Спосіб визначення оптимальних швидкостей різання

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть применено для определения оптимальных скоростей резания на различных подачах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения оптимальных скоростей резания при обработке на различных подачах, включающий выбор усадки стружки в качестве исходного параметра процесса резания, проведение кратковременных экспериментальных исследований с фиксацией дискретных значений параметра, скорости резания и пути резания до затупления инструмента построение графиков двух зависимостей текущее значение параметра скорость резания и путь резания до затупления инструмента - скорость резания нахождение по графикам константы для выбранной пары материалов заготовка-инструмент, применение оптимального значения усадки стружки для определения оптимальных значений скоростей резания при различных подачах [1]. Недостатком этого способа является необходимость выполнения трудоемкой операции по определению усадки стружки, а также низкая точность получаемых значений усадим, что приводит к несовпадению принимаемых скоростей резания с оптимальными. Технической задачей изобретения является усовершенствование способа определения оптимальных скоростей резания путем применения в качестве исходного параметра предельного значения угла между прирезцовой поверхностью стружки и плоскостям сдвигов в ее теле (следами макропластических сдвигов при образовании сливной стружки), что дает возможность, применять достаточно точные результаты измерений углов в радиальных стр ужках и по этим результатам принять достаточно точные значения оптимальных скоростей резания при различных подачах, а также путем сужения диапазона исследуемых текущи х значений параметра и скоростей резания, что позволит снизить ресурсозатраты на проведение исследований. Изобретение базируется на факте реализации в зоне первичной деформации зоны стружкообразования макропластических сдвигов в октаэдрических полосах, пересекающихся под углом Следовательно, после вырождения нароста значение угла между прирезцовой поверхностью стружки и плоскостью сдвига в ее теле может быть равно Значение угла между прирезцовой поверхностью стружки и плоскостью сдвига в ее теле уменьшается по мере увеличения скорости резания. Существует связь между значением угла и скоростью резания. Наличие указанной связи позволяет применять значение угла для непосредственного определения скорости резания. Поставленная задача достигается тем, что в способе определения оптимальных скоростей резания, включающем выбор исходного параметра процесса резания, проведение кратковременных экспериментальных исследований с фиксацией дискретных значений параметра, скорости резания и пути резания до затуплення инструмента, построение графиков двух зависимостей текущее значение параметра - скорость резания и путь резания до затуплення инструмента - скорость резания, нахождение по графикам константы для выбранной пары материалов заготовкаинструмент, определение по константе значений скоростей резания при различных подачах, согласно изобретению в качестве исходного параметра выбирают предельное значение угла между прирезцовой поверхностью стружки и плоскостью сдвига в ее теле, а по взаимосвязанным графикам путь резания скорость резания и среднеарифметическое значение углов - скорость резания, построенным в диапазоне определяют оптимальное значение скорости резания и соответствующее оптимальное значение угла, где среднеарифметическое результатов измерений углов, после чего по найденной величине оптимального значения угла принимают оптимальные скорости резания при различных подачах. Способ осуществляется следующим образом. В качестве исходного параметра процесса резания принимают предельное значение угла между прирезцовой поверхностью стружки и плоскостями сдвигов в ее теле (следами макропластических сдвигов при образовании сливной стружки). В качестве дискретного значения параметра принимают среднеарифметическое значение результатов измерений 5 - 7 углов на поверхности шлифа продольного сечения стружки. Начинают обработку на скорости резания при которой происходит вырождение нароста. При этом резания до Затем увеличивают скорость получения стружки, у которой Найденную таким образом скорость резания принимают в качестве нижней границы диапазона скоростей резания, подлежащих дальнейшим детальным исследованиям. Верхнюю границу диапазона скоростей резания определяют из условия образования стружек с Затем в найденном диапазоне скоростей резания ступенчато изменяют скорость резания. При каждой фиксированной скорости резания определяют и путь резания до затуплення инструмента На основании экспериментальных данных строят два графика (см. фиг.) зависимостей Путем совместного их анализа находят оптимальное значение скорости резания при которой обеспечивается наибольший путь резания до затупления инструмента, и оптимальное значение угла которое является константой дли выбранной пары материалов заготовка - инструмент. При изменении величины подачи оптимальное значение скорости резания определяют из условия образования стружки, у которой среднеарифметическое значение углов равно На чертеже (фиг.) приведены графики зависимостей и которые построены на основании экспериментальных данных, полученных при точении стали в состоянии поставки резцом из твердого сплава методом продольного точения. Заготовки имели цилиндрическую форму диаметром 160мм и длиной 2200мм. Обточка производилась на токарно-винторезном станке модели 165 с глубиной резания, равной 4мм. Применялся резец с геометрией критерий затуплення - фаска износа шириной 0,6мм. Обработку осуществляется в два этапа. На первом этапе изменяли скорость резания при постоянной подаче При каждой скорости отбирали стружку. В каждой конкретной стружке сошлифовали часть ее объема, образуя тем самым шлиф продольного сечения. На каждом шлифе измеряли при помощи инструментального микроскопа пять углов и находили их среднеарифметическое значение Первоначально была зафиксирована скорость резания при которой произошло вырождение нароста. В этих условия х резания имело место Затем увеличили скорость резания до 54м/мин, что обеспечило образование стружки с Эта скорость была принята в качестве нижней границы диапазона скоростей резания, подлежащих исследованиям. Верхнюю границу получили из диапазона скоростей резания условия образования стружки с Дальнейшие исследования производили в найденном диапазоне скоростей резания. Скорость резания изменяли ступенчато. При каждой скорости резания определяли в образующейся стружке и путь резания до затупления инструмента На основании полученных экспериментальных данных построили графики зависимостей графикам нашли оптимальные значения равные, соответственно, 62м/мин и 62,5°. По и Значение применили на втором этапе для определения оптимальных скоростей резания при подачах и Эффективность определения оптимальных скоростей резания при различных подачах по значению подтверждается результатами стойкостных испытаний. Предложенный способ позволяет снизить ресурсозатраты на определение оптимальных скоростей резания на 25 - 30% за счет сужения диапазона исследуемых скоростей резания и повысить точность определения оптимальных скоростей за счет высокой точности измерений углов в теле стр ужки.