Способ получения корней стружки Советский патент 1977 года по МПК B23B1/00 

где Гп-текущий радиус, соответствующий заданной толщине среза, онределяется зависимостью

52./г

где S - прямолинейная тангенциальная подача;

п - число оборотов, оставшееся до выхода резца на окончательный диаметр образца 2го;

бп - толщина перемычки между отверстием и режущим лезвием в месте отделения стружки.

Толщина перемычки определяется из условия прочности на разрыв с достаточной точностью по формуле

6-ар

где PZ - тангенциальная сила резания; b - ширина среза; ар - допускаемое напряжение на разрыв.

При точении с прямолинейной тангенциальной подачей S лезвие резца 3 описывает в теле детали 1 циклоидальную кривую 4, расстояние между соседними витками которой, измеренное в радиальном направлении к центру детали, соответствует толщине среза на радиусе меньшего витка.

Наибольшая толщина среза а1 амаке образуется после первого оборота образца 1 на радиусе ri. Любая промежуточная толщина flg соответствует текущему радиусу rzПоэтому отделение стружек 5 начинается с наибольшей толщины среза ai и происходит в последовательности постепенного убывания толщин Ог... а„ на соответствующих уменьшающихся текущих радиусах rz... г„ траектории 4. Силы резания по трем координатам X, У, Z фиксируются одновременно с отделением стружек динамометрическим столом 6. Электрический сигнал с динамометрического стола передается через усилитель 7 на осциллограф 8.

Для получения корней стружек свободного ортогонального точения на образце выполняется цилиндрический выступ 9 заданной ширины и высотой t (см. фиг. 2). В процессе съема припуска резец 10 проходит весь диапазон толщин среза, убывающих от ймакс до а„, изображенных на фиг. 3, дискретно за каждый оборот детали. Изменение толщины среза при тангенциальном точении происходит бесступенчато, что позволяет получить корень стружки любой толщины выбором радиуса р расположения заглушки 2.

Получение корней стружек, соответствующих точению прямым проходным резцом, осуществляется установкой тангенциального резца 10 на щирину резания по главной режущей кромке 11 и контактом верщины резца с обрабатываемым торцом 12 образца (см. фиг. 3). Направление радиального перемещения режущей кромки 11 эквивалентно

продольной подаче резца. Отделение стружек с фиксированным срезом происходит при разрыве перемычки под главной режущей кромкой И и стенки равной толщине среза по торцу 12.

При имитации продольного точения проходным резцом 13 с углом в плане ф (см. фиг. 4) отверстия под заглушки в испытываемом образце выполняют наклонными к оси вращения образца и параллельными главной режущей кромке резца. Так же, как и в предыдущем случае, радиальное перемещение резца

13эквивалентно продольной подаче проходного резца. Отделение корней стружки в заданном месте сопровождается разрывом перемычки по наклонной поверхности и торцу

14в образце.

При прорезке канавки резцом 15 (см. фиг. 5), соответствующей несвободному резанию,

отделение стружек сопровождается разрывом перемычки вдоль передней грани резца и по боковым поверхностям. Эти возросшие усилия на разрыв учитываются выбором соответствующей толщины перемычки между отверстием и резцом на выходе расчетной толщины среза.

Способ был проверен в условиях свободного тангенциальпого точения резцом с прямолинейной подачей 5 0,5 мм/об шайб шириной 4 мм, в которых были установлены шесть заглушек на радиусах г до Гв, соответствующих толщинам среза при данной подаче ai 0,14 мм; ,12 мм; ,1 мм; 04 0,075 мм; 05 0,05 мм; ,03 мм (см.

фиг. 1, 2). Наружный диаметр 178 мм, обработанный- 168 мм. Припуск на сторону t 5 мм. Обрабатываемый материал - сталь 60, материал резца - твердый сплав ТТ 20 К 9. Скорости резания изменялись в диапазоне

от 25 до 150 м/мин через 25 м/мин. Резание без охлаждения. При данных условиях было получено 36 корней стружек за 2 часа рабочего времени, что примерно в 10 раз быстрее, чем при раздельной обточке на заданную толщину среза. Следует отметить, значительное упрощение заготовки для исследований, высокую точность результатов, благодаря стабильности материала по физико-химическим свойствам для серии толщин, быстроту переналадки на новые толщины среза. Достаточно увеличить тангенциальную подачу в 2 раза, чтобы получить новый ряд толщин а 0,28/0,24/0,2/0,15/0,1/0,06 мм.

Способ пригоден для получения корней стружек процессов механической обработки, соответствующих точению, строганию, протягиванию, сверлению. Способ особенно эффективен для отделения

корней стружек очень малых толщин, близких к нулю, которые обычными средствами невозможно получить из-за нестабильности механической подачи станка. Возможно осуществление способа с круговой тангенциальной подачей резца.