СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ Советский патент 1972 года по МПК B06B1/00 

Изобретеиие относится к области механической обработки материалов, р частности к резанию и.х, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и металлообработки на операциях формообразования деталей из металлов и неметаллических материалов со снятием стружки.

Известны способы обработки материалов резаниелг, нредус.матриваюндие для интенсификации процесса наложение на режун,ий инструмент ультразвуковых колебаний с низкой ульт)азвуково1 частотой (18-25 кг/}).

Недостатком этих способов является отсутствие связи частоты ультразвуковых колебаний с физико-механическими свойствами обрабатываемых материалов, поэтому оии малоэффективны. Значительная часть акустической энергии расходуется па неэффективное озвучивание обрабатываемых деталей и кренящих их устройств.

Предлагаемый способ обработки материалов резанием с наложением ультразвуковых колебаний на режущий инструмент отлнчается тем, что для повышения производительности процесса измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым .материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обработки на режущий инструмент.

ного образца, изготовленного из него, измеряют и фиксируют частоту максимального поглощения ультразвука, с которой сообщают колебания режущему инструменту в нроцессе

обработки.

Физические иредносылки снособа основываются на следующих ноложениях. Резание является частны.м случаем разрун1ения твердого тела, связанным с образованием дислокаций, их неремещеи1 ем и развитием в трещины, расиространяющиеся в направлении, определяемом нолем напряжения в обрабатываемом материале. Причем нри возникновении и перемещении дислокаций и трещин в

твердом теле генернруются ультразвуковые колебания с частотой, зависящей от физикомехаиических свойств тела. Известно также, что кривая иоглон1,ения ультразвука твердыми телами носит резонансный характер, т. е.

области, у которых поглощение резко повышается. Резонансное затухание ультразвука связаио с атомным строешюм кристал.тической решетки твердого тела и является следствием ряда факторов:

1 диффузионного затухания, вызванного атомной иерестройкой;

2)затухание но граиицам раздела кристаллов и зерен;

4) магнитоупругого затухания и других зффекгов, обусловленных ферромагнетизмом.

Итак, затухание ультразвука происходит в результате процессов, происходящих в твердом теле, и при достаточной интенсивности колебаний может произойти изменение структуры материала, в том числе образование и перемещение дислокаций, рекресталлнзация, диффузия и т. н. Таким образом, сравнение причин, вызывающих максимальное поглощение ультразвука и эффектов, сопровождающих ироцесс резания, показывает, что они имеют общпе черты, поэтому резонансная частота поглопдения является той оптимальной частотой, ири которой акустическая энергия наиболее полно расходуется на процесс резания. Теоретическое представление о ироцессе резания по предлагаемому способу существенно отличается от закономерностей, присущих известны.м способам. Если при известных способах основная роль отводится изменению скорости перемещения режущей части инструмента, которая определяется как векторная сумма скорости резания и фазовой скорости колебаний, описываемый способ характеризуется величиной акустической энергии, выделяемой в зоне резания.

Применение предлагаемого способа требует индивидуального подбора частоты колебаний в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемых материалов. Значение частоты для различных материалов может находиться в довольно щироких пределах. Поэтому применять постоянную, произвольно выбранную частоту для обработки разных материалов малоэффектпвио.

Предмет изобретения

Способ обработки материалов резанием с наложением ультразвуковых колебаний на режущий инструмент, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительиости ироцесса, измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обработки на режущий ииструмент.