Способ выбора оптимального износостойкого покрытия для режущего инструмента

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к металлообработке , и может быть использовано при исследовании режущих свойств инструментов с износостойкими покрытиями при выборе оптимального покрытия для сложнопрофильного инструмента, например протяжек. Целью изобретения является сокращение расхода инструментального материала и снижение трудоемкости. На каждый режущий элемент наносят покрытие одного состава ступенчатой толщины с количеством ступеней, соответствующим испытуемому диапазону толщин. Количество режущих элементов из одного инструментального материала устанавливают равным количеству типов испытуемых покрытий, умноженному на количество одновременно обрабатываемых материалов. Испытания покрытий проводят путем обработки составленной из различных материалов сборной заготовки. Трудоемкость испытаний при выборе оптимального покрытия снижается в 3,3 раза, расход инструментального материала - в 5,25 раз. 1 табл. СП С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

6; 6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4601054/02 (22) 02.11.88 (46) 07.05.91, Бюл. М 17 (71) Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (72) В.Л.Шенер и Ю.Н.Громов (53) 621.785.51.532 (088,8) (56) Верещака А.С.. Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. — M.: Машиностроение, 1986, с. 40-49.

Авторское свидетельство СССР

М 1013143, кл. В 23 0 43/00, опублик.

23.04.83. (54) СПОСОБ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО

ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к металлообработке, и может быть использовано при исследовании режущих свойств инструменИзобретение относится к технологии машиностроения, в частности к металлообработке, и может быть использовано при исследовании режущих свойств инструментов с износостойкими покрытиями при выборе оптимального покрытия для сложнопрофильного инструмента, например протяжек.

Цель изобретения — сокращейие расхода инструментального материала и Снижение трудоемкости.

Способ заключается в том, что на каждый режущий элемент наносят покрытие од„,. Ж„„1646720 А1 (я)5 В 23 0 43/00, В 23 В 27/14, G 01 N 1/00 тов с износостойкими покрытиями при выборе оптимального покрытия для сложнопрофильного инструмента, например протяжек. Целью изобретения является сокращение расхода инструментального материала и снижение трудоемкости. На каждый режущий элемент наносят покрытие одного состава ступенчатой толщины с количеством ступеней. соответствующим испытуемому диапазону толщин. Количество режущих элементов из одного инструментального материала устанавливают равным количеству типов испытуемых покрытий, умноженному на количество одновременно обрабатываемых материалов. Испытания покрытий проводят путем обработки составленной из различных материалов сборной заготовки. Трудоемкость испытаний при выборе оптимального покрытия снижается в 3,3 раза, расход инструментального материала — в 5,25 раз. 1 табл. ного состава ступенчатой толщины с количеством ступеней, соответствующим испытуемому диапазону толщин, причем количество режущих элементов из одного инструментального материала устанавливают равным количеству типов испытуемых покрытий, умноженному на количество одновременно обрабатываемых материалов, а испытания покрытий проводят путем обработки ñîставленной из различных материалов сборной заготовки, Пример. Необходимо осуществить выбор покрытия для трех сложнопрофильI

1 ос 4 3 ,О !

) !

1646720

45 ных шестишлицевых протяжек — одной цельной иэ быстрорежущей стали Р6М5 и двух сборных твердосплавных из твердых сплавов ВК8 и ВК10М соответственно.

Испытывают три многокомпонентных покрытия. Ti-Сг; Ti/Nb-Cr; Nb-Zz/N, нанесенные методом конденсации покрытия из плазменной фазы с ионной бомбардировкой (методом КИВ), в диапазоне толщин:

2,0; 3,0; 4,0; 5.0; 6,0; 7,0 мкм, на отдельные режущие элементы (зубья-кольца) по секторам, при этом количество секторов на каждом режущем элементе равно количеству толщин в диапозоне нанесенных покрытий (шести), а материалы, конструктивные и геометрические параметры режущих элементов соответствуют материалам, конструктивным и геометрическим параметрам трех указанных протяжек. для которых осуществляется выбор покрытия.

Испытания выполняют на вертикальном полуавтомате для внутреннего протягивания с номинальной тяговой силой 400 кН, длиной хода каретки 2000 мм, скоростью рабочего хода 1,0-6,15 мlмин, мощностью главного привода 40 кВт, Обрабатывают макетные заготовки в виде сборных труб с наружным диаметром

О, равным 145 мм, с внутренним диаметром

d, равным 82 мм, и длиной L, равной 370 мм, состоящие из шести равных частей каждая. с секторным профилем их поперечного сечения, изотовленных из следующих марок стали соответственно: 45. 40Х.

12ХНЗА,35ХГСА, ХВГ и 3ХС. При этом макетные заготовки закрепляют в специальной резъемной обойме.

Общее количество режущих элементов (зубьев-колец) из одного инструментального материала, используемых для одновременного испытания, устанавливают равным количеству типов исследуемых покрытий (3), умноженному на количество одновременно обрабатываемых конструктивных материалов (6), т.е. равно 18 шт, Общее количество всех режущих элементов (зубьев-колец), установленных на оправке корпуса сборной протяжки и используемых для одновременного испытания, равно общему количеству режущих элементов (зубьев-колец) из одного инструментального материала, умноженному на количество применяемых инструментальных материалов, т,е. 54 шт.

Показатели предложенного способа в сравнении с известным приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предложенный способ позволяет осуществлять выбор из нескольких вариантов наилучшего типа покрытия оптимальной толщины для определенного вида инструментального материала при обработке данного конструкционного материала, существенно снизив при этом трудозатраты и материалоемкость испытаний.

Формула изобретения

Способ выбора оптимального износостойкого покрытия для режущего инструмента, включающий определение количества испытуемых режущих элементов, создание из них сборного инструмента модели, конструктивные и геометрические параметры которого идентичны режущему инструменту, нанесение на каждый режущий элемент иэносостсйких покрытий и проведение сравнительных испытаний на стойкость при обработке различных материалов, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода инструментального материала и снижения трудоемкости, на каждый режущий элемент наносят покрытие одного состава ступенчатой толщины с количеством ступеней, соответствующим испытуемому диапазону толщин, причем количество испытуемых режущих элементов из одного инструментального материала устанавливают равным количеству типов испытуемых покрытий, умноженному на количество одновременно обрабатываемых материалов, а испытания покрытий проводят путем обработки составленной из различных материалов сборной заготовки.

1646720

Способ

Показатель

Известный

П е лагаемый

Количество используемых для одновременного испытания инструментальных материалов, шт.

Количество типов одновременно исследуемых покрытий, шт.

Количество толщин в исследуемом диапазоне покрытий, шт.

Количество одновременно обрабатываемых материалов,шт.

Расход инструментального материала, шт.

Т оемкость испытаний,ч

142.9

12,2

27,2

3,7

Составитель Б,Крит

Техред М,Моргентал

Редактор И.Шмакова

Корректор М.Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1367 Тираж 562 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5