SU1748956A1 - Способ определени оптимальной скорости резани - Google Patents

Abstract

Использование, в машиностроении Сущность изобретени : при резании деталей с покрытием в качестве исходного параметра принимают пористость покрыти  детали, а в качестве оптимальной принимают скорость резани , при которой наблюдаетс  минимальное изменение в-еличины пористости 4 ил

Description

Изобретение относитс  к механической обработке материаллв пезаийным инструментом .

Известен способ определени  оптимальной скорости резани , основанный на проведении испытаний методом одно- и многофакторного экспериментов.

Недостатком способа  вл етс  больша  трудоемкость и сложность математической обработки результатов испытаний.

Широкое распространение получили различные покрыти , тем или иным способами наносимые на рабочие поверхности

изделий.

Однако процессы нанесени  покрытий характеризуютс  сравнительно высокой себестоимостью , поэтому проведение длительных испытаний этим способом дл  определени  оптимальной скорости резани  при их обработке не всегда представл етс  возможным.

Дл  обработки покрытий рекомендуетс  примен ть инструменты из поликристаллических сверхтвердых материалов (ПСТМ),

расходование которых на проведение длительных исследований экономически нецелесообразно из-за их дороговизны

Определение оптимальной скорости резани  данным способом при обработке заготовок с покрытием сопр жено с большим расходом дорогосто щего обрабатываемого материала

Известен способ определени  оптимальной скорости резани  по предварительно выбранному исходному параметру процесса резани  - длине участка упрочнени  передней поверхности инструмента. Этот способ позвол ет определ ть оптимальную скорость резани  при обработке материалов с различными физико-механическими характеристиками.

Однако он неприменим при обработке инструментами из ПСТМ, так как в этом случае затруднительно определ ть длину участка упрочнени  на перэдней поверхности.

Известен способ определени  опти- мгльной скорости резани  по усадке стружки .

Но его нельз  примен ть при обработке заготовок с покрытием, так как из-за элесл

С

со

ЧЭ

ел

ментного характера стружки трудно определ ть ее усадку.

Известен способ определени  оптимальной скорости резани  при помощи внутреннего сопротивлени  естественной пары резец деталь.

Но он неприменим в случае обработки токонепровод щими инструментами (например , при обработке инструментами из ПСТМ киборита).

Оптимальную скорость резани  можно определ ть при помощи шероховатости обработанной поверхности.

Но при обработке заготовок с покрытием затруднительно определ ть шероховатость (из-за вли ни  пористости).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ определени  оптимальной скорости резани  по изменению отношени  среднего абсолютного отклонени  фактических площадей сечений микронеровностей обработанной поверхности от их номинальной величины к скорости резани . Так как за исходный параметр прин то изменение отношени  среднего абсолютного отклонени  фактических площадей сечений микронеровностей обработанной поверхности от их номинальной величины к скорости резани , область применени  способа значительно расшир етс , его можно использовать дл  определени  оптимальной скорости резани  при обработке различных материалов токонепровод щими инструментами, в том числе инструментами из ПСТМ.

Однако применение его при обработке заготовок с покрытием, например, инструментами из ПСТМ,  вл етс  трудоемким, ведет к увеличению расхода материалов покрытий дл  исследуемых заготовок, так как износостойкость ПСТМ сравнительно высока и изменени  в шероховатости обработан- ной поверхности можно будет зафиксировать только после обработки значительной площади поверхности. Кроме того , относительно более высока  износостойкость заготовок с покрытием объ сн етс  в значительной мере их пористостью . При измерении шероховатости обработанной поверхности на базовой длине измерени  могут быть расположены поры, что приводит к искажению результатов измерений и снижает точность определени  оптимальной скорости резани . .

Целью изобретени   вл етс  сокращение трудоемкости и повышение качества при резании заготовок с покрытием. После механической обработки, в результате пластической деформации, пористость обработанной поверхности по сравнению с исходной , полученной в процессе нанесени  покрыти , уменьшаетс , а это ведет к ухудшению износостойкости. Исход  из

5 эксплуатационных качеств обработанных поверхностей покрытий, нужно добиватьс  минимального изменени  пористости в процессе механической обработки.

Поставленна  цель достигаетс  тем. что

0 в качестве исходного параметра процесса резани  принимаетс  наименьша  разница пористости исходной и обработанной поверхностей . Применение разницы пористости в качестве исходного параметра при

5 определении оптимальной скорости резани  объ сн етс  тем, что пористость  вл етс  показателем износостойких свойств поверхности покрыти  и изменение пористости при обработке вли ет на его эксплу0 атационные свойства. Способ основан на том, что наименьшему изменению пористости покрыти  соответствует оптимальна  скорость резани  дл  данного обрабатываемого материала.

5 На фиг. 1 представлен график зависимости разницы пористости исходной и обработанной поверхностей покрыти  П от скорости резани  V; на фиг. 2 - схема закрыти  пор в результате механической обработ0 ки; на фиг. 3 - заготовка с покрытием; на фиг. 4-образец дл  проведени  испытаний. Характер зависимости изменени  пористости от скорости резани  обь сн етс  следующими причинами. При повышении

5 скорости резани  в св зи с уменьшением сил резани , что ведет к уменьшению пластической деформации в зоне обработки, пористость будет уменьшатьс  менее интенсивно , следовательно, будет уменьшать0 с  разница пористости исходной и обработанной поверхностей ДП.

В то же врем  процесс изменени  пористости  вл етс  достаточно сложным комплексным  влением, определ емым не

5 только силовым фактором, но и тепловым. После достижени  определенной величины температуры в зоне обработки улучшаютс  пластические свойства обрабатываемого материала покрыти . Нагрев до температу50 ры 0,4 температуры плавлени  вызывает разупрочнение поверхностного сло ,темпе- ратура разупрочнени  достижима при использовании рекомендуемого диапазона скоростей дл  покрытий. Одновременно на55 блюдаетс  закрытие пор вследствие разм гчени  и бокового течени  поверхностных слоев покрыти . Увеличение температуры в зоне резани  с ростом скорости резани , привод щее к росту пластичности материа- ла покрыти , способствует снижению пористости и, следовательно, увеличению разницы между пористостью покрыти  исходной и пористостью покрыти  после обработки, т.е. к увеличению ДП(фиг. 1, участок кривой б-в).

Таким образом, изменение пористости определ етс  взаимным про влением действи  силового и теплового факторов процесса резани , интенсивность действи  которых при каждой конкретной температуре , соответствующей определенной скорости резани , приводит к отличию пористости после обработки от исходной. При определенной скорости резани  достигаетс  минимальное изменение пористости , т.е. минимизируетс  величина ДП, котора  соответствует оптимальной скорости резани  V0m.

Способ осуществл етс  путем проведени  стандартных испытаний.

По стандартной методике определ ют пористость исходной заготовки с покрытием (см. фиг. 3). Из заготовки изготовл ют N образцов (фиг. 4). Обрабатывают эти образцы при скорост х Vi, V2, УзУм(при посто нных значени х подачи, глубины резани , геометрических параметров режущей части инструмента). Диапазон скоростей резани  при обработке образцов ориентировочно выбирают с учетом априорной информации о скорост х резани  дл  различных материалов . Подобна  априорна  информаци  позвол ет сксратить врем  проведени  испытаний. После обработки определ ют

пористость всех образцов Пь П;. ПзПм и

дл  каждого из них определ ют величину изменени  пористости по сравнению с исходной

,

где П - пористость исходной заготовки с покрытием,

п - номер образца (, 2, 3....N).

По величине наименьшего изменени  пористости определ ют оптимальную скорость резани  данной заготовки с покрытием .

Изобретение осуществл етс  следующим образом.

Методом газопламенного напылени  нанос т на заготовку (фиг. 3) покрытие толщиной 2,5 мм из порошка ПГ-10Н-01 (ТУ 48-4206-158-82), Дл  получени  более точных результатов провод т при серии испытаний . Определ ют пористость покрыти  по трем заготовкам. Она составл ет 23,5% Изготовл ют из каждой заготовки по п ть образцов (фиг. 4). Обработку производ т на

станке мд. 1Д11 резцом с механическим креплением пластины из киборита. Режимы резани  и геометрические параметры режущей части инструмента: ,15 мм/об; мм; у -15°; «y i 15°А 9 (доп.О.З мм. Скорость резани  выбирают ориентировочно по априорной информации с учетом технических возможностей станка: м/мин; ,3 м/мин; м/мин; м/мин; м/мин.

После обработки пористость, определ ема  дл  каждой скорости по трем образцам , составл ет: ,5%; ,7%; .3%; ,2%; ,0%. Разница пористости: ,5-16,,0%: ,516 ,,8%: .5-19,,2%; .5- 17,2 6.3%: .5-15,0 8,5%. За оптимальную скорость принимают скорость резани  м/мин. Применение предлагаемого способа определени  оптимальной

скорости резани  позвол ет сократить трудоемкость ее определени , добитьс  повышени  качества при резании заготовок с покрытием за счет минимального изменени  их эксплуатационных свойств.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  оптимальной скорости резани , включающий выбор исходного параметра процесса резани ,

   проведени  стандартных испытаний, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  трудоемкости и повышени  качества при резании деталей с покрытием, в качестве исходного параметра принимают пористость

   покрыти  детали, а в качестве оптимальной принимают скорость резани , при которой наблюдаетс  минимальное изменение величины пористости.

   A/I

   л/l

   miv

   1748956

   Квнтур ПОКРЫГГЩЯ fa ofyalemm KfHfnyp покрыти  ixxvieeiSarfawu/

   Фиг. 2

   f vz AJ ъ Фиг 1

   &

   Фиг. 3

   V,