SU860936A1 - Способ механической обработки с подогревом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области механической обработки электропроводных материалов с подогревом и может быть использовано при обработке литых и кованных слитков и заготовок, преимущественно с твердой литейной коркой или из труднообрабатываемых сплавов. Известен способ механической обработки с подогревом, например плазменным, при котором с помощью плазмотрона расплавл етс  и удал етс  поверхностный слой металла толщиной до 20 мм. Недостатками этого способа  вл етс  низкое качество поверхности (обычно требуетс  дополнительна  чистова  механическа  обработка); очень большой расход энергии, так как весь удал емый металл необходимо нагреть до температуры плавлени  и расплавить. В результате этот способ промышленного применени  не нашел. Известен так же способ механической обработки с подогревом. Г1одлежащий удалению слой металла нагреваетс  до температуры, при которой механические свойства его измен ютс , и затем удал етс  обычным резцом. В качестве нагревател  в этом способе используютс  высокочастотные генераторы, газовые горелки и плазмотроны. Плазмотрон устанавливаетс  в максимальной близости от резца перпендикул рно поверхности резани . Недостатком этого способа ЯВЛЯР.ТГ.Я ничка  производительность. Нагревание поверхности позвол ет снизить усилие на резец, но из-за низкой теплопроводности обрабатываемых с подогревом сплавов дл  получени  на глубине 2- 5 мм по всей ширине поверхности резани  необходимой температуры мощность нагревател  должна быть очень большой, а скорость его перемещени  маленькой. Так нагреватель 60 кВт, перемеща сь со скоростью 2,64 м/мин, создает в стали температуру 600°С на глубине 2,25 мм, а при скорости 7,56 м/мин - на 1,0 мм. Таким образом, нагрев детали позвол ет увеличить скорость механического резани , но увеличение скорости приводит к глубины нагретого сло , что требует снижени  подачи, и производительность обработки возрастает незначительно. Несмотр  на то, что энергетически такой процесс выгоднее плазменной обработки, он не нашел применени  в промышленности. Пелью изобретени   вл етс  повышение производительности процесса при заданной мощности плазмотрона. С этой целью предлагаетс  перед резцом на поверхности резани  выполн ть канавку

с помощью плазменной струи дугового

плазмотрона.

Проведенные исследовани  процесса механической обработки с плазменным подогревом показали, что необходимый эффект повышени  производительности может быть получен без нагрева всего металла, соприкасающегос  с режущей комкой резца, как это имело место в процессе обработки с подогревом . Дл  этого необходимо нагреть только ту часть металла, котора  соприкасаетс  с наиболее нагруженной частью режущих кромок резца.

Наиболее эффективно подвести тепло к нужной области удаетс , использу  метод плазменной обработки, но удаление металла производитс  не со всей поверхности, а только с той части поверхности резани , котора  соприкасаетс  с наиболее нагруженной частью режущих кромок резца. При этом на поверхности резани  образуетс  канавка, максимальна  глубина которой расположена именно в области наибольших нагрузок на режущей кромке резца . Удаление металла из канавки позвол ет не только подвести тепло максимально близко к тем сло м металла, котоорые соприкасаютс  с режущими поверхност ми резца, но и снизить толщину стружки, которую этим участком необходимо удалить.

При этом мощность нагревател  в несколько раз ниже, чем при плазменном нагреве всей поверхности, и энергетически такой процесс существенно выгоднее.

При таком расположении канавок на поверхности резани  нами был получен неожиданный эффект увеличени  стойкости резцов не менее чем в два раза.

Предлагаемый способ иллюстрируетс  фиг. 1 и фиг. 2.

Перед резцом на поверхности резани  с помощью плазмотрона образуют канавку, рассто ние / от кра  которой до линии, образованной пересечением поверхности резани  с обработанной поверхностью, в течение всего процесса необходимо поддерживать в пределах 0, (мм) в зависимости от глубины съема и необходимой чистоты обработанной поверхности. При этом, ширина канавки а должна лежать в пределах 0,,8С, где С - длина главной режущей кромки резца, участвующей в работе. Глубина канавки b составл ет 0,,95, где 5 - подача резца на оборот или проход, причем, максимальна  ее глубина расположена вблизи линии, образованной пересечением обработанной поверхности с поверхностью резани . С этой целью угол между -осью плазмотрона и направлением резани  а поддерживаетс  в пределах 20° : а 70° в зависимости от размеров обрабатываемой детали, глубины обработки и параметров работы плазмотрона . В то же врем  угол р между осью плазмотрона и направлением подачи поддерживаетс  в пределах 15° р 45° в зависимости от иодачи, скорости резани  и параметров работы плазмотрона.

Рассто ние Я между точкой пересечени  оси плазмотрона с поверхностью резани  и вершиной резца поддерживают в пределах 0, в зависимости от скорости резани  V и мощности плазмотрона.

На фиг. 1 показана в качестве примера схема взаимного расположени  плазмотрона и резца при обработке цилиндрической детали. Деталь 1 обрабатываетс  плазмотроном 2 и резцом 5. Плазмотрон образует на поверхности 4 резани  канавку 5, располол енную на рассто нии 0,5-2,0 мм от линии , образованной пересечением поверхности 4 резани  и обработанной поверхности

6. Ось плазмотрона устанавливаетс  под углом а к направлению резани  V и под углом р и направлению подачи 5 так, что точка пересечени  оси плазмотрона и поверхности резани  находитс  на рассто НИИ Я от вершины резца.

На фиг. 2 показано сечение обрабатываемой детали 1 передней поверхностью резца 3. Дл  удобства на переднюю поверхность резца наложено поперечное сечение

стружки с канавкой 5, шириной а и глубиной 6. При этом b всегда меньше длины с работающей части передней режущей кромки 7. Канавка 5 расположена вблизи линии пересечени  поверхности резани  4 с обработанной поверхностью 6 так, что максимальна  глубина канавки расположена как раз возле указанной линии.

Claims (4)

1.Способ механической обработки с подогревом , например плазменным, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

производительности процесса, перед резцом на поверхности резани  источником-плазмотроном образуют канавку.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что канавку образуют таким образом,

что ее нижн   граница отстоит от линии, образованной пересечением поверхности резани  и обработанной поверхности, на рассто нии 0,5-2 мм.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что ширину канавки а поддерживают

в течение всего процесса в пределах 0,1 ,8С, где С - длина главной режущей кромки.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что глубину b канавки поддерживают

в течение всего процесса в пределах 0,,95, где 5 - подача резиа на оборот или проход.