Способ оценки обрабатываемости материалов

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов резанием. Цель изобретения - расширение области применения за счет использования смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Цосле повторного введения образцов в контакт и создания того же температурно-силового взаимодействия в зоне контакта определяют величину адгезионной связи обрабатываемого и инструментального материалов в присутствии в лунке СОЖ при температуре, характеризующей начало диффузионного износа. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (so ф С 01 N 3/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3941466/25-28 (22) 25.06.85 (46) 15,01.87. Бюл, ¹ 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт и

МВТУ им.Н.Э.Баумана (72) А.В.Сгибнев, В.Д.Шашурин, Р.Г.Багаутдинов, В.N.Áàøêoâ, Н.IÎ,Чекмачева, И.М.Синельщикова и Т.В.Ползикова (53) 620.179.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 615388, кл. G 01 N 3/58, 1976. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ

МАТЕРИАЛОВ.,Я0„„128361 3 д1 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов резанием.

Цель изобретения — расширение области применения за счет использования смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

После повторного введения образцов в контакт и создания того же температурно-силового взаимодействия в зоне контакта определяют величину адгезионной связи обрабатываемого и инструментального материалов в присутствии в лунке СОЖ при температуре, характеризующей начало диффузионного износа. 4 ил.

12836

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов резанием.

Цель изобретения — расширение об. ласти применения =-a счет использова5 ния СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости).

На фиг. 1 изображена схема реали,зации предложенного способа; на фиг. 2 — зависимость температуры электроконтактного нагрева зоны контакта образцов от величины тока для различных инструментальных материалов; на фиг. 3 — зависимость силы адгезионной связи различных инстру- 15 ментальных материалов и обрабатываемого материала в присутствии СОЖ от температуры нагрева зоны их контакта; на фиг. 4 — зависимость интенсивности износа резцов от адгезионной 20 связи для различных инструментальных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

Между образцами 1 и 2 из обраба- 2э тываемого материала поочередно устанавливают несколько образцов 3 из различных инструментальных материалов, нагружают нормальной нагрузкой

N, соответствующей рабочей в зоне 30 резания и осуществляют электроконтактный нагрев в пределах рабочих температур. При этом образец из ин1 струментального материала внедряется в образец из обрабатываемого материала на определенную глубину, образуя лунку, диаметр и глубина которой однозначно определяются температурно-силовым режимом. По истечении времени, необходимого для ста- 40 билизации процесса внедрения, нагрев прекращают, снимают нагрузку и образцы выводят из контакта. На поверх,:ность образовавшейся лунки наносят, например, кисточкой слой СОЖ, после чего образцы снова вводят в контакт и осуществляют повторный электроконтактный нагрев в том же интервале температур, при той же величине нормального давления на контакт. Поскольку после нанесения СОЖ температурно-силовой режим не изменяют, внедрение образца из инструментального материала не происходит и пленка

СОЖ не прорывается. Подтверждением тому служит величина электросопротивления, замеренного после повторного температурно-силового воздействия, отличная от величины электросопротив-

13 2 ления при том же режиме до нанесения пленки СОЖ.

После повторного введения образцов в контакт и создания того же температурно-силового воздействия в зоне контакта одним из известных методов определяют величину адгезионной связи обрабатываемого и инструментального материалов в присутствии

СОЖ. Строят график зависимости величины адгезионной связи от температуры нагрева зоны контакта образцов из различных инструментальных и обрабатываемого материалов в присутствии различных СОЖ. Определяют величину адгезионной связи при температуре, характеризующей начало интенсификации диффузионного износа для различных пар материалов и СОЖ (перелом кривых), По предварительно полученным зависимостям износа. инструмента от величины адгезионной связи, используемым в качестве справочного материала, определяют фактический износ инструмента, выполненного из различных материалов при обработке одного и того же материала с подачей

СОЖ в зону резания при оптимальных режимах обработки.

Пример. Оценивается обрабатываемость материала марки ЖС6КП резцами из инструментальных материалов

Т15К6 и ВК6М в присутствии COiK Аквол14 и МР99.

Между образцами 1 и 2 из обрабатываемого материала, изготовленными в виде шайб диаметром 28 мм и толщиной 8 мм с шероховатостью поверхности по 12 классу, устанавливают образец 3 .из инструментального материала (индентор), выполненный в виде штабика размером 5х30 мм со сферической формой концов радиусом

2,5 мм и шероховатостью поверхности по классу 12. Индентог закрепляют в диске 4 радиусом Е, равнь,м 30 мм, соединенном гибкой связью 5 через регистрирующее устройство 6, снабженное датчиком 7, и систему передач 8 с двигателем 9, Регистрирующее устройство 6 определяет силу вращения диска 4 с индентором.

Образцы 1 и 2 из обрабатываемого материала устанавливают в электропроводных держателях 10 и 11, соединенных с источником тока, причем один из держателей 10 выполнен подвижным и кинематически соединен с нагружающим органом (не показан).

1283613

3

F R

71 мп

Повторяя эксперимент при различных температурах нагрева зоны кон45 такта материалов в рабочем диапазоне температур и различных инструментальных материалах и СОЖ, строят графики зависимости величины адгезионной связи от температуры в зоне резания (фиг. 3). 50

После установки индентора между образцами 1 и 2 посредством подвижного держателя 10 и нагружаюшего органа создают нормальное давление на контакт, равное 600 МПа, и одновременно пропускают ток согласно тарировочному графику (фиг. 2), создавая в зоне контакта температуру, соответствующую рабочей в зоне резания (500-900 С). Выдерживают указанный 10 режим в течение не менее 60 с для стабилизации процесса внедрения, после чего снимают ток и давление и выводят индентор из контакта. Замеряют радиусы лунки (r, и r ), образо- 15 вавшейся в образцах I и2,и определяют среднее арифметическое значение огтзЛ

Покрывают поверхность лунки пленкой СОЖ, после чего опускают инден — 20 тор в лунку, прикладывая к нему то же давление 600 МПа и пропуская тот же ток, т.е. имитируют условия резания при наличии СОЖ в зоне контакта обрабатываемого и инструментального материалов. Оценку обрабатываемости материала в данных условиях производят путем определения величины адгезионной связи следующим образом. о 30

Не снимая указанных нагрузки и нагрева, осуществляют вращение диска 4, замеряя с помощью датчика 7 регистрирующего устройства 6 вращающее усилие F 35

Далее по известной формуле находят тангенциальное напряжение, характеризующее адгезионную связь в зоне контакта материалов, Величина адгезионной связи, соответствующая началу интенсификации диффузионного износа (перелом кривых), является критерием оценки обрабатываемости материала. Эта величина переносится на график зависимости износа инструмента от адгезионной связи (фиг. 4) для определения фактического износа в заданных условиях.

Результаты испытаний показывают, что наименьший износ инструмента при обработке материала марки ЖС6КП происходит при подаче СОЖ Аквол-14 в зону резания. При этом режимы обработки должны быть назначены из условия сохранения в зоне резания температуры 650 С.

Ф ор мула из обре те ния

Способ оценки обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что образцы из обрабатываемого и инструментального материалов вводят в контакт, нагревают зону контакта до рабочих температур, создают нагрузку, соответствующую рабочему давлению в зоне резания до образования лунки на поверхности обрабатываемого материала, измеряют параметры лунки и за критерий обрабатываемости принимают величину адгезионной связи при температуре, соответствующей началу интенсификации диффузионного износа, отличающийся тем, что, с целью расширения применения при использовании СОЖ, после образования

I лунки на поверхности обрабатываемого материала образцы выводят иэ контакта, прекращают нагрев, наносят на поверхность лунки пленку СОЖ, образцы вновь вводят в контакт, создают повторный нагрев и нагрузку при тех же значениях температуры и давления, что и при образовании лунки, сообщают образцам лращение относительно друг друга, измеряют вращательное усилие, характеризующее адгезионную связь.

1?ВЗб13

7 ф

700

7У0 820 ю с

300 7ЙР РРР Р "С

ate Err, МЪ

Редактор М. Келемеш

Заказ 7430/40

Тираж 776

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 800

7й7,7/7 х

«Ф

Составитель О. Губерниева

Техред Б. Кадар Корректор И. Муска

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж=35, Раушская наб., д, 4/5