Способ определения оптимальной скорости резания Советский патент 1979 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к станкостроению. Известен способ определения оптимальной скорости резания при точении жаропрочных сплавов, предусматривающий измерение термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) в паре резец-деталь 1, Известный метод состоит в следующем. На выбранном сечении среза исследуют интенсивность износа на 6-8 скоростях резания, измеряя радиальный износ или ширину фаски износа по задней поверхности подсчитывают значения относительноГ-о износа при всех исследованных скоростях резания и определяют оптимальную скорость резания, при которой наблюдается наи меньшая интенсивность износа режущего инструмента. Известный способ определения опти мальной скорости резания сопряжен с трудоемкими стойкостными опытами, а также большим расходом материалов. Цель изобретения - снижение трудо емкости и обеспечение возможности применения способа в производственных условиях. Поставленная цель достигается тем что приращение термоэлектродвижущей силы в паре резец-деталь определяют при различных скоростях резания, соблюдая постоянство длин пути резания, и по минимaльнo Iy значению приращения термоэлектродвижущей силы определяют оптимальную скорость резания. На фиг. 1 даны графики зависимости ширины фаски износа по задней грани и ТЭДС от длины пути резания при различных скоростях резания; на фиг. 2 график зависимости отношения приращания ТЭДС к приращению длины пути от скорости резания; на фиг. 3 - диаграмма записи ТЭДС самописцем патенциометра КСО-4 при резании резцом ВКВ (скорость натяжения бумаги постоянна. Длина пути резания на всех скоростях резания постоянна и равна 25 м). На выбранном сечении среза при постоянной для всех скоростей длине пути резания (d6 const) исследуют приращение ТЭДС (dE) на 6-8 скоростях резания. Опыты проводят предварительно изношенным резцом, что определяется по переходу кривой (6) От крутого подъема к пологому. Скорости резания подбирают с расчетом возможного выявления минимума функции Длина пути резания dE принимается произвольно, но так, чтобы режущей 3 кромки было достаточно для проведени всего опыта. Опредепяют оптимальную скорость р зания как скорость, при которой набл дается минимум отношения (фиг. Экстремальность отнсяиения приращения ТЭДС к приращению длины пути резания от скорости jj-:fCV) объясняется сл дующим. Рост ширины фаски : износа приводит к повышению величины ТЭДС и температурь резания. Чем меньше приращение фаски износа будет наблюдаться при заданной длине обработки,тем меньше будет и приращение ТЭДС и тем пературы резания. А так как при собблюдения d6 const наименьшее прираще ние ширины фаски износа наблюдается приоптимальной скорости резания, то при этой скорости и приращение dE будет минимальным. На фиг. 1 в качестве примера приведены графики влияния длины пути резания (сплав ЭИ698ВД) на ширину фаски износа резца ВК6 и величину ТЭДС Е при работе на 3-х скоростях: а - ниже оптимальной (20 м/мин), б - оптимальной (28 м/мин), в - выше оптимальной (40 м/мин). Анализ приведенных данных показывает, что более круто идущим кривым Ь„ f (.) соответствуют и более крутые кривые (6).jr Следовательно кривые g CV) выражающие зависимость величины отноше ния приращения ТЭДС dE к приращению длины пути резания d6 от скорости ре зания, имеют экстремальный характер, а точки минимума этих кривых наблюдаются при оптимальных скоростях, соответствующих наименьшей интенсивности износа инструмента (фиг. 2 кривые А для резца из сплава ВК 100М Б - для резца ВК8, В - для резца ВКб Пример определения оптимальной скорости резания при. точении жаропрочного сплава ЭИ698ВД резцом ВК8. Оборудование: станок 16К20, оснащенный тиристорным преобразователем частоты тока ТПЧ-15 для бесступенчатого регулирования скоростей резания. Приборы: потенциометр КСП-4. Термоэлектродвижущая сила с пары деталь - резец снимается методом естественной термопары. Обрабатывают сплав цельным резцом с геометрией: , , 1 f 0,5, при глубине резания 0,5 мм и подаче 0,9 мм/об в следую щей последовательности: 1. Предварительно резанием притуп ляют резец до hc} 0,15/ мм. 8 2.На скоростях, равных 15,20,25, 30,40 м/мин, производят точение при ПОСТОЯННОЙ длине пути резания (д.чина пути резания de выбрана равной 25 м). 3.По диаграмме-записи потенциометра определяют наименьшие значения приращения ТЭДС, которые соответствуют скоростям резания и м/мин. 4.Повторяют опыт д л промежуточного значения м/мин, величина приращения ТЭДС оказалась наименьшей. 5.Определяют оптимальную скорость Vjj, равную 22 м/мин, как коростъ, соответствующую минимуму Si-. Предлагаемый способ определения скоростей резания жаропрочных сплавов обеспечивает по сравнению с известными способами возможность определения скорости резания в производственных условиях и резко сокращает (в сотни раз) трудоемкость определения оптимальных скоростей и расходов на жаропрочный и инструментальный материалы. Экспериментальная проверка оптимальных скоростей резания, определенных предлагаемым способом, показала, что расхождение .между скоростями, найденными известным и предлагаемым способами, не выходит за пределы 6,5%. Формула изобретения Способ определения оптимальной скорости резания при чистовом и получистовом точении жаропрочных сплавов, предусматривающий измерение термоэлектродвижущей силы в паре резец - деталь, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и обеспечения возможности применения способа в производственных условиях, определяют приращение термоэлектродзижущей силы при различных скоростях резания, соблюдая постоянство длин пути резания, и по минимально1иу значению приращения термоэлектродвижущей силы определяют оптимальную скорость резания. Источники информации, принятые во нимание при экспертизе 1.Макаров А. Д. Разработка основ птимального резания металлов. Уфа. зд. ВДНХ СССР, Уфимский авиационый институт , 1971, с. 4. 2.Макаров А. Д. Износ и стойкость акушек инструментов. М., Машино1966, с. 11-17. троение

гоо t,n

,00 гзо t,M