Спосіб визначення оптимальних швидкостей різання

Спосіб визначення оптимальної швидкості різання для твердосплавного інструменту при чорновій і чистовій обробці матеріалів різанням, що включає визначення залежності температури різання від швидкості різання за результатами короткочасних випробувань з побудовою графіка цієї залежності, визначають температури двох точок 3 підтверджуваному 55599 коефіцієнтом достовірності Корисна модель відноситься до обробки матеріалів різанням і може бути використана для призначення режимів обробки, що забезпечують мінімальну інтенсивність зносу і максимальну розмірну стійкість ріжучого інструменту при обробці матеріалів з широким діапазоном властивостей, що забезпечують мінімальну кількість негативних чинників різання (зусиль, зносу ріжучого інструменту, вібрацій, звукових коливань і ін.). Відомий спосіб визначення оптимальних швидкостей різання (див. А.С. СРСР № 570455, кл. В 23 В 1/00, 1975р), що полягає в тому, що за результатами стандартних короткочасних випробувань зразків з оброблюваного матеріалу в широкому діапазоні температур визначають температуру провалу пластичності пл . За допомогою короткочасних температурних випробувань знаходять залежність температури різання від швидкості різання F( v ) . По температурі провалу пластичності пл на графіці залежності F( v ) визначають значення оптимальної швидкості різання v 0 . Недоліком відомого способу є велика трудомісткість виготовлення зразків і їх випробувань в широкому діапазоні температур нагріву для визначення температури пластичності пл і велика витрата оброблюваного матеріалу. Найбільш близьким до корисної моделі є спосіб визначення оптимальних швидкостей різання (див. А.С. СРСР № 884861, кл. В 23 В 1/00, 1981р), узятий за прототип, що полягає в тому, що у відомому способі визначення оптимальних швидкостей різання для твердосплавного інструменту при чорновій і чистовій обробці матеріалів різанням, що включає визначення залежності температури різання від швидкості різання за результатами короткочасних випробувань з побудовою графіка цієї залежності, визначають температури двох точок Кюрі-Курнакова ( к к1 - і к к 2 перетворень порядок безлад в і ' - фазах) для оброблюваного матеріалу і на графіці залежності температури різання від швидкості різання визначають оптимальні швидкості різання для чорнової і чистової обробки на підставі рівності: 01 к к1 і 02 к к2 , де 01 і 02 відповідно оптимальні температури при чорновій і чистовій обробці; к к1 і к к 2 - температури першої і другої точок КюріКурнакова, причому для знаходження температур точок Кюрі-Курнакова визначають залежність питомої теплоємності ( Cp ) оброблюваного матеріалу від температури , будують графік цієї залежності і по перегинах кривої Cp f ( ) визначають температури точок Кюрі-Курнакова, крім того для знаходження температури точок Кюрі-Курнакова 4 отриманих результатів. можна також скористатися графіками залежностей модуля пружності E оброблюваного матеріалу від температури E f ( ) ), коефіцієнта лінійного розширення від температури f ( ) , питомого електроопоу від температури f ( ) , теплопровідності від температури f ( ) , при цьому температури точок Кюрі-Курнакова визначають по точках перегинів відповідних кривих. Недоліком цього способу є висока трудомісткість і енергоємність процесу, велика витрата матеріалу і складність визначення точок КюріКурнакова. Метою корисної моделі є зниження трудомісткості, витрати матеріалу, енергоємності процесу, визначення необхідною для різання матеріалу оптимальної швидкості різання, аналітичне визначення її значення. Поставлена мета досягається тим, що у відомому способі визначення оптимальних швидкостей різання для твердосплавного інструменту при чорновій і чистовій обробці матеріалів різанням, що включає определені залежності температури різання від швидкості різання за результатами короткочасних випробувань з побудовою графіка цієї залежності, визначають температури двох точок Кюрі-Курнакова ( к к1 - і к к 2 перетворень порядок безлад в і ' - фазах) для оброблюваного матеріалу і на графіці залежності температури різання від швидкості різання визначають оптимальні швидкості різання для чорнової і чистової обробки на підставі рівності: 01 к к1 і де 01 і 02 -відповідно оптимальні температури при чорновій і чистовій обробці; в к к1 і к к 2 - температури першої і другої точок Кюрі-Курнакова. Причому для знаходження температур точок Кюрі-Курнакова визначають залежність питомої теплоємності ( Cp ) оброблюваного 02 к к2 , матеріалу від температури в, будують графік цієї залежності і по перегинах кривої Cp f ( ) визначають температури точок Кюрі-Курнакова, крім того для знаходження температури точок КюріКурнакова можна також скористатися графіками залежностей модуля пружності E оброблюваного матеріалу від температури E f ( ) , коефіцієнта лінійного розширення від температури f( ) , питомого електроопоу від температури f( ) , теплопровідності від температури f ( ) , при цьому температури точок Кюрі-Курнакова визначають по точках перегинів відповідних кривих. Для визначення значення оптимальної швидкості різання при чорнової і чистової обробки матеріалу з постійним значенням швидкості подачі ( Sn const ) встановлюють залежність споживаної енергії (потужності) на різання матеріалу при його 5 55599 обробці з врахуванням втрат її на холостий хід від швидкості різання для постійного значення Sn const методом варіювання рядом значень швидкості різання, як у бік зменшення, так і у бік збільшення (тобто об/хв відповідно до існуючого значення V ) з фіксацією значень споживаної на різання потужності різання без потужності холостого ходу при Sn const за допомогою зразкових самописців ватів-метрів, обчислюють значення потужності різання (без холостого ходу), після розшифровки ваттграм відповідних значень швидкостей різання, будують на підставі отриманих даних графічну залежність спожитої потужності від швидкості різання N f ( V ) при Sn const , визначають на ній мінімальне значення спожитої швидкості різання енергії; методом планерування повного двохфакторного експерименту типа N2, уточнюють аналітичну емпіричну залежність споживаної на різання енергії (потужності) відповідно: N = a+b V +с Sn +dV2 +eS2n+ iVSn де а, в, с, d, e, і - коефіцієнти регресії відповідно до побудованої матриці (розширенням діапазону режимного поля відповідно до матриці) і розрахунку коефіцієнтів регресії функції на ЕОМ, обчислюють значення оптимальної швидкості різання диференціюванням функції, узяттям першої похідної на різання енергії (потуж Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 ності) відповідно до рівняння регресії N = а+в V+cSn +dV2 + eS2n+ iV Sn, де а, в, с, d, e, і - коефіцієнти регресії відповідно до побудованої матриці (розширенням діапазону режимного поля відповідно до матриці) і розрахунку коефіцієнтів регресії функції на ЕОМ, обчислюють значення оптимальної швидкості різання диференціюванням функції, узяттям першої похідної за швидкістю різання, перевіркою аналітичній залежності реальному значению V, підтверджуваному коефіцієнтом достовірносі і отриманих результатів. Пропонований спосіб реалізується таким чином. Самопісеци ват-мeтри включаються в ланцюг електродвигуна швидкості різання (при роздільному приводі швидкості різання і швидкості подачі) і фіксують на стрічках ватт-грам споживану на різання потужність кожного значення швидкості різання на невеликих ділянках дорога різання оброблюваного матеріалу. Після розшифровки ватграм по значеннях N і V при Sn=const будується графічна залежність N = f (V). Дані матриці вводяться в КОМ, видані ЕОМ коефіцієнти регресії підставляють в аналітичну формулу, беруть першу похідну функції по V, з рівняння з одним невідомим обчислюють значення оптимальної швидкості різання і коефіцієнт достовірності результатів експерименту. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601