×
09.08.2019
219.017.bd52

СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ДРОБЛЕНИЕМ СТРУЖКИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Способ включает предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории внешним источником тепла с регулируемой температурой до достижения в срезаемом слое температуры фазового перехода с последующим охлаждением и срезанием припуска. Электроконтактный нагрев срезаемого слоя осуществляют посредством контактирующего элемента, ориентированного по нормали к оси заготовки, токами короткого замыкания, возникающими в точке контакта контактирующего элемента с поверхностью обрабатываемой заготовки. При этом выбирают силу тока, пропускаемого через контактирующий элемент, и скорость его перемещения, обеспечивающие фазовый переход на глубину припуска, срезаемого за один проход при последующей обработке, а угол наклона линии электроконтактного взаимодействия устанавливают более 21°. Достигается устойчивая сегментация отрезков стружки. 4 ил., 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для дробления стружки на элементы при обработке конструкционных сталей на токарных станках, оснащенных числовым программным управлением.

Известен способ механической обработки с подогревом (авторское свидетельство №665983, опубл. 05.06.1979 г.), заключающийся в том, что для осуществления дробления стружки создаются периодические кратковременные воздействия импульса тока плазматрона на поверхность резания для нанесения стружкоразделительных канавок.

Недостатком является наличие вибраций резца и ударных нагрузок на режущий клин при прохождении стружкоразделительных канавок, приводящих к снижению стойкости режущего инструмента.

Известен способ механической обработки с подогревом зоны резания плазменной дугой (авторское свидетельство №872035, 15.10.1981 г.), заключающиеся в том, что для осуществления дробления стружки создаются периодические кратковременные воздействия плазмообразующим газом на поверхность резания для нанесения стружкоразделительных канавок.

Недостатком данного способа являются технологические сложности одновременного совмещения процесса нанесения канавок и процесса резания.

Известен способ механической обработки с подогревом (авторское свидетельство №860936, опубл. 07.09.1981 г.), при котором перед резцом на поверхности резания источником-плазмотроном на пересечении поверхности резания и обработанной поверхности образуют канавку и осуществляют нагрев слоя металла, подлежащего в дальнейшем удалению обычным резцом, до температуры, при которой его механические свойства изменяются.

Недостатками этого способа являются возможность применения только для черновой обработки, вследствие рассеивания тепла и попадания его на обработанную поверхность заготовки, снижение стойкости резца, вследствие работы при повышенных температурах.

Известен способ механической обработки заготовок из сталей с нагревом срезаемого слоя (авторское свидетельство №982847, опубл. 23.12.1982 г.), в соответствии с которым осуществляют локальный нагрев срезаемого слоя выше температуры рекристаллизации металла.

Недостатком известного способа является относительно низкая производительность, обусловленная тем, что производятся одновременный опережающий нагрев срезаемого слоя и последующая обработка при высоких температурах резания.

Известен способ механической обработки с дроблением стружки (авторское свидетельство №1024155, опубл. 23.06.1983 г.), включающий нагрев обрабатываемой поверхности заготовки, осуществляемый газовой горелкой по винтовой линии с последующим охлаждением и на этапе резания со снятием слоя металла.

Недостатком является неустойчивость сегментирования стружки при механической обработке на различных режимах вследствие неопределенности параметров теплового воздействия и несогласованности их с параметрами механической обработки, что в свою очередь приводит к неравномерным нагрузкам на режущий инструмент.

Известен способ механической обработки с дроблением стружки (патент RU №2578875, опубл. 27.03.2016 г.), принятый за прототип, включающий нагрев обрабатываемой поверхности заготовки пламенем газовой горелки, направленным по касательной к обрабатываемой поверхности, перед обработкой по винтовой линии с последующим охлаждением и срезанием припуска.

Недостатком известного способа является необходимость иметь в пограничной зоне наибольшую разницу в физико-механических свойствах исходного материала заготовки и зоны по линии локального термического воздействия.

Техническим результатом изобретения является создание способа механической обработки с дроблением стружки, включающего предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории с последующей механической обработкой, что позволит повысить точность и качество механической обработки, повысить стойкость режущего инструмента, а также расширить сортамент обрабатываемых сталей.

Технический результат достигается тем, что производят электроконтактный нагрев срезаемого слоя осуществляют посредством контактирующего элемента, , ориентированного по нормали к оси заготовки, токами короткого замыкания, возникающими в точке контакта контактирующего элемента с поверхностью обрабатываемой заготовки, при этом выбирают силу тока, пропускаемого через контактирующий элемент, и скоростью его перемещения, обеспечивающие фазовый переход на глубину припуска, срезаемого за один проход при последующей обработке, а угол наклона линии электроконтактного взаимодействия устанавливают более 21°.

Способ механической обработки с дроблением стружки поясняется следующими фигурами:

фиг. 1 - схема предварительного локального электроконтактного термического воздействия; фиг. 2 - структурные изменения в поверхностном слое при предварительном локальном электроконтактном термическом воздействии;

фиг. 3 - параметры закаленного слоя по отношению к торцовой части заготовки;

фиг. 4 - процесс лезвийной механической обработки заготовки после создания зоны локального электроконтактного термического воздействия, где:

1 - заготовка;

2 - контактирующий элемент (ролик);

3 - траектория локального электроконтактного нагрева;

4 - трансформатор;

5 – глубина зоны локального электроконтактного термического воздействия, h;

6 - величина припуска, hпр;

7 - диаметр заготовки;

8 - плоскость резания;

9 - точка пересечения (концентратор напряжений).

Способ осуществляется следующим образом.

На этапе подготовки по поверхности заготовки 1 диаметром 7 с частотой вращения nm при холостом ходе с подачей Sm в продольном направлении суппорта станка перемещается контактирующий элемент (ролик) 2, к которому поступает ток от трансформатора 4, в результате чего по винтовой траектории наносят линию локального электроконтактного нагрева 3 (фиг. 1). При этом контактирующий элемент (ролик) 2, осуществляющий электроконтактный нагрев срезаемого слоя, ориентируют по нормали к оси детали. В точке контакта контактирующего элемента (ролика) с поверхностью обрабатываемой заготовки возникают токи короткого замыкания. Сила тока, пропускаемая через контактирующий элемент (ролик), и величина подачи Sm обеспечивают фазовый переход с образованием неравновесной структуры при последующем охлаждении на глубину h 5 (зона локального электроконтактного термического воздействия с образованием закаленного слоя), не превышающую величину припуска hпр 6 (фиг. 2), срезаемого за один проход при последующей обработке.

На этапе механической обработки заготовки 1 с частотой вращения np, происходит съем металла резцом с подачей Sp на глубину резания, превышающую глубину предварительного локального электроконтактного термического воздействия (фиг. 2, 3). Плоскость резания 8 в зоне пересечения линии с предварительным локальным термическим воздействием 3 образует концентратор напряжений 9 с измененными упругопластическими свойствами по сравнению с исходным материалом. Угол наклона закаленного слоя по отношению к торцевой части заготовки позволяет обеспечить безударное врезание в линию локального термического воздействия (фиг. 3). Проекции величины подачи локального электроконтактного воздействия и торцовой части заготовки образуют между собой прямоугольный треугольник. Таким образом, угол закаленного слоя определяется по формуле где Sm - подача ролика за один оборот заготовки, мм; D3 - диаметр заготовки, мм. Для обеспечения устойчивой сегментации и дробления стружки угол наклона локального электроконтактного взаимодействия µm, формирующего закаленный слой, должен находиться в пределах от 21° до 42° (табл.2). Равномерно повторяющаяся закаленная структура создает кратковременные изменения угла сдвига при формировании стружки, тем самым обеспечивается равномерная сегментация стружки, что положительно сказывается на качестве и точности обработанной поверхности.

Предлагаемый способ механической обработки с дроблением стружки, включающий предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории, позволяет существенно уменьшить динамические нагрузки на режущий клин инструмента, в результате увеличить стойкость резцов и, как следствие, повысить точность и качество шероховатости поверхности обработанной заготовки. При таком способе возможна обработка не только стальных заготовок, но заготовок из сплавов обладающих полиморфизмом.

Примеры. Для формирования закаленной локальной зоны в поверхностном слое цилиндрической заготовки (материал Сталь 40Х ГОСТ 2590-2006, производилось создание зоны локального термического воздействия по винтовой траектории, роликом (материал ролика М2р ГОСТ 859-2001)).

Точение проводилось на токарном станке 16А20Ф3 проходным резцом с механическим креплением пластины Т15К6 с главным углом в плане 45° со скоростью резания 320 м/мин и величиной продольной подачи 0,05 мм/об.

Согласно проведенным экспериментам, при обработке заготовки со снятием припуска t=0,8 мм (табл. 2), выполненным в соответствии с представленной расчетной формулой, выявлено, что стойкость режущего инструмента не зависит от величины подачи Sm и угла наклона μm локального электроконтактного термического воздействия. Для надежного процесса сегментации стружки для данных режимов обработки угол наклона линии локального электроконтактного воздействия μm должен превышать 21°.

Данные параметры позволили обеспечить снижение энергоемкости процесса, уменьшить нагрузку и увеличить стойкость резца на 45-50% за счет обеспечения безударного вхождения режущего инструмента в зону с локальным электроконтактным деформированием, что позволяет увеличить точность и качество поверхностного слоя детали на 35-40% (табл. 1, 2).

Способ механической обработки с дроблением стружки, включающий предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории внешним источником тепла с регулируемой температурой до достижения в срезаемом слое температуры фазового перехода с последующим охлаждением и срезанием припуска, отличающийся тем, что электроконтактный нагрев срезаемого слоя осуществляют посредством контактирующего элемента, ориентированного по нормали к оси заготовки, токами короткого замыкания, возникающими в точке контакта контактирующего элемента с поверхностью обрабатываемой заготовки, при этом выбирают силу тока, пропускаемого через контактирующий элемент, и скорость его перемещения, обеспечивающие фазовый переход на глубину припуска, срезаемого за один проход при последующей обработке, а угол наклона линии электроконтактного взаимодействия устанавливают более 21°.
СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ДРОБЛЕНИЕМ СТРУЖКИ
СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ДРОБЛЕНИЕМ СТРУЖКИ
СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ С ДРОБЛЕНИЕМ СТРУЖКИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 204 items.
20.08.2016
№216.015.4da8

Способ получения кобальта с использованием горючих сланцев

Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к металлургии кобальта. Способ получения кобальта включает приготовление шихты смешением кобальтсодержащего материала с горючими сланцами в качестве углеродсодержащего восстановителя, которые содержат кварцевый песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595169
Дата охранного документа: 20.08.2016
13.01.2017
№217.015.7831

Способ по добыче и переработке торфа и растительно-торфяных сплавин и устройство для реализации этого способа

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли и может быть использовано в торфяной промышленности для добычи и переработки торфа и растительно-торфяных сплавин в акваториях водохранилищ, а также для добычи и переработки торфа на обводненных территориях. Техническим результатом является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599117
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.785d

Способ разложения алюминатных растворов при переработке нефелинового сырья

Изобретение относится к области химии и цветной металлургии и может быть использовано при переработке низкокачественного алюминийсодержащего сырья, в том числе нефелинов, методом спекания. Предложенный способ включает деление раствора после первой стадии обескремнивания на содощелочную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599295
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.786e

Проходческий комплекс для проведения вспомогательных выработок

Изобретение относится к горному делу, а именно к проходческому комплексу, предназначенному для проведения вспомогательных выработок. Такое решение комплекса обеспечивает четкое оконтуривание призабойной зоны у кровли выработки, уменьшает вес исполнительного органа, что снижает затраты времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599115
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7924

Состав для предотвращения образования отложений солей при добыче нефти и газа

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности предотвращения выпадения солей в течение длительного времени эксплуатации скважины за счет снижения межфазного натяжения на границе «нефть - ингибирующий раствор» и образования прочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599150
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79e3

Способ борьбы с горными ударами и внезапными выбросами

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам предотвращения горных ударов и выбросов газа и пыли. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение эффективности предотвращения динамических явлений в массиве горных пород за счет обеспечения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599121
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.79ea

Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения нефтеотдачи добывающих скважин при многократном гидроимпульсном воздействии на пласт. Устройство для очистки фильтровой зоны продуктивного пласта содержит гидроцилиндр с боковыми отверстиями,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599122
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.80c2

Устройство регулирования напряжения и передаваемой мощности электрической сети

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к устройствам регулирования напряжения и передаваемой мощности в электрических распределительных сетях переменного тока. Техническим результатом является повышение эффективности регулирования уровня и длительности отклонения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602086
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.80de

Способ извлечения лантана(iii) из растворов солей

Изобретение относится к способу извлечения лантана (III) из растворов солей. Способ включает флотоэкстракцию с использованием органической фазы, в качестве которой используют изооктиловый спирт, и собирателя, в качестве которого используют ПАВ анионного типа - додецилсульфат натрия в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602112
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8141

Устройство для перемещения грузов в скважинах малого диаметра

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам и может быть применено для подъема и опускания научно-исследовательской аппаратуры, бурового инструмента в сверхглубоких скважинах малого диаметра при бурении антарктических льдов. Устройство может быть также использовано для контроля и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602241
Дата охранного документа: 10.11.2016
Showing 1-10 of 12 items.
20.11.2015
№216.013.930b

Способ магнитно-абразивного полирования метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке сложнопрофильных инструментов, в частности метчиков. Осуществляют магнитно-абразивное полирование метчика, включающее обработку заборной, калибрующей и ведущей рабочих частей метчика при его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569261
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.03.2016
№216.014.c784

Способ механической обработки с дроблением стружки

Способ включает нагрев обрабатываемой поверхности заготовки пламенем газовой горелки перед обработкой по винтовой линии с последующим охлаждением и срезанием припуска. Для повышения надежности стружкодробления нагрев осуществляют до достижения в срезаемом слое температур, превышающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578875
Дата охранного документа: 27.03.2016
25.08.2017
№217.015.ac87

Способ прогнозирования работоспособности инструментов, оснащенных режущей керамикой

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прогнозирования или контроля работоспособности (прочности, износостойкости) керамических пластин режущих инструментов при их изготовлении, использовании или сертификации. Сущность: осуществляют испытания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611980
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.bec0

Метчик для нарезания точных резьб

Метчик включает заборный участок, калибрующий участок и ведущий участок, зубья которого выполнены бочкообразной формы. Радиусы скругления ρ режущих кромок заборного участка выполняют в пределах от 25 до 30 мкм, радиусы скругления ρ режущих кромок калибрующего участка в пределах от 15 до 20 мкм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616755
Дата охранного документа: 18.04.2017
26.08.2017
№217.015.e305

Способ магнитно-абразивного полирования рабочих участков метчика

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивном полировании рабочих участков метчика. Осуществляют поэтапную обработку заборного, калибрующего и ведущего рабочих участков метчика при его прямом и обратном вращениях в магнитно-абразивной массе. На первом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626124
Дата охранного документа: 21.07.2017
13.02.2018
№218.016.20d5

Способ механической обработки стальной заготовки с дроблением стружки

Способ включает предварительную подготовку обрабатываемой поверхности путем нагрева непрерывным лазерным лучом на глубину снимаемого припуска. Лазерный луч перемещают по прямой траектории с линейной скоростью и с постоянными мощностью излучения и длиной волны под углом наклона к обрабатываемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641444
Дата охранного документа: 17.01.2018
17.02.2018
№218.016.2a0c

Способ механической обработки заготовки из титанового сплава

Изобретение относится к способу механической обработки заготовки из титанового сплава. Осуществляют предварительное локальное пластическое деформирование вращающейся заготовки и ее лезвийную обработку путем снятия припуска. Локальное пластическое деформирование заготовки осуществляют непрерывно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643022
Дата охранного документа: 29.01.2018
08.06.2019
№219.017.7585

Способ изготовления державки режущего инструмента

Способ включает выполнение державки из по меньшей мере трех слоев: опорного, промежуточного и верхнего, предназначенного для закрепления режущего инструмента, имеющих различную ориентацию по отношению к составляющим силы резания по осям X, Y и Z. Упомянутые слои выполняют в виде макрослоев,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690875
Дата охранного документа: 06.06.2019
04.07.2019
№219.017.a4eb

Способ магнитно-абразивной обработки

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке смежных участков изделия. Осуществляют обработку, например, метчика при регулировании магнитно-абразивной массы посредством круговых насадок с форсунками, через которые в зону обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693274
Дата охранного документа: 02.07.2019
07.09.2019
№219.017.c879

Способ механической обработки стальной заготовки с дроблением стружки

Способ включает линейное перемещение лазера с постоянной мощностью, а также длиной волны под углом наклона к обрабатываемой поверхности заготовки в пределах от 75 до 80° в виде сфокусированного светового пятна. Диаметр пятна выбирают из условия обеспечения плотности мощности, достаточной для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699469
Дата охранного документа: 05.09.2019
+ добавить свой РИД