Спосіб визначення оптимальних швидкостей різання

Спосіб визначення оптимальних швидкостей різання, який включає використання граничного значення кута між прирізцевою поверхнею стружки та площинами зсувів в її тілі як вихідний параметр, введення ув'язаного з вихідним параметром нормованого діапазона кутів, які повинні підлягатись дослідженню, проведення короткочасних досліджень з фіксуванням середньоарифметичних результатів заміряних кутів, швидкості різання та шляху різання до затуплення інструмента, визначення за двома залежностями "поточне середньо 28738 між опорною поверхнею стружки та площинами сколу в її тілі може дорівнювати 90°. При підвищенні швидкості різання значення кута р зменшується. Існує зв'язок між значенням кута р та швидкістю різання. Поставлена задача досягається тим, що у способі визначення оптимальних швидкостей різання, який включає використання як вихідний параметр процесу різання граничного значення кута між прирізцевою поверхнею стружки та площинами зсувів в її тілі, введення нормованого діапазона кутів, які повинні піддягатись дослідженню, проведення короткочасних досліджень з фіксуванням середньоарифметичних результатів виміряних кутів, швидкості різання та шляху різання до затуплення інструмента, визначення за двома залежностями "поточне середньоарифметичне значення кута швидкості різання" та "шлях різання до затуплення інструмента - швидкість різання" оптимального значення кута, при якому реалізується найбільший шлях різання до затуплення інструмента, визначення за допомогою оптимального значення кута оптимальних швидкостей різання на різних подачах відповідно винаходу як вихідний параметр використовують граничне значення кута pmax=90° між прирізцевою поверхнею стружки та площинами зсувів в її тілі, а оптимальне значення кута та швидкості різання приймають по взаємоув'язаних графіках "поточне середньоарифметичне значення кута - швидкість різання" та "шлях різання до затуплення інструмента - швидкість різання", які побудовані у діапазоні рср=(1,0-0,95)рmax, де р – середньоарифметичне результатів вимірювання кутів у конкретній стружці. Спосіб втілюється таким чином. Як вихідний параметр використовують граничне значення кута pmax=90° між прирізцевою поверхнею стружки та площинами зсувів в її тілі. Дослідження виконують у діапазоні рср=(1,0-0,95) pmax. Як дискретне значення параметра приймають середньоарифметичне значення результатів вимірювань 5-7 кутів на поверхні шліфа поздовжнього перерізу стружки. Починають обробку при швидкості різання Vmin, при якій утворюється стружка з рср» pmax=90°. Потім збільшують швидкість різання до одержання стружки, у якої рср»0,9 pmax. Знайдена таким чином швидкість різання є максимальною швидкостю Vmax діапазону, у якому знаходиться оптимальна швидкість різання за критерієм найбільшого шляху різання до затуплення інструмента і в якому не відбуваються періодичні процеси зародження та зриву наростів. Потім у знайденому діапазоні швидкостей різання дискретно змінюють швидкість різання. При кожній фіксованій швидкості різання визначають рср та шлях різання до затуплення інструмента L. На основі експериментальних даних будують два графіки (фіг.) залежностей L-V, рср-V. Шляхом спільного їх аналізу знаходять оптимальне значення швидкості різання V0, за якою забезпечується найбільший шлях різання Lmax до затуп лення інструмента та оптимальне значення кута р0, яке є константою для вибраної пари матеріалів заготовка-інструмент. При зміні значення подачі оптимальне значення швидкості різання визначають за умовою утворення стружки, у якої середньоарифметичне значення кутів рср дорівнює p0. На кресленні приведені графіки залежностей L-V, рср-V, які побудовані на основі експериментальних данних, що одержані при струганні на поздовжньо-стругальному верстаті заготовок із ливарної сталі марки 40ХЛ без ливарної кірки різцями із швидкоріжучоі сталі Р6М5. Розміри оброблюваних поверхонь, мм: 650´1200. Глибина різання 10 мм. Геометрія різця: g=15°, a=12°, j=75°, j1=15°, r – 4 мм, критерій затуплення - фаска спрацювання шириною 0,6 мм. Обробку здійснювали за два етапа. На першому етапі дискретно змінювали швидкості різання при постійній подачі S1= =0,3 мм/дв.хід. При кожній швидкості різання відбирали стружку для дослідження. У кожній конкретній стружці відрізали за допомогою абразиву частину її об'єму, що давало можливість одержати шліфовану поверхню поздовжнього розрізу. На кожній шліфованій поверхні вимірювали за допомогою інструментального мікроскопа п'ять кутів р і знаходили їх середньоарифметичнерср. Початково була визначена нижня межа діапазона швидкостей різання, у якому слід знайти оптимальну швидкість різання. Було одержано Vmin=15,5 м/хв, за якою відбулося утворення стружки з рср»90° у найбільш товстій частині її поперечного розрізу. Потім збільшили швидкість різання до 7 м/хв, що забезпечило утворення стружки з рср»0,9pmax»81°. Ця швидкість була прийнята як верхня межа Vmax діапазона швидкостей різання, який повинен підлягати дослідженню. Наступні дослідження виконувались у діапазоні Vmin - Vmax. Швидкості різання змінювали ступенями. При кожній швидкості різання визначали рср в найбільш товстій частині поперечного розрізу стружки та шлях різання до затуплення інструмента L. На основі одержаних експериментальних даних побудували графіки залежностей L-V, pср-V. За графіками знайшли значення V0 та р0, які дорівнюють відповідно 16 м/хв і 85°. Значення р0=85° примінили на другому етапі досліджень. Визначали оптимальні швидкості різання при подачах S2=0,5 мм/дв.хід та S3= =0,75 мм/дв.хід шляхом одержання стружок, у яких рср»85°. Ефективність визначення оптимальних швидкостей різання при різних подачах по константі р0=85° знайшло експериментальне підтвердження. Рекомендуємий спосіб дозволяє зменшити на 20-25% ресурсовитрати на визначення оптимальних швидкостей різання за рахунок пристосування нового вихідного параметра та ув'язаного з ним звуженого діапазона кутів, які доцільно примінити для визначення оптимальних швидкостей різання. Джерела інформації 1. Патент України № 15391 А, МПК В23В1/00. 2 28738 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3