражается в утолщении струткки пр отношению к высоте срезаемого слоя материала,

Коэффициент уСадки стружки характеризует степень пластической деформации, происшедшей при этом,Если данный коэффициент равен единице, это означает, что в данном случае на процесс деформации растрачивается минимум энергии. Поэтому процесс выгоден с энергетической точки зрения., и коэффициент усадки стружки может быть принят-в качестве критерия управления процессом резания.

Линейная зависимость расстояния между вершинами элементов стружки m и толщиной стружки а,, которая сохраняется для многих типов материа лов 5 образующих при резании элементную стружку, обоснована теМд что длина пластического контакта стружки по передней поверхности инструмента равна толщине стружки (наибо- лее выгодное энергетическое расположение объема деформируемого материала) .

Зависимость m-f (а,) для обработ

ки стали 12Х18Н10Т в широком диапазоне релсимов обработки представлена на фиг.1: t ...3 мм; S 0,21... 0,87 мм/об; V 18,8 ...127,4 м/тн. Уравнение, описывающее эту кривую, имеет следуюир й вид; m 0,7 а,. Вид уравнения сохраняется для марок материалов ИОПЗЛ, 25Х2НМФА, сталь 45, т.е. для широкого диапазона классов сталей. ,

g

5

Q

g

5

372

Способ осуществляют следующим образом.

Непосредственно в процессе механической обработки замеряют скорость резания, частоту образования элементов стружки и толщину стружки, определяют коэффициент усадки стружки по формуле ..

где V - скорость резания;

f - частота образования элементов стружки; а.,- толщина стружки.

Применение системы адаптивного . управления позволяет использовать данный коэффициент в качестве крите-. рия управления процессом механической обработки.

Схема реализации предлагаемого способа (фиг.2) состоит из резца 1, индукционного датчика 2 для измерения толщины стружки,.вибродатчика 3 для измерения вибрации в системе стружка - инструмент -(частоты образования Элементов стружки), заготовки 4, системы 5 регистрации и расчета коэффициента усадки стружки. Резец отделен от резцедержателя станка виброгасящим материалом (например, сплавом CuMn), вследствие чего вибродатчик 3 фиксирует лишь частоту образования элементов стружки.

Пример. Заготовку из материала 12Х 18Н10Т диаметром 69 мм обраба- -тывают на станке IK62 резцом ВК8 с глубиной резания t ) мм, частотой вращения шпинделя п 200 об/мин (V 43,35 м/мин) в диапазоне подач S 0,21 ... 0,87 мм/об. В процессе обработки измеряют частоту образования элементов стружки f и толщину стружки а,.

Результаты измерений, расчеты коэффициентов усадки стружки по предлагаемому, и известному способам приведены в таблице.

Способ -прост, не требует затрат времени на определение коэффициента усадки стружки (,2 - 3 с) и позволяет использовать коэффициент усадки стружки в качестве критерия управления процессом резания. Затраты на оборудование в этом случае во много раз перекрываются эффективностью процесса резания по энергозатратам на проведение пластической деформации .

Формула изобретения

Способ определения коэффициента усадки стружки, согласно которому ИЕгмеряют параметры процесса резания и стружки, а коэффициент усадки стружки определяют как соотношение

3571374

параметров принимают толщину стружки, частоту образования ее элементов и скорость резания, а коэффициент усадки стружки определяют.по соотношению

V

-Н

О U 2ij68M/MUH

AU 37j7M/HUH

0.8

О ,35м1мии ,3fi/MiiH

П ,5м1мии

°

Фиг. 1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для определения коэффициента усадки стружки в производственных условиях и использования его как критерия оптимизации процесса резания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа и снижение его трудоемкости путем определения коэффициента усадки элементной стружки непосредственно в процессе резания. Деталь 4 обрабатывают резцом 1. С помощью индукционного датчика 2 измеряют толщину стружки а . С помощью вибродатчика 3 измеряют частоту образования эле- MeHtoB стружки f. Скорость резания V задают или измеряют непосредственно в процессе резания. Коэффициент стружки К ц определяют по соотношению Кд V : 42 : f - а 1 табл., 2 ил. 00 СП оо /

Редактор. Н. Тупица

Составитель В.Семенов Техред М.Дидык

Заказ 5927/9Тираж 970 Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор О.Кравцова