RU2215615C2 - Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool - Google Patents

Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool Download PDF

Info

Publication number
RU2215615C2
RU2215615C2 RU2001135677/02A RU2001135677A RU2215615C2 RU 2215615 C2 RU2215615 C2 RU 2215615C2 RU 2001135677/02 A RU2001135677/02 A RU 2001135677/02A RU 2001135677 A RU2001135677 A RU 2001135677A RU 2215615 C2 RU2215615 C2 RU 2215615C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
cutting speed
dependence
cutting
hard alloy
Prior art date
Application number
RU2001135677/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001135677A (en
Inventor
Е.В. Артамонов
В.Н. Кусков
Т.Е. Помигалова
В.М. Костив
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский государственный нефтегазовый университет
Priority to RU2001135677/02A priority Critical patent/RU2215615C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2215615C2 publication Critical patent/RU2215615C2/en
Publication of RU2001135677A publication Critical patent/RU2001135677A/en

Links

Images

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

FIELD: working metals by cutting, working carbonaceous and alloyed steels and refractory alloys. SUBSTANCE: method comprises steps of determining temperature of maximum workability of hard alloy and dependence of cutting temperature from cutting speed. In order to lower labor consumption, setting temperature of maximum efficiency according to temperature of beginning of fracture zone in dependence "temperature - shock ductility of hard alloy". EFFECT: enhanced accuracy of method. 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к способам определения оптимальной скорости резания, которая обеспечивает минимальную интенсивность износа и максимальную работоспособность твердосплавного режущего инструмента при лезвийной механической обработке углеродистых и легированных сталей, жаропрочных сплавов и других металлических материалов в различных отраслях машиностроения. The invention relates to the processing of metals by cutting, and in particular to methods for determining the optimal cutting speed, which ensures the minimum wear rate and maximum performance of carbide cutting tools for blade machining of carbon and alloy steels, heat-resistant alloys and other metal materials in various engineering industries.

Известны способы определения оптимальной скорости резания по графикам зависимостей различных параметров инструмента от скорости резания [1, 2]. Недостатком известных способов является остановка процесса резания для промежуточных измерений и применение дополнительных контролирующих приборов, приспособлений и методик. Known methods for determining the optimal cutting speed according to the graphs of the dependence of various parameters of the tool on the cutting speed [1, 2]. A disadvantage of the known methods is the stopping of the cutting process for intermediate measurements and the use of additional monitoring devices, devices and techniques.

Наиболее близким по технический сущности является известный способ определения оптимальной скорости резания для твердосплавного инструмента [3], заключающийся в следующем. По результатам стандартных испытаний твердости по Виккерсу (HV) образцов инструментального материала при различных температурах (Θ) и графику lgHV=f(Θ) определяют температуру его максимальной работоспособности. Затем находят зависимость температуры резания от скорости резания Θ= f(V), по которой определяют значение оптимальной скорости резания, используя ранее установленную величину температуры максимальной работоспособности. The closest in technical essence is the known method for determining the optimal cutting speed for carbide tools [3], which consists in the following. According to the results of standard Vickers hardness tests (HV) of tool material samples at various temperatures (Θ) and the graph logHV = f (Θ), the temperature of its maximum performance is determined. Then, the dependence of the cutting temperature on the cutting speed Θ = f (V) is found, by which the value of the optimal cutting speed is determined using the previously set maximum working temperature.

Однако трудоемкость указанного способа сравнительно высока ввиду необходимости проведения серии измерений при обеспечении постоянства заданной температуры испытаний. However, the complexity of this method is relatively high due to the need for a series of measurements while ensuring the constancy of a given test temperature.

Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения трудоемкости определения оптимальной скорости резания на основе стандартных кратковременных испытаний. The present invention solves the problem of reducing the complexity of determining the optimal cutting speed based on standard short-term tests.

Решение заключается в следующем. По результатам кратковременных стандартных испытаний твердосплавных образцов на ударную вязкость (KCV) при различных температурах строят график KCV=f(Θ), по которому устанавливают величину температуры максимальной работоспособности твердого сплава Θмр, учитывая характер разрушения образцов. Выявляют зависимость температуры резания от скорости резания, которую используют для определения оптимальной скорости резания по величине Θмр.The solution is as follows. Based on the results of short-term standard tests of carbide samples for impact strength (KCV) at different temperatures, a graph KCV = f (Θ) is constructed, according to which the temperature of the maximum working capacity of the hard alloy Θ mr is established , taking into account the nature of the destruction of the samples. The dependence of the cutting temperature on the cutting speed is revealed, which is used to determine the optimal cutting speed from Θ mr .

В отличие от прототипа величину температуры максимальной работоспособности твердого сплава определяют по результатам менее продолжительных испытаний на ударную вязкость, что не только экономит время, но и упрощает процесс поддержания стабильности температуры испытаний, а также повышает точность измерений. In contrast to the prototype, the temperature value of the maximum performance of the hard alloy is determined by the results of shorter toughness tests, which not only saves time, but also simplifies the process of maintaining the stability of the test temperature, and also improves the accuracy of measurements.

Способ основан на установленной зависимости характера разрушения образцов твердого сплава от температуры испытания на ударный изгиб (фиг.1). В зависимости от структурного состояния, степени релаксации внутренних напряжений и условий распространения микротрещин на графике можно выделить 4 зоны: I - хрупкое, II - квазихрупкое, III - вязкое и IV - катастрофическое разрушение. Максимальной работоспособностью обладает твердосплавный инструмент при температуре перехода из квазихрупкого (II) в вязкое (III) состояние. The method is based on the established dependence of the nature of the destruction of samples of hard alloy from the temperature of the test for impact bending (figure 1). Depending on the structural state, the degree of relaxation of internal stresses, and the conditions for the propagation of microcracks on the graph, 4 zones can be distinguished: I — brittle, II — quasibrittle, III — viscous, and IV — catastrophic failure. A carbide tool has maximum performance at a transition temperature from a quasibrittle (II) to a viscous (III) state.

На фиг. 1 представлена зависимость ударной вязкости твердого сплава от температуры разрушения; на фиг.2 - зависимость температуры резания от скорости лезвийной обработки; на фиг.3 - зависимость относительного поверхностного износа резцов от скорости резания. In FIG. 1 shows the dependence of the toughness of a hard alloy on the fracture temperature; figure 2 - dependence of the cutting temperature on the speed of the blade processing; figure 3 - dependence of the relative surface wear of the cutters on the cutting speed.

Предлагаемый способ иллюстрирует пример. The proposed method illustrates an example.

На графике зависимости ударной вязкости твердого сплава ВК8 от температуры (фиг. 1) начало зоны вязкого разрушения наблюдается при температуре 750oС, которая принимается за температуру максимальной работоспособности режущего твердосплавного инструмента Θмр. Используя величину Θмр, по зависимости температуры резания от скорости обработки (фиг.2) определяют оптимальную скорость резания. В приведенном случае она составляет 11 м/мин.On the graph of the temperature dependence of the toughness of the VK8 hard alloy (Fig. 1), the beginning of the zone of viscous fracture is observed at a temperature of 750 o C, which is taken as the temperature of the maximum working capacity of the cutting carbide tool Θ mr . Using the value of Θ Mr , according to the dependence of the cutting temperature on the processing speed (figure 2) determine the optimal cutting speed. In the above case, it is 11 m / min.

Представленная для сравнения на фиг.3 зависимость относительного поверхностного износа резцов от скорости резания V построена по результатам стойкостных испытаний. Оптимальные скорости резания, определенные предлагаемым способом и стойкостными испытаниями, совпадают. Presented for comparison in figure 3, the dependence of the relative surface wear of the cutters on the cutting speed V is based on the results of persistent tests. The optimal cutting speeds determined by the proposed method and resistance tests are the same.

Предлагаемый способ позволяет сократить трудоемкость определения оптимальной скорости резания, обеспечивающей минимальную интенсивность износа твердосплавного инструмента и его максимальную работоспособность. The proposed method allows to reduce the complexity of determining the optimal cutting speed, ensuring the minimum wear rate of the carbide tool and its maximum performance.

Источники информации
1. А.с. СССР 841779, МКИ3 В 23 В 1/00, опубл. 30.06.81, Бюл. 24.
Sources of information
1. A.S. USSR 841779, MKI 3 V 23 V 1/00, publ. 06/30/81, Bull. 24.

2. А.с. СССР 1155361, МКИ4 В 23 В 1/00, опубл. 15.05.85, Бюл. 18.2. A.S. USSR 1155361, MKI 4 V 23 V 1/00, publ. 05/15/85, Bull. 18.

3. Патент РФ 2173611, МКИ7 В 23 В 1/00 от 20.08.2001.3. RF patent 2173611, MKI 7 V 23 V 1/00 dated 08/20/2001.

Claims (1)

Способ определения оптимальной скорости резания твердосплавными инструментами, включающий определение температуры максимальной работоспособности твердого сплава и зависимости температуры резания от скорости резания, отличающийся тем, что температуру максимальной работоспособности устанавливают по температуре начала зоны вязкого разрушения на графике температурной зависимости ударной вязкости твердого сплава. A method for determining the optimum cutting speed with carbide tools, including determining the temperature of the maximum working capacity of the hard alloy and the dependence of the cutting temperature on the cutting speed, characterized in that the temperature of maximum working capacity is set by the temperature of the beginning of the ductile fracture zone on the temperature dependence of the toughness of the hard alloy.
RU2001135677/02A 2001-12-24 2001-12-24 Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool RU2215615C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135677/02A RU2215615C2 (en) 2001-12-24 2001-12-24 Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001135677/02A RU2215615C2 (en) 2001-12-24 2001-12-24 Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2215615C2 true RU2215615C2 (en) 2003-11-10
RU2001135677A RU2001135677A (en) 2004-12-20

Family

ID=32027201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001135677/02A RU2215615C2 (en) 2001-12-24 2001-12-24 Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2215615C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535839C2 (en) * 2013-03-26 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Method of accelerated determination of optimum cutting speed
RU2567938C2 (en) * 2013-05-21 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Method for determining temperature of maximum serviceability of hard-alloy cutting plates

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2535839C2 (en) * 2013-03-26 2014-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Method of accelerated determination of optimum cutting speed
RU2567938C2 (en) * 2013-05-21 2015-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) Method for determining temperature of maximum serviceability of hard-alloy cutting plates

Similar Documents

Publication Publication Date Title
El-Khabeery et al. Some observations of surface integrity of deep drilling holes
KR940005404B1 (en) Throw-away drill
Tekıner et al. Investigation of the cutting parameters depending on process sound during turning of AISI 304 austenitic stainless steel
Sun et al. Characteristics of cutting forces and chip formation in machining of titanium alloys
Mantle et al. Surface integrity of a high speed milled gamma titanium aluminide
Nomani et al. Chip formation mechanism and machinability of wrought duplex stainless steel alloys
Mantle et al. Surface integrity and fatigue life of turned gamma titanium aluminide
US20080298999A1 (en) Method for Producing a Copper Alloy Having a High Damping Capacity
Şeker et al. The effect of alloying elements on surface roughness and cutting forces during machining of ductile iron
RU2215615C2 (en) Method for determining optimal cutting speed for hard-alloy tool
CN110607424A (en) Pick heat treatment process adopting GCr15SiMn as pick body material
Cakir et al. Effects of microstructure on machinability of ductile iron
Berry et al. Toughness and toughness behaviour of two high-speed steels
RU2173611C2 (en) Method for determining optimal cutting speed of hard alloy tools
Karolczak et al. Drilling of holes in aluminum matrix composites at dry and with the minimum quantity lubrication of the cutting zone
Uzhanfeng et al. Experimental study on deep hole drilling of 17-4PH material
İrsel et al. Mechanical And microstructural comparison of wire electrical discharge machining, laser beam and plasma arc cutting processes
CN110684887A (en) Pick heat treatment process adopting 55SiMnMo as pick body material
CN110607422A (en) Pick heat treatment process adopting 5CrMnMo as pick body material
Polishetty et al. Wear characteristics of ultra-hard cutting tools when machining austempered ductile iron
Lung et al. Investigation of the chip formation of austempered grey iron
Jesner et al. Damage mechanisms in materials for cold forging dies under loading conditions typical for dies
SU1144798A1 (en) Method of drilling holes
Poroś et al. Analysis of the wire electrical discharge machinability of roots of steam turbine blades
SU1295300A1 (en) Method of determining shrinkage coefficient of chip

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031225