Пара для исследования диффузионных процессов при резании

 

ПАРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕЗАНИИ, включающая режущий инструмент и образец, отличающаяся тем, что, с целью повьшения достоверности , инструмент выполнен в виде кольца, установленного коаксиально образцу, образец выполнен в виде цилиндра с продольными остроугольными канавками По наружной поверхности, диаметр образца выбран из условия обеспечения натяга с внутренней поверхностью кольца, а -коэффициент линейного расширения материала образца выбран больше коэффициента.линейного расширения инструмента. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

G 01 N 3/58 (51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTGPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2i) 3678722/25-28 (22) 23.12.83 . (46) 15.08.85. Бюл. У 30 (72) Н.В. Таланов, А.А. Липатов, M.Е.. Дудкин, Е.Ф. Уткин, В.А. Солодков и Н.М. Цыганова (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 620. 179.4 (088.8) (56) Режущие инструменты. Экспрессинформация ВИНИТИ. 1970, )Ф 25, с. 2. (54) (57) ПАРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕЗАНИИ, включающая режущий инструмент и образец, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности, инструмент выполнен в виде кольца, установленного коаксиально образцу, образец выполнен в виде цилиндра с продольными остроугольными канавками по наружной поверхности, диаметр образца выбран из условия обеспечения натяга с внутренней поверхностью кольца, а .коэффициент линейного расширения материала образца выбран больше коэффициента линейного расширения инструмента.

1173252 2

После помещения пары образец— режущий. инструмент в вакуумную печь и начала нагрева линейные размеры 40 кольца 1 и образца 2 из обрабатываемого материала Начинают увеличиваться вследствие термического линейного расширения. Так как коэффициент термического линейного расширения 45 твердого сплава инструмента значительно уступает по величине коэффицценту термического линейного расширения образца обрабатываемого материала, то наружная поверхность 50

4 образца 2 стремится при нагреве к более быстрому росту, чем внутрен.няя поверхность 6 кольца 1. В результате выбираются все микрозазоры в, цилиндрическом соединении, обуслов- 55 ленные шероховатостью сопряженных поверхностей 4 и 6, фактическая площадь контакта становится равной

Изобретение относится к области научных исследований процесса резания, а именно к исследованиям диффузиончых процессов при резании. металлов путем моделирования процесса резания с помощью введения в контакт элементов из обрабатываемого материала и твердого сплава и их нагрева в вакууме под нагрузкой с последующим приготовлением и изучением микрошлифа поверхности контакта.

Цель изобретения — повышение достоверности при исследовании диффузионных процессов при резании.

На фиг.1 изображена пара.для исследования диффузионных процессов при резании, разрез, на фиг.2— то же, вид в плане.

Пара для исследования диффузионных процессов при резании включает режущий инструмент и образец.

Инструмент выполнен в виде кольца 1, установленного коаксиально образцу

2 выполненному в виде цилиндра с продольными остроугольными канавками 3 по наружной поверхности 4, профиль канавок 3 содержит острый угол

5. Диаметр образца 2 выбран из условия обеспечения натяга с внутренней поверхности 6 кольца. Коэффициент линейного расширения мате- . риала образца 2 выбран больше коэффициента линейного расширения инструмента.

Исследования проводят следующим образом.

35 номинальной, а нагрузка в контакте поверхностей 5 и 6 возрастает до максимально возможной при статическом сжатии. При дальнейшем нагреве до температуры испытания происходит падение нагрузки в контакте, так как с ростом температуры уменьшается предел текучести обрабатываемого материала. При этом образец 2 по-прежнему расширяется интенсивнее кольца 1, что влечет за собой пластическое микротечение материала образца 2 как вдоль его оси, так и в направлении канавок 3, которые незначительно сужаются. Наличие канавок 3 снижает общую нагрузку на внутреннюю поверхность кольца 1 и предохраняет кольцо 1 от разрушения. То же.обеспечивает и круглая форма кольца 1 ° Таким образом, ко времени достижения температуры испытания в контакте поверхностей 4 и 6 обеспечивается полное прилегание образца обрабатываемого материала и твердого сплава инструмента по всей действительной площади контакта, т.е. наиболее достоверно моделируется процесс резания. Необходимо отметить, что для каждой марки обрабатываемого материала эта нагрузка при одной и той же температуре будет своей, определяемой механическими свойствами обрабатываемого материала при данной температуре,что имеет место при резании.

Далее производится выдержка при температуре испытания, во время которой нагрузка остается постоянной.

При последующем охлаждении также ввиду разности коэффициентов термического линейного расширения твердого сплава инструмента и обрабатываемого материала диаметр наружной поверхности 4 образца 2 уменьшается быстрее, чем диаметр внутренней поверхности 6 инструмента.

Нагрузка в контакте уменьшается до нуля и меняет знак. Однако образовавшиеся адгезионные связи в контакте поверхностей 4 и 6 препятствуют их отрыву. При этом в острых углах 5 канавок 3 на цилиндрической поверхности 4 образца 2 образуются трещины и распространяются вглубь тела образца 2, что снижает растягивающие усилия в контакте поверхностей 4 и 6, препятствуя их отрыву.

Составитель О. Губерниева

Редактор О. Колесникова Техред Л.Микеш Корректор В. Вутяга

Заказ 5041/40 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

3 11

После охлаждения образца приготавливается микрошлиф границы разде- ла твердого сплава инструмента и обрабатываемого материала образца и проводятся соответствующие исследования.

Пара режущий инструмент — образец .для исследования диффузионных процессов при резании позволяет обеспечить при нагреве полное прилегание образца из обрабатываемого материала и Инструмента иэ твердого сплава по всей действительной площа73252 4 ди контакта, а также создание на поверхности контакта максимально возможной при статическом сжатии нагрузки беэ приложения к образцу внешних усилий. Это дает возможность получить достоверные данные о диффузионных процессах в контакте твердый сплав — обрабатываемый материал, при условиях, моделирующих процесс резания, вообще без использования приспособлений и устройств для приложения нагрузки путем нагрева образцов в стандартной промьапленной вакуумно11 установке.