Способ оценки обрабатываемости материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N3/58 

Изобретение относится к области исследования материалов обработкой резанием, в частности оценки обрабатываемости различных материалов.

Цель изобретения - повышение точности оценки обрабатываемости материалов.

Цель достигается тем, что исследуемый образец материала обрабатывают режущим инструментом и определяют его обрабатываемость, а с целью повышения точности при оценке обрабатываемости материалов в процессе резания регистрируют зависимость величины виброускорения заготовки от времени, по этой зависимости определяют три участка временного диапазона резания (вход инструмента, квазистационарный процесс резания и выход инструмента) и находят значения кинетической энергии разрушения срезаемого слоя в конце каждого участка, по которым, используя зависимость

. . . .. . КобрЛ

JTe J/TejO I TKB . 1/Eka, 1 , Твых.1/Твых.1

.Тзх.2/Увх.2 Ткс.2 ТВых.2/ ГВых.2 3

(D

ссити

ов.

ый им ытиов икияаый и азготь

где Кобр.1 - относительный коэффициент обрабатываемости;

--- и - - приведенная энергия

Тых.1 вх.2

разрушения на участке входа инструмента для первого и второго материалов соответственно;

Ткв.1 .. Ткв.2

- и

.- приведенная энергия

Ткв.1 7кв.2

разрушения на участке квазистационарного процесса резания для первого и второго материалов соответственно;

.1 Таых.2 - И

(D

.. приведенная энерьвых. ьвых.2

гия разрушения на участке выхода инструмента для первого и второго материалов соответственно,

находят относительный коэффициент обрабатываемости и при условии, что значение приведенной энергии разрушения первого материала больше соответствующего значения для второго материала, полученное значение Кобр.1 показывает, во сколько раз

& Ф

времени (типовая картина графиков, отражающих эти зависимости, представлена на фиг. 2) для каждого из материалов выделялись временные интервалы входа инструмента, квазистационарного процесса резания и выхода инструмента и по указанным в описании формулам рассчитывались значения кинетической энергии разрушения срезаемого слоя в конце каждого из трех участков. Для объективной оценки энергии разрушения срезаемого слоя величина кинетической энергии разрушения приводилась к временному диапазону рассматриваемогоинтервала

Твх. . TKB. . Твых

(

-) и строились графики завиТвх. Ткв. Твых.

симости этой приведенной энергии к варьируемому режиму резания, в частности к скорости резания (фиг. 3). На основании полученных графиков определяли относительный коэффициент обрабатываемости для сравниваемых материалов.

Результаты сведены в таблицу.

Из полученных расчетов видно, что м/мин сталь 45 обрабатывается лучше стали 40Х в 1,47 раза, сталь 40 обрабатывается лучше стали 40Х в 1,65 раза, сталь 40 обрабатывается лучше стали 45 в 1,29 раза и т. д., т. е. наилучшей обрабатываемостью

обладает материал, у которого энергия разрушения будет наименьшей на каждом из трех участков. Оценка кинетической энергии разрушения на этапе входа и выхода

режущего инструмента позволяет с высокой точностью оценить обрабатываемость материалов с поверхностным упрочнением (обработка по корке, поверхностный наклеп, модифицированные материалы) и материалов, имеющих гетерогенную структуру (композиционные материалы).

Формула изобретения Способ оценки обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что проводят предварительную обработку режущим инструментом образца из исследуемого материала и измеряют параметр, характеризующий процесс резания, по которому оценивают обрабатываемость исследуемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, обрабатываемость оценивают с учетом значений кинетической энергии разрушения срезаемого слоя, определяемых для участков вре- зания инструмента в образец, установившегося процесса резания и выхода инструмента из обрабатываемого образца.

О 30 Ј3 9О f2O Vt /nattJ00

Использование: исследования материалов обработкой резанием. Сущность: в процессе обработкиматериалов регистрируется зависимость величины виброускорения заготовки от времени. По этой зависимости определяют три участка временного диапазона резания: вход инструмента, квазистационарный процесс резания и выход инструмента. Затем определяют значения кинетической энергии разрушения срезаемого слоя в конце каждого участка, по которым находят относительный коэффициент обрабатываемости. 1 табл.,3 ил.

О 30 ВО 90 /20 Ц Фиг.З