Способ обработки материалов резанием

32599В

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Л

М. Кл. В 06b 1/00

Заявлено 27,Х.1969 (№ 1377641!25-8) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 19.1.1972. Бюллетень М 4

Дата or(бликования описания 25.I I. 1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.9.048.6 (088.8) Авторы изобретения

Е. Г. Коновалов, В. С. Галков и Н. С. Иванов

Физико-технический институт АН Белорусской ССР

Заявитель

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ

Изобретение относится к области механической обработ;!i материалов, Q частности к резанию их, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения и металлообработки на операциях формообразования деталей из металлов и нсметаллнческих материалов со снятием стружки.

Известны способы обработки материалов резанием, предусматривающие для интенсификации процесса наложеш!е на режущий инструмент ультразвуковых колебаний с низкой ультразвуковой частотой (18 — 25 кгц), Недостатком этих способов является отсутствие связи частоты ультразвуковых колебаний с физико-механическими свойствами обрабатываемых материалов, !!оэтому они малоэффектигны. Значительная часть акустической энергии расходуется»а неэффективное озвучивание обрабатываемых деталей и крепящих их устройств.

Предлагаемый способ обработки материалов резанием с наложением уль развуковы.;. колебаний на режущий инструмент отличается тем, ITo для повышения производительности процесса измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обработки на режущий инструмент.

Сущность способа заключается в том, что у обрабатываемого материала или у эталонного образца, изготовленного из него, измеря!от и фпкснруктт частоту максимального поглощения ультразвука, с которой сообщают колебания режущезту инструменту в процессе

5 обработки.

Физические предпосылки способа основываются на следующих положениях. Резание является частныз! случаем разрушения твердого тела, связанным с образованием дисло10 ка!тий, нx IILðåìåùi.íèl ì и развитием в трещины, распросграняющнеся в направлении, онределяе»oм полем напряжения в обрабатываемом материале. Причем прн возникновении и перемещении дислокаций и трещин в

15 твердом теле генерируются ультразвуковые колебания с частотой, зависящей от физикомсханическп.: свойств тела. Известно также, !то 1)!!в!тя поглон!! нпя ) льт()азвука тве1)дыми телами носит резонансный характер, т. е.

20 имеет об1!ас!и, у которых поглощение резко повышается. Резонансное затухание ультразвука связано с атомным строением кристаллической решетки твердого тела и является следствием ряда факторов:

25 1) диффузионного затухания, вызванного атомной персстройкои;

2) затухание»о границам раздела кристаллов и зерен;

3) затухание из-за линейных и точечных де30 фектов (дислокаций, вакансий и др.);

325998

Составители Т. Казинова

Рсдикгор Л. Жаворонкова Тскрсд A. Камынзникова Корректоры: С. Сатагулова и 1:. Михеева

:1акяв 44!8!! 1!ад. J¹ 110 Тиратк 448 По,1иисиое

1!11111!П!1 Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров ССГ1

Москва, Ж- 5, Раушскан наб., д. 4 5

Тииографин, ир. Сапунова, 2

4) магнитоупругого затухания и других эффек гов, обусловленных ферромагнетизмом.

Итак, затухание ультразвука происходит в результате процессов, происходящих в твердом теле, и при достаточной интенсивности колебаний может произойти изменение структуры материала, в том числе образование и перемещение дислокаций, рекресталлизация, диффузия и т. п. Таким образом, сравнение прпчнп, вызывающих максимальное поглощение ультразвука и эффектов, сопровождающих процесс резания, показывает, что они име1от общие черты, поэтому резонансная частота поглощения является той оптимальной частотой, при которой акустическая энергия наиболее полно расходуется на процесс резания. Теоретическое представление о процессе резания по предлагаемому способу существенно отличается от закономерностей, присущих пзвестнь1м способам. Если при известных способах основная роль отводится изменению скорости перемещения режущей части инструмента, которая определяется как векторная сумма скорости резания и фазовой скорости колебаний, описываемьш способ характеризуется величиной акустической энергии, выделяемой в зоне резания.

Применение предлагаемого способа требует индивидуального подбора частоты колебаний в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемых материалов. Значение частоты для различных материалов мо10 жет находиться в довольно широких пределах, Поэтому применять постоянную, произвольно выбранную частоту для обработки разных материалов малоэффективно.

Предмет и.-обретения

Способ обработки материалов резанием с наложением ультразвуковых колебаний на рехкущий инструмент, отлича1ощийся тем, что, с целью повышения производительности про20 цесса, измеряют частоту максимального поглощения обрабатываемым материалом ультразвука, которую накладывают в процессе обработки на режущий инструмент.