SU1374096A1 - Способ оценки обрабатываемости материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области определени  обрабатьшаемости материалов резанием и может быть использовано в машиностроении и приборострое НИИ; Цель изобретени  - повышение точности оценки обрабатьшаемости путем измерени  мощности и времени врезани  инструмента в исследуемый образец и опред| ени  работы. Этот критерий принимаетс  за характеристику оЬрабатываемЙсти. Виброакустический сигнал регистрируетс  преобразователем 1, п6(| Ьетс  на блок 2 касани  и далее на формирователь 8 времени измерени . - |& образователь 3 мощности привода формирует информацию на блок 4 резани , включающий интегрирующее 5, дифференцирующее 6 звень  и компаратор 7, также св занный с формирователем 8, управл ющим тактовым генератором 9. Аналоговый преобразователь 12 через буфернзто пам ть 13 осуществл ет умножение посредством устройства 14 измеренного напр жени  на врем  измерени  от задатчика 15. Эта величина заноситс  в сумматор 16, производ щий интегрирование, т.е. определ ющий работу врезани , и индицируетс  блоком 17. 2 ил. и (Л

Description

со

4

О СО

о:

(риг 2

Изобретение относитс  к исследованию материалов обработкой резанием, в частности к оценке обрабатьшаемос- ти материалов, и может быть использо- вано в машиностроении и приборостроении .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности оценки обрабатываемости материалов путем одновременного изме- рени  нескольких параметров обрабатываемости материала, а именно мощности и времени врезани  инструмента в исследуемый образец, и определени  работы как критери  обрабатываемости.

На фиг. 1 изображен график изме- нени  мощности врезани  от времени; на фиг. 2 - блок-схема измерительной аппаратуры дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Блок-схема содержит преобразователь 1 виброакустического сигнала, которьш св зан с блоком 2 касани . Преобразователь 3 мощности привода выдает информацию на блок 4 резани , включающий интегрирующее 5 и дифференцирующее 6 звень  и компаратор 7, св занный с формирователем 8, управл ющим тактовым генератором 9, состо щим из генератора 10 импульсов и 1модул тора 1 1. Аналоговый прео.бразо- Ьатель 12 через буферную пам ть 13 осуществл ет посредством устройства |14 умножение измеренного напр жени  на врем  измерени  от задатчика 15, Эта величина заноситс  в сумматор 16, цроизвод щий интегрирование, т.е. определ ющий работу врезани , и индицируетс  блоком 1 7.

Способ осуществл ют следующим образом .

При обработке резанием материалов с различной обрабатываемостью с момента касани  инструмента с образцом t до его полного врезани  C(f (фиг,1) затрачиваетс  работа W на преодоление сил сопротивлени  упругой и пластической деформаций пограничного сло образца, котора  определ етс  путем измерени  мощности N, величина которой характеризует обрабатываемость материалов.

Величина работы W определ етс  площадью Подынтегральной кривой перё ходного процесса, от начала -касани  режущего инструмента с исследуемым образцом до начала резани , величина которой различна дл  различных по

своим физико-механическим характеристикам обрабатываемых материалов:

н W J Ndt .

По данному Ср способу работа определ етс  как сумма п-х элементарных площадей под кривой мощности за равные промежутки времени л С до начала резани ., т.е.:

W N, di: + t

N,,/)€

N л-г,

0

5 0

0

5

где N; - текущее значение мощности; u i - элементарное врем .

Обработка данных производитс  в следующей последовательности.

Виброакустический сигнал, генерируемый зоной резани , регистрируетс  преобразователем 1, установленным в заданной точке технологической системы , и подаетс  на блок 2 касани , основанный на свойствах интегрирующего и дифференцирующего звеньев.

Сигналы, характериззтощие упругую и пластическую деформации исследуемого рбразца, формируемые преобразователем 3 мощности, поступают на блок 4 резани , представл ющий собой последовательно соединенные интегрирующее 5 и дифференцирующее 6 звень , выходы которых подключены к компаратору 7.

Выход дифференцирующего звена 6, где выдел етс  переменна  составл юща  интегрирующего звена 5,  вл етс  опорным. При наступлении стабилизации процесса резани  напр жение интегрирующего звена 5 превьш1ает напр жение дифференцирующего звена 6, что приводит к срабатыванию компаратора 7, на выходе которого по вл етс  уровень логической единицы, свидетельствующий о начале резани . Включение формировател  8 времени измерени  производитс  уровнем логической единицы, поступающей с блоки 2 касани , выключение - уровнем логического нул , передний фронт которого соответствует, касанию режущего инструмента с исследуемым образцом, а задний - стабилизации процесса резани . Логическа  единица поступает на тактовый генератор 9, осуществл ющий заполнение времени измерени  тактовыми импульсами .

Сигналы, характеризующие начало упругой и пластической деформаций исследуемого образца, которые регист

рируют посредством измерени  мощности , с интегрирующего звена 5 поступают на- аналого-цифровой преобразователь 12, врем  измерени  которого задают тактовым генератором 9. Измеренные значени  занос тс  в буферную пам ть 13 и поступают на арифметико- логическое устройство 14, осуществл ющее умножение измеренного напр жени  на врем  измерени , задаваемое задатчиком 15 времени и равное длительности импульса тактового генератора , после чего полученна  величина заноситс  в сумматор 16, осуществ л ющий интегрирование получаемых с устройства 14 значений, пропорциональных элементарным площад м, ограниченным кривой переходного процесса По окончании времени измерени  полученна  сумма, равна  работе, затрачиваемой на преодоление упругой и пластической деформаций испытуемого образца, индицируетс  блоком 17 индикации . Эту характеристику используют как критерий обрабатываемости материала.

Пример. Обтачивали заготовку из Ст. 20 и Ст. 45 твердосплавным инструментом Т15К6 при скорости реза ни  V 120 м/мин, подаче V 0,27 мм/об, глубине с 1 мм. Гео/V fffrJ

Редактор А.Лежнина

фиг

Составитель Н.Зипунников

Техред И.Верес Корректор М.Максимишинец

10

5

п

0

5

метрические параметры ,с/ 7, j 0°, cf с/, 45°.

Работа, затраченна  на преодоление упругой и пластической деформаций пограничного сло  испытуемого образца и пропорциональна  проинтегрированной площади при обработке Ст. 45, составила 6,2 Дж. При тех же услови х при обработке Ст. 20 эта величина составила 4,8 Дж. Отсюда следует вывод - обрабатываемость Ст. 20 составл ет 1,3.

Фор мула изобретени  Способ оценки обрабатываемости

материалов, заключающийс  в том, что исследуемый образец ввод т в контакт с режущим инструментом, производ т резание, измер ют врем  от момента контакта инструмента с образцом до его врезани  и оценивают обрабатываемость материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности оценки, измер ют мощность , затраченную на упругую и

.пластическую деформацию пограничного сло  образца, и по этой мощности с учетом времени от момента контакта инструмента с образцом до его врезани  оценивают обрабатываемость материала.

ffcj

Claims (1)

1. Фор'мула изобретения Способ оценки обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что исследуемый образец вводят в контакт с режущим инструментом, производят резание, измеряют время от момента контакта инструмента с образцом до его врезания и оценивают обрабатываемость материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, измеряют мощность, затраченную на упругую и .пластическую деформацию пограничноПример. Обтачивали заготовку из Ст. 20 и Ст. 45 твердосплавным инструментом Т15К6 при скорости резания V = 120 м/мин, подаче V =

   1 мм. Гео120 м/мин, = 0,27 мм/об,' глубине го слоя образца, и по этой мощности с учетом времени от момента контак30 та инструмента с образцом до его врезания оценивают обрабатываемость материала.