SU1232380A1

SU1232380A1 - Способ прогнозировани стойкости режущего инструмента

Info

Publication number: SU1232380A1
Application number: SU843721630A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Подураев; Александр Валентинович Кибальченко; Вячеслав Николаевич Алтухов
Original assignee: МВТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1984-04-06
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1986-05-23

Description

Изобретение относитс к способам выбора оптимальных технологических параметров процессов механической обработки, обеспечивающих наименьший износ режущего инструмента при наибольщей производительности труда, и может быть использовано при механической обработке в различных отрасл х промышленности.

Цель изобретени - повышение точности и расширение технологических возможностей за счет выбора в качестве контролируемого параметра моды амплитудного распределени сигналов акустической эмиссии .

На фиг. 1 представлены результаты эксперимента по прогнозированию стойкости Т режущего инструмента при варьировании скорости резани V при точении; на фиг. 2 - то же, при варьировании подачи So при точении; на фиг. 3 - то же, при варьировании глубины резани t при точении.

В результате экспериментов установлено, что зависимость между значени ми стойкости инструмента Т и величиной моды амплитудного распределени Ам сигналов акустической эмиссии, генерируемых в зоне резани , можно считать линейной.

Способ осуществл ют сдедующим образом .

Посто нное акустическое сопротивление волноводного тракта «зона резани - датчик регистрирует значени мод амплитудных распределений сигналов акустической эмиссии на участке нормального износа режущего инструмента дл исследуемого диапазона условий механической обработки, дл оптимальных условий механической обработки провод т стойкостные испытани и путем установлени соответстви между модой, значением стойкости дл оптимальных условий обработки и значени ми мод дл других условий механической обработки получают величины прогнозируемых стойкостей дл исследуемых условий механической обработки .

Способ основан на следующих положени х . Известно, что крива изнашивани инструмента характеризуетс участками приработки нормального и катастрофического износа . Причем участок нормального износа можно аппроксимировать линейной зависиV , м/с 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

А

моды

10 30

Оптимальна скорость ,2 м/с, так как соответствующа ей мода имеет максимальное значение. С учетом того, что измерени произведены на участке нормаль- . ного износа инструмента, приступают к дальмостью . Точки конца приработки и начала катастрофического износа принадлежат этому участку. В этом случае акустическа энерги , генерируема на участке нормального износа режущего инструмента и ее характеристика - мода амплитудного распределени (АР) сигналов акустической эмиссии (АЭ), вл етс производной линейной зависимости изнащивани режущего инструмента и определ ет обратную величину тангенса угла наклона.

Требование обеспечени посто нства акустического сопротивлени волноводного тракта «зона резани - датчик установлено экспериментально-и необходимо дл обеспечени сравнимости результатов.

Таким образом, зна значени мод АР сигналов АЭ (тангенсы углов наклона кривых изнашивани ) дл различных условий обработки, а также определ экспериментально дл одного из значений моды

0 АР сигналов АЭ соответствующую стойкость инструмента, расчетным путем по;|учают искомые стойкости инструмента дл других условий обработки. Однако стойкостные испытани необходимо проводить дл оптимальных условий механической обработки

(условий минимальной интенсивности износа инструмента), так как это повышает точность способа ввиду физических особенностей процесса резани .

Пример 1. Прогнозирование стойкости инструмента при проведении оптимизации с целью повышени производительности оборудовани при фрезеровании.

Используют фрезы концевые дл обработки титана и высокопрочных сталей с материалом режушей части Р6М5К5, Z 3,

мм, и геометрией заточки .4°. .

Обрабатываемый материал ВТЗ-1. Услови обработки; 8 0,05 мм/об, t 2 мм, В 25 мм. Врем регистрации сигналов АЭ (врем экспозиции t3)41 с. Фреза вставле0 на в переходную втулку, котора закреплена в шпинделе станка усилием зат жки 80 нм с помощью тарированного ключа. Оптимизируемым параметром вл етс скорость резани . Замеры провод т на участке нормального износа инструмента. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица

98

81

76

55

44

нейшему анализу величин мод. Раздел ют все значени мод на 98, т.е. приход т к относительному коэффициенту KII /Ам/i/Ам/опт. Результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2

V, м/с 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 ,1 0,31 0,41 1 0,83 0,78 0,56 0,45

Дл оптимальной скорости провод т стой-Т,Топт/Ам/1//Ам/опт (1)

костные испытани до величины износа по

задней поверхности ,25 мм. При этомРезультаты представлены в табл. 3.

мин. Соответствующие стойкости дл других условий обработки наход т по формуле

Таблица 3

V, м/с I 0,05 I 0,1 I 0,15 I 0,2 1 0,25 0,3 Т 0,35То,4 TI, мин 4 12,4 16,4 40 33,2 31,2 22,4 18

Анализиру табл. 3, можно сказать, чтоОднако при ,2 м/с получают Топт

экономически выгодно повысить производи- 300 мин. Использу формулу (1), полутельность оборудовани и вести обработкучают результаты, представленные в табл. 4.

при скорости ,3 м/с и при этом тер ть в стойкости всего 8,8 мин.

Таблица 4

V, м/с I 0,05 0,1 Т 0,151 0,2 I 0,25| 0,з1 0,351 0,4 Т, мин 30 93 123 300 249 234 168 135

Пример 2. Прогнозирование стойкостишее упрочнение и его экономическую цеупрочненных режущих инструментов.лесообразность.

Инструмент, услови резани и обраба-Закрепл ют каждую фрезу моментом затываемый материал те же, что и в примере 1.т жки 80 нм (обеспечива посто нство акус- Используютс фрезы ненапыленные, напы- 35 тического сопротивлени ). Замеры произволенные нитридом титана, нитридом хрома ид т на участке нормального износа инструокисью хрома. Требуетс определить луч-мента. Результаты приведены в табл. 5.

Таблица 5

Ненапы- Нитрид Нитрид Окись Упрочнение

ленные титана хрома хрома

А., 10 20 60 40 М

Очевидно, что максимальную стойкостьЗначени относительного коэффициента Кп

имеют фрезы с напылением нитридом хрома.приведены в табл. 6.

Таблица 6

Упрочнение 1- Нитрид Нитрид Окись ленные титана хрома хрома

К,

0,17

0,33

0,67

1232380.

5

Дл фрезы, напыленной нитридом хрома,Упрочнение фрез нитридом хрома повыпровод т стойкостные испытани и наход тшает стойкость в 5,9 раза.

То,. мин. По формуле (1) наход т Т,- (табл. 7).

Таблица 7

Г: , мин40

7,5 3Ч.5 t,nM

Фиг.З

Составитель В. Алексеенко

Редакторы. ДанкуличТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 2500/12Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государствеиного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

78235157

Claims

СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СТОЙКОСТИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕН

ТА, при котором во время обработки регистрируют сигналы акустической эмиссии, возникающие в зоне резания, и по параметрам этих сигналов судят о стойкости инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей, в качестве параметра, характеризующего стойкость, выбирают моду амплитудного распределения сигналов акустической эмиссии на участке нормального износа режущего инструмента после его приработки.

0,3