Способ определения оптимальной скорости резания Советский патент 1992 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно и способам определения наивыгоднейших режимов резания.

Известен способ определения оптимальной скорости резания, базирующийся на проведении стойкостных испытаний.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла гаемому является способ определения оптимальной скорости резания, заключающийся в том, что строят график зависимости остаточных деформаций от скорости резания.

Недостатком этого способа является низкая точность и эффективность определения оптимальной скорости резания при обработке крупногабаритных протяженных

нежестких цилиндрических деталей типа оболочек.

Целью изобретения является повышение точности и эффективности определения оптимальной скорости резания.

Цель достигается тем, что согласно способу определения оптимальной скорости резания, по которому осуществляют обработку за несколько проходов на различных скоростях резания и строят график зависимости, в качестве параметра процесса резания выбирают деформацию от технологических остаточных деформации напряжений, при этом деформацию измеряют после обработки при неизменных условиях резания по крайней мере в трех сечениях, не менее чем в шести точках в каждом сечении детали, определяют средVI VI

со сл о

нюю деформацию, а за оптимальную выбирают скорость, соответствующую минимуму средней деформации.

На фиг. 1 представлена схема измерения тонкостенной цилиндрической оболочки; на фиг. 2 - схема приспособления для измерения деформации детали (индикаторы показаны только в одном сечении); на фиг. 3 - график зависимости Aicp. Леер, Азср от скорости резания.

Заготовки деталей тонкостенных цилиндрических оболочек закрепляют на оправке и производят обработку в заданный размер, причем режимы резания неизменны для некоторого количества образцов, которые выбираются в зависимости от требуемой точности.

После обработки каждый образец 7 устанавливают в приспособление, изображенное на фиг. 2. Индикаторы в начальный момент устанавливают в нулевое положение.

По истечении определенного времени снимают показания каждого индикатора и определяют среднее значение минимум до трех образцов по формуле

AICP - Alicp + AbcP +... + ALcp : 0)

р- ДЬсР+АЬсР+... + Д2.пср :(2) ЛЗСР VAl1cp+A§.2cp+... + A§.ncP (3)

Для определения Aiep необходимо брать значение любых индикаторов 1-3; 2-4; 3-5 и т.д. не менее чем в трех сечениях (фиг. 1) у одного образца, что определяет остаточные деформации от изгиба оси детали, так как из-за изгибных деформаций от сил резания глубина резания меняется на величину деформации (t± YI) - глубина резания в сечении l-l, (t± Ya) - глубина резания в сечении II-II и (t ±Уз) - сечении Ill-Ill (фиг. 1), где Yi, YZ и УЗ - величины деформации изгиба в сечении детали при обработке. Изменение глубины резания t вследствие изгибных деформаций детали при обработке-влечет изменение силы резания в сечениях, следовательно изменяется остаточная деформация при одной и той же скорости резания.

Показания всех шести индикаторов в каждом сечении показывает изгиб срединной поверхности оболочки - Дгср.

Показания каждого индикатора в отдельности дает локальную деформацию измеряемой точки Дзср.

Поданным эксперимента строят график зависимости среднего значения деформации Aicp. Агср, Азср от скорости резания V и за оптимальную выбирают скорость резания, которой соответствует общий минимум трех видов средней деформации.

Испытания проводятся не менее чем на

трех образцах в области априорно определяемых (по нормативным данным) рациональных скоростях резания.

Учет разных видов деформации повышает точность определения оптимальной скорости резания, позволяет применить данный метод для крупногабаритных нежестких цилиндрических оболочек.

Пример. Берут нежесткую цилиндрическую заготовку с длиной I 1800 мм и d 200 мм из стали 12Х18Н9Т и твердосплавный резец ВК8.

Твердосплавным резцом осуществляется резание (S ш 0,2 мм/об, глубина резания t 0,5 мм в диапазоне скоростей V 40-90 м-мин.

Изгиб оси детали составляет для первого сечения 0,5 мм, для второго сечения 1,5 мм и для третьего сечения 1 мм, соответственно t 0,5+0,5 (l-l), t 0,5+1,5 (II-II) и t- 0,5+1,0 (Ill-Ill).

Следовательно, остаточная деформация в каждом сечении будет разная. После обработки образец 7 устанавливают в

приспособлении (фиг. 2). Индикаторы 1-6 устанавливают в нулевое положение. После истечения трех суток и более снимают показания индикаторов из трех сечений (всего 18 индикаторов) и определяют Ai Cp. Агср, Азср.

По результатам испытаний строится график зависимости Aicp. Агср и Азср от V (фиг. 3), по которому видно, что оптимальная скорость резания, соответствующая минимуму Аср, равна 70 м/мин.

Формула изобретения

Способ определения оптимальной скорости резания, по которому осуществляют обработку за несколько проходов на различных скоростях резания и строят график зависимости скорости резания от одного из параметров процесса резания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве параметра процесса резания выбирают деформацию от техчологических остаточных напряжений, при этом деформацию измеряют после обработки при неизменных условиях резания по крайней мере в трех сечениях, не менее, чем в шести точках в каждом сечении детали,

определяют среднюю деформацию, а за оптимальную выбирают скорость, соответствующую минимуму средней деформации.

-i

Usuil

Oft/

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к способам определения наивыгоднейших режимов резания. В способе определения оптимальной скорости резания при механической обработке, включающем изменение параметров процесса резания, измеряют деформации от технологических остаточных напряжений в нескольких сечениях (не менее трех) цилиндрической детали типа оболочек, в каждом сечении менее чем в шести точках, обработанных при различных скоростях резания, определяют среднюю деформации Дер от изгиба оси, Агср от изгиба срединной поверхности и Дзср от локальной деформации точки оболочки, строят график зависимости средней деформации Дер, Даср, Азср от скорости резания и за оптимальную принимают скорость резания, соответствующую общему среднему минимуму. 3 ил. Ё

if

фиг, i

fi-4.

Фиг. 2.

n

y

it

io

& 6 A 2

40So60 VonrZo 80

. 3