UA18639U - Method of determining temperature lengthwise of contact of shaving with tool face - Google Patents

Abstract

A method of determining temperature lengthwise of the contact of shaving with a tool face, which requires determination of temperature with the help of natural thermocouple formed by shaving and tool face. The flat f with zero front clearance angle is made on the front surface of the working part of cutter, which is equal to the wear of tool h overthe front surface, the working part of the tool is cut along the diagonal of the area of flat, the rear part of cut tool is isolated from the machine tool, the temporary interval t of measurements thermo-electromotive force is formed, the blank is set in rotary motion with a frequency n, and the cut tool is set in two motions: across the blank with S1 feed and longitudinal motion along cutting edge with S2 feed, moreover, longitudinal motion begins from the smaller length of the contact of shaving with the front surface of isolated part of the tool and S1=S2, the incremental values in the areas of contact and thermo-electromotive force during the time interval are determined and by incremental values in the areas of contact and thermo-electromotive force the distribution of the temperature lengthwise of the contact of shaving with the tool face is determined.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до способу визначення розподілу температури на передній поверхні робочої 2 частини різця. Корисну модель можна використовувати в експрес-методах оцінки оброблюваності матеріалів різанням, температурних навантажень інструменту і вибору оптимальних режимів обробки.The useful model refers to the method of determining the temperature distribution on the front surface of the working 2 part of the cutter. The useful model can be used in express methods of assessing the machinability of materials by cutting, temperature loads of the tool and choosing optimal processing modes.

В якості аналогу прийняти способи визначення температури у зоні різання при обробці матеріалів інструментом що ріже:As an analogue, take the methods of determining the temperature in the cutting zone when processing materials with a cutting tool:

ІА.С.32191, кл.42і від 26.10.1931 р; А.С.61402, кл.49а від 30.06.1942 р.А.С.509344, 823, 825/06 від 70 05.04.1976 р.; А.С.549269, В23, В25/06 від 05.03.1977р.1IAS 32191, cl. 42i dated 10.26.1931; AS 61402, class 49a dated 06/30/1942 AS 509344, 823, 825/06 dated 04/05/1976; A.S. 549269, B23, B25/06 dated 05.03.1977.1

В основу цих способів покладено метод природної термопари. Призначені вони для визначення сумарної температури зони різання.These methods are based on the natural thermocouple method. They are intended for determining the total temperature of the cutting zone.

Недоліком даних способів - неможливість прослідити зміну температури у кожній точці контакту стружки з передньою поверхнею інструмента. 19 В якості прототипу вибран спосіб визначення температури по довжині контакту стружки з передньою поверхнею різця згідно з авторським свідоцтвом Мо416166, 823 В1/00, 1974 р. суть якого полягає в тому, що температуру по довжині контакту стружки з передньою поверхнею різця визначають за допомогою природної термопари, яка утворена стружкою і пластиною. Пластина, яка проводить електричний струм, розташована під кутом до головної ріжучої крайки на різних відстанях від неї. Різцю надають допоміжний рух поздовж головної ріжучої крайки і реєструють величину термо ЕДС у функції допоміжного переміщення різця.The disadvantage of these methods is the impossibility of tracking the temperature change at each point of contact of the chip with the front surface of the tool. 19 As a prototype, the method of determining the temperature along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter was chosen according to the author's certificate Мо416166, 823 В1/00, 1974, the essence of which is that the temperature along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter is determined using a natural thermocouple, which is formed by a chip and a plate. The plate, which conducts electric current, is located at an angle to the main cutting edge at various distances from it. The cutter is given an auxiliary movement along the main cutting edge and the thermal EMF value is recorded as a function of the auxiliary movement of the cutter.

Недоліком прототипу являє те, що пластина виконана з іншого матеріалу, який має інші фізико-механічні властивості ніж матеріал різця. Пластина ізольована від різця, тому термо ЕДС, яка виникає між стружкою і пластиною має мале відношення до термо ЕДС стружки і матеріалу різця.The disadvantage of the prototype is that the plate is made of a different material, which has different physical and mechanical properties than the material of the cutter. The plate is isolated from the cutter, so the thermal EMF that occurs between the chip and the plate has little relation to the thermal EMF of the chip and the material of the cutter.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу визначення температури по довжині 22 контакту стружки з передньою поверхнею робочої частини різця. Поставлена задача вирішується тим, що на -о передній поверхні різця роблять фаску заданої ширини з нульовим переднім кутом, розрізають різець по діагоналі площини фаски і установлюють його на пристосування. Задню частину різця ізолюють від пристосування, підключають до підсилювача електричних сигналів і формують тимчасовий інтервал замірів термо Е.Д.С. Заготівці у вигляді диску надають обертальний рух. а розрізаному різцю два рухи: впоперек до о заготовки з подачею 5. і повздовжній вздовж ріжучої крайки з подачею Зо, причому повздовжній рух починають «се з меншої довжини контакту стружки з передньою поверхнею ізольованої частини різця і З 4-52; визначають величини приростів площадок контакту і термо ЕДС з бігом тимчасового інтервалу і по величинам приростів ее, площадок контакту та термо ЕДС визначають розподіл температури по довжині контакту стружки з передньою о поверхнею різця. 3о На кресленні (Фіг.) приведена схема реалізації корисної моделі. --The basis of the useful model is the task of improving the method of determining the temperature along the length 22 of the contact of the chip with the front surface of the working part of the cutter. The task is solved by making a chamfer of a given width with a zero front angle on the -o front surface of the cutter, cutting the cutter diagonally across the chamfer plane and installing it on the device. The rear part of the cutter is isolated from the device, connected to an amplifier of electric signals and forms a time interval of thermo E.D.S. measurements. Blanks in the form of a disc provide rotational movement. and the cut cutter has two movements: transverse to the workpiece with a feed of 5 and longitudinal along the cutting edge with a feed of Зо, and the longitudinal movement begins with a shorter length of contact of the chip with the front surface of the isolated part of the cutter and Z 4-52; determine the values of increments of the contact areas and thermal EMF with the running time interval and by the values of the increments ee, contact areas and thermal EMF determine the temperature distribution along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter. 3o The drawing (Fig.) shows the implementation scheme of the useful model. --

На передній поверхні широко різця заточують фаску з нульовим переднім кутом. Ширина фаски ї дорівнює зносу різця й по передній поверхні 1-й. Різець розрізають по діагоналі площі отриманої фаски. Розрізаний різець кріплять у пристосуванні, причому, задню частину 2 ізолюють від передньої частини 1 й пристосування і « підключають до входу підсилювача електричних сигналів З. До входу підсилювача електричних сигналів також З підключають заготовку 4 і блок 5 формування тимчасового інтервалу Лі. Вихід підсилювача підключають до с входу реєструючого приладу 6. Заготовці у вигляді диску товщиною р надають обертальний рух з частотою "з обертання п, а розрізаному різцю два рухи: впоперек заготовки з подачею 54 і повздовжній вздовж ріжучої крайки передньої частини 1 різця, причому, повздовжній рух починають з меншої довжини контакту стружки з передньою поверхнею задньої частини 2 різця і 54-55. -з 15 При повздовжньому переміщенні різця виникає контакт стружки з різними дільницями фаски ізольованої частини різця. З ростом довжини контакту п; виникає зміна термо ЕДС. При заданій ширині контакту Б і (ос тимчасовим інтервалом Лі приріст площин контакту визначається якA chamfer with a zero front angle is sharpened on the front surface of wide cutters. The width of the chamfer and is equal to the wear of the cutter and on the front surface of the 1st. The cutter is cut diagonally across the area of the resulting chamfer. The cut cutter is fixed in the device, and the rear part 2 is isolated from the front part 1 and the device and is connected to the input of the amplifier of electrical signals Z. To the input of the amplifier of electrical signals, the blank 4 and block 5 of the formation of the time interval Li are also connected to the input of the amplifier of electrical signals. The output of the amplifier is connected to the c input of the recording device 6. The workpiece in the form of a disk with a thickness of p is given a rotational movement with a frequency of rotation n, and the cut cutter has two movements: across the workpiece with feed 54 and longitudinal along the cutting edge of the front part 1 of the cutter, moreover, the longitudinal the movement begins with a shorter length of contact of the chip with the front surface of the rear part 2 of the cutter and 54-55. -from 15 During the longitudinal movement of the cutter, contact of the chip with different sections of the chamfer of the isolated part of the cutter occurs. As the contact length n increases, there is a change in thermal EMF. At the given width of the contact B and (axis by the time interval Li, the increase of the contact planes is determined as

ФУ АЗК В(Пі п) АНІ, а приріст термо ЕДС о АТтА(Тн-Т).FU AZK V(Pi n) ANI, and the thermal EMF increase is about ATtA(Tn-T).

Ге; Якщо обчислити, що стружка рухається з постійною швидкістю М, можна записати АП М'АЕ АВМ" ДІ.Ge; If you calculate that the chip moves at a constant speed M, you can write AP M'AE AVM" DI.

Температура різання вздовж довжини контакту стружки з переднею поверхнею різця у кожному тимчасовому інтервалі буде визначатися як яв Шев рн, зо ВВ нео ролей ОВД ВВ т: РКО КВ и Обака тя те А к с Якщо різати заготовку розрізним різцем зі швидкістю М, сигнал, який характеризує термо ЕДС, виникає між стружкою і передньою поверхнею ізольованої частини 2 розрізаного різця, підсилюється підсилювачем електричних сигналів З, надходить до реєструючого приладу 6 і реєструється у функції тимчасових інтервалів, бор що надходять з блоку 5.The cutting temperature along the length of the contact of the chip with the front surface of the cutter in each time interval will be determined as yav Shevrn, zo ВВ neo role ОВД ВВ t: РКО КВ и Обака тя те А к s If the workpiece is cut with a slotted cutter at speed M, the signal which characterizes the thermal EMF, which occurs between the chip and the front surface of the isolated part 2 of the cut cutter, is amplified by the amplifier of electrical signals З, enters the recording device 6 and is registered as a function of the time intervals that come from the block 5.

Таким чином, якщо різати заготовку розрізним різцем і заміряти прирости сигналів термо ЕДС і площадок контакту стружки з передньою поверхнею різця у плині кожного тимчасового інтервалу, то по величинам цих приростів визначають розподіл температур по довжині контакту стружки з передньою поверхнею різця.Thus, if you cut the workpiece with a slitting cutter and measure the increments of the thermal EMF signals and the contact areas of the chip with the front surface of the cutter in the course of each time interval, the values of these increments determine the temperature distribution along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter.

Використання корисної моделі на підприємствах дозволить без допоміжних розрахунків визначити 65 температурне навантаження передньої поверхні інструмента. По температурному навантаженні можна керувати процесом зносу передньої поверхні робочої частини інструменту і тим самим найбільш повно використати інструмент по його стійкостним якостям, що дозволить підвисити продуктивність обробки на металорізних верстатах в 1,5..2,0 рази і знизити собівартість обробки різанням на 25...3090.The use of a useful model at enterprises will allow to determine the temperature load of the front surface of the tool without auxiliary calculations. According to the temperature load, it is possible to control the process of wear of the front surface of the working part of the tool and thereby make the most complete use of the tool in terms of its durable qualities, which will allow to increase the productivity of processing on metal cutting machines by 1.5..2.0 times and reduce the cost of processing by cutting by 25. ..3090.

Claims (1)

2 Формула винаходу Спосіб визначення температури по довжині контакту стружки з передньою поверхнею різця, що вимагає визначення температури за допомогою природної термопари, що утворена стружкою і передньою поверхнею 70 різця, який відрізняється тим, що на передній поверхні робочої частини різця виконують фаску Її з нульовим переднім кутом, яка дорівнює зносу різця й по передній поверхні, розрізують робочу частину різця по діагоналі площадки фаски, ізолюють задню частину розрізаного різця від верстата, формують тимчасовий інтервал Її замірів термо-ЕРС, надають заготовці обертальний рух з частотою п, а розрізаному різцю два рухи: впоперек заготовки з подачею 54 і повздовжній вздовж різальної крайки з подачею 5» , причому повздовжній рух /5 Починають з меншої довжини контакту стружки з передньою поверхнею ізольованої частини різця і З 4555, визначають величини приростів площадок контакту і термо-ЕРС з бігом тимчасового інтервалу і за величинами приростів площадок контакту та термо-ЕРС визначають розподіл температури по довжині контакту стружки з передньою поверхнею різця. що 2 (о) (зе) (Се) (ее) ьо2 Formulas of the invention The method of determining the temperature along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter, which requires temperature determination with the help of a natural thermocouple formed by the chip and the front surface 70 of the cutter, which differs in that the front surface of the working part of the cutter is chamfered with a zero front at an angle equal to the wear of the cutter and along the front surface, cut the working part of the cutter diagonally across the chamfer area, isolate the rear part of the cut cutter from the machine, form a time interval of its thermo-EMF measurements, give the workpiece a rotational movement with a frequency of n, and two movements to the cut cutter : across the workpiece with a feed of 54 and longitudinally along the cutting edge with a feed of 5", and the longitudinal movement /5. They start with the shorter length of contact of the chip with the front surface of the isolated part of the cutter and Z 4555, determine the values of the increments of the contact areas and thermal EMF with the running of the time interval and by the magnitudes of the increments of the contact areas and thermo-EMF you denote the temperature distribution along the length of contact of the chip with the front surface of the cutter. that 2 (o) (ze) (Se) (ee) yo - . и? - (ее) (о) (95) 3е) 60 б5- and? - (ee) (o) (95) 3e) 60 b5