Способ определения оптимальной скорости резания Советский патент 1982 года по МПК G01N3/56 G01N3/58 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к исследованию износостойкости режущего инструмента и способа определе.ния оптимальной окорости резания. i Известен способ определения оптимальной скорости реза.ния, заключаю вщйся в том, что инструмент и деталь включают в электрическую ; цепь, регистрируйт параметры переменной составляющей термо ЭДС, которые учитывают при определении опти лалъной скорости резания. В известном способе измеряют амплитуду переменной составляющей термо-ЭДС и по ее изменению подбирают оптимальную скорость резания .

Недостаток известного способа состоит в том, что он мсжёт быть использован для определения оптимальной скорости резания только в том случае, когда зависимость амплитуды переменной составляющей термо-ЭДС от скорости резания имеет зкстремальный характер. При этом оптимальной скоростью резания является та, которой соответствует минимал ное значе-. ние амплитуды переменной составляющей термо-ЭДС. .

Однако очень часто зтот параметр монотонно меняется со скоростью резания, что существенно снижает точгиость определения оптималь-ной скорости резания. . .

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения оптимальной скорости резания, заклю чаквдемуся в том, что режущий инстру10мент и деталь включают в электрическую цепь, регистрируют параметри переменной составляющей термо-ЭДС, которые учитывают при определении оптимальной скорости резания, опре15деляют достоянную составляющую термо-ЭДС Е, за параметры переменной составляющей термо-ЭДС принимают ее амплитудно-частотную характеристику, вычисляют площадь .под зтой -ха20рактеристикой S, а оптимальную скорость резания определяют по отношеS/E.

нию К«

Отношение К является термодинамической характеристикой состояния

25 зоны трения и качественно соответствует отношению тепловой энергии трения рассеянной на фактических пятнах касания к средней температуре поверхности трения. Минимум величины

30 К« указывает на достижение термодинамически устойчивого состояния зоны трения и характеризует возникновение на поверхности трения износостойких структур, в .зависимости от сочетания материалов зависимость отношения Kt от скорости резания V может иметь, либо минимум, либо точку излома. Скорости.резания, при которой на кривой kq . (.N) . наблюдается минимум или излом, соответствует ойтимсшьной скорости резания.

На чертеже приведены характеристики для четырех скоростей резания (кривая 1 1 1,4 м/с; кривая 2 - 2,1 м/с; кривая 3 - 2,7 м/с; кривая 4 - 3,4 м/с), полученные путе сглаживания первоначально полученных дискретных спектров переменной составляющей термо-ЭДС.,.

П- р и м е р , Проводилось точение стали марок 20Х резцом, оснащен ным пластинкой иэ твердого сплава Т15К6 (глубина резания t 0,.5 мм, подача S 0,11 м/об). Исследуемая пара режущий инструмент - деталь включалась в электрическую цепь, из мерялась постоянная составляющая термо-ЭДС § пары. Одновременно измерялась переменная составляющая термо-ЭДС пары и регистрировалась амплитудно-частотная характеристика переменной состайляющей термо-ЭДС с-помощью спектрометра звуковых частот С34 .( Указанный эксперимент про водился на четырех скоростях резания от 1,4 м/с до 3,4 мУс. Дискретные спектры наносились на график и аппроксимировались непрерывными кри выми (кривые 1-4). С помощью планиметра измерялась в относительных единицах площадн под этими характеристиками (йапример, площадь фигуры 5 для V 2,7 м/с).

Вычислялось отношение Kg 5/Е, Можно построить график изменения отношения 1Ц в зависимости от скорости резания V , при этом кривая йзменения относительного радиального износа, инструмента в зависимости от скорости резания V получена по результатам стОйкостных испытаний

(Инструмента. Зависимость отношения Kg от- скорости резания описывается кривой с минимумом при V 2,1 м/с. Скорость резания V 2,1 м/с является оптимальной для данных условий , поскольку кривая зависимости hjj f(V) при этой скорости резания также имеет минимум.

Использование предлагаемого способа определения оптимальной скорости резания позволяет повысить точность, расширить область применения способа, сократить .трудоемкость экспериментальных работ по определению оптимальной по износостойкости скорости резания за счет исключения длительных испытаний по определению показателей, изнашивания материалов исследуемой пары трения. По сравнению с известными способами определения оптимального режима резания прелагаемый способ обеспечивает значительное снижение расхода режущего инструмента и обрабатываемого материала.

Формула изобретения

Способ определенияоптимальной скорости резания, заключающийся в том, что режущий инструмент и деталь включают в электрическую цепь, регистрируют параметры переменной составляющей термо-ЭДС, которые учитывают при определении оптимальной скорости резания, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, определяют постоянную составляющую термо-ЭДС Е,за параметры переменной составляющей термо-ЭДС принимают ее амплитудно-частотную характеристику, вычисляют площадь под этой характеристикой S, а оптимальную скорость резания определяют по отношению Kg S/E.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Е MB 0,210 0,033 0,06 0, 0,025 ЧЧЧЧЧЧЧЧ Ч 7 23 f f е та 3 t-of,