Способ определения оптимальных параметров процесса резания Советский патент 1992 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к области металлообработки, в частности к способам определения оптимальных параметров процесса резания, включающих параметры инструмента, режимов обработки, инструментального материала.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и материалоемкости испытаний путем введения предварительного притупления инструмента фаской износа.

На фиг. 1 изображен испытываемый резец: на фиг. 2 - графики зависимости между износом и длиной пути резания, пройденной инструментом в процессе ограниченного изнашивания.

Перед началом испытаний инструмента 1 устанавливают его критерии износа: hn - для области 2 приработки и hH - для области 3 нормального износа. Внутри области нормального износа выбирают ограниченный участок 4 изнашивания шириной Д h, имеющий прямолинейный характер износа с началом hy, и окончанием hyt. Каждый из

испытуемых инструментов притупляют до величины износа hy лежащей в начале участка 4. Сравнительные испытания проводят на ограниченном участке изнашивания ДЬ Каждым испытуемым инструментом производят съем металла, доводя его износ до величины hyi и фиксируют длительность его изнашивания от hy, до , например, как путь резания.

По фиксированным точкам строят зависимости износ - путь резания для каждого инструмента и получают на графике семейство наклонных прямых 5-9. Оптимальные параметры определяют по углу наклона этих прямых.

На графиках (фиг.2) оптимальным параметрам соответствует наклонная прямая 9, имеющая наименьший угол наклона по отношению к оси L и соответствующая инструменту, прошедшему наибольший путь резания при изнашивании его от hy, до hyi.

П р и м ё р 1. Необходимо определить оптимальный задний угол резца для обра(Л

С

х|

4

ю

ON

ю

ботки жаропрочного сплава ЭП742-ИД на режимах резания: t 5 мм; S 0,56 мм/об; V 11 м/мин, При черновой обработке сплавов на никелевой основе величина фаски приработки по задней поверхности hn 0,3 мм. Для области нормального износа критерий затупления Ни 1.1 мм, Для испытаний были заточены пять резцов с задними углами а 4°; аг 6°; «з 8°; «4 10°; а/5 12°. Внутри области нормального износа был выбран ограниченный участок с Ну, 0,8 мм до НУг 0,9 мм,

Резцы перед началом испытаний притупляли фаской износа Ну, 0,8 мм, а в процессе испытаний все резцы доводили до износа Нуг 0,9 мм. При этом были получены следующие данные по пути резания для испытания испытанных резцов, средние по результатам трех испытаний для каждого: 4° -21,2 м;6°-25м; 8° - 20,7 м; 10°- 17 м; 12° - 14,8 м. На графике наименьший угол наклона к оси стойкости имеет прямая, построенная для резца с задним углом, равным 6°. Он и выбран оптимальным,

П р и м е р 2. Необходимо определить оптимальное по стойкости сочетание скорости резания V и подачи Зпри точении жароп- рочного сплава на никелевой основе ЭП742-ИД. Геометрия резца следующая: передний угол у 9°; задний угол а 6°; радиус при вершине R 30 мм; угол в плане р 45°; радиус округления режущей кромки г 0,25 мм. Испытания проводились при резании с глубиной t 4 мм. Для области нормального износа критерий затупления Нз 1,1 мм. Было выделено пять наиболее применяемых на производстве и в лабораторных условиях сочетаний режимов чернового точения :1 V 13 м/мин, S 0.3 мм/об; 2 V 10 м/мин; S 0,56 мм/об; 3 V 7 м/мин; S 0,8 мм/об; 4 V 13 м/мин; S 0,56 мм/об; 5 V 10 м/мин; S 0,63 мм/об.

Внутри области нормального износа был выбран участок с Ну, 0.8 мм до Ну, 0,9 мм, Резцы перед началом испытаний притупляли фаской износа Ну, 0,8 мм. В

процессе испытаний каждый резец доводился до износа Ну, 0,9 мм. При этом были получены следующие данные по пути резания для каждого из сочетаний режимов резания: 1 L 21,2 м; 2 L 20,7 м; 3 L 25 м:

м; 51 14,8 м. На графике наименьший угол наклона к оси пути резания имела прямая, построенная для сочетания V 7 м/мин, S 0,8 мм/об. Оно является оптимальным по стойкости.

Использование предлагаемого способа наиболее эффективно в условиях заводских лабораторий, где наиболее часто решается проблема выбора оптимальной геометрии инструмента или оптимальных режимов использования. Можно использовать его и при постановке многофакторных экспериментов и решения других задач.

Формула изобретения Способ определения оптимальных параметров процесса резания, по которому проводят сравнительные испытания, строят зависимости между износом инструмента и длительность его изнашивания до заданной величины, по которым определяют оптимальные параметры, отличающийся тем. что, с целью снижения трудоемкости за счет предварительного притупления инструмента до величины износа, лежащий в начале участка изнашивания, сравнительные испытания проводят на участке изнашивания, прямолинейный характер износа и расположенном в области нормального износа инструмента, причем зависимости строят на участках в виде наклонных прямых, а за оптимальный выбирают параметр, которому соответствует наименьший угол наклона прямой по отношению к оси пути резания.

Использование: изобретение может быть использовано в машиностроении. Существо изобретения: предварительно притупляют инструмент до величины износа, лежащей в начале участка изнашивания Проводят сравнительные испытания на участке изнашивания, имеющем прямолинейный характер износа и расположенном в области нормального износа инструмента. Зависимости строят на участках в виде наклонных прямых, а за оптимальный выбирают параметр, которому соответствует наименьший угол наклона прямой по отношению к оси пути резания. 2 ил.

h,nn

Фиг. 7