Способ косвенного определенияобрабатываемости образцовматериалов
Союз Советскик
Социаюктииескид
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВИЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное и авт. сеид-ву— (22) 3аявлено21.12.78 (21) 2699488/25-28 (51)М. КЛ.
G 01 N 3/58 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
Государствемнмй комитет
СССР оо делам нзобретення я отк рмтк и (53) УДН 620.178.1. .154 (088.8) Опубликовано 2303.81. бюллетень Н9 11
Дата опубликования описания 250381(72) Авторы изобретения
Г. М. Кокова, В. B. Ермакова и И. И. Белугин
Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ КОСВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ
ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (2 ).
Изобретение относится к машиностроению и может найти применение для оперативного косвенного определения обрабатываемости образцов материалов резанием.
Известен оперативный способ определения обрабатываемости материалов, заключающийся в том, что истирают пластину инструментального материала об обрабатываемый. при заданной температуре, равной температуре резания, и судят об обрабатываемости, учиты.вая износ пластины на заданном пути трения. Истирание производят при 15 скоростях, равных скоростям резания, а давление в зоне трения поддерживают таким, чтобы заданная температура оставалась постоянной на всем пути трения. Затем строят в полуло- 20 гарифмических координатах график зависимости объемного износа пластины от скорости резания, а об обрабатываемости судят по тангенсу угла наклона полученной прямой к оси абсцисс (1).
Недостаток этого способа заключается в его сложности, так как при исследовании обрабатываемости необходимо поддерживать определенный режим, 30 а именно температуру, скорость, давление в зоне трения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения износостойкости упрочненного слоя путем истирания исследуемой поверхности с помощью вращающегося шарика.В разных точках исследуемой поверхности вращающимся шариком, находящимся пад постоянной нагрузкой,за постепенно увеличивающиеся отрезки времени вырабатывают лунки, измеряют величины их диаметров и по изменению диаметров лунок во времени судят об износе.
Этим способом можно пользоваться для косвенного определения обрабатываемости резанием материала с однородной некристаллической структурой, например пластмасс. Для этого экспериментальным путем устанавливают диапазон величин диаметров лунок, эа пределами которога"обрабатываемость резанием считают неудовлетворительной. Изменение величин диаметров лунок во времени плавное, т.е. диамет. ры лунок постепенно увеличиваются
815599
Режим работы: подача 5=0,7 мм/об, глубина резания с=0,4 мм, скорость резания 9=60 м/мин.
Щ Результаты испытаний представлены в таблице.
Однако, при оценке обрабатываемости резанием сталей и чугунов феррито-перлитного класса можно столкнуться со случаем, когда при неудовлетворительной обрабатываемости величины диаметров лунок укладываются в допустимый интервал. Поэтому данныи способ не гарантирует безошибочное определение обрабатываемости резанием.
Цель изобретения — повышение эффективности определения обрабатываемости резанием сталей и чугунов феррито-перлитного класса.
Поставленная цель достигается тем, что определяют относительное изменение последующего диаметра,по сравнению с предыдущим, через последовательно увеличивающиеся промежутки времени, а об обрабатываемости судят по относительному изменению диаметра эа секунду, причем относительное уменьшение должно быть не более 0,50,6%/с, а относительное увеличение не более 1,5-1,6%/с.
Способ осуществляют следующим образом.
Закаленным шариком, вращающимся с постоянной скоростью и прижатым с постоянной силой к исследуемому образцу так, что ось вращения шарика параллельна истираемой поверхности, за лоследовательно увеличивающиеся, например, на равные интервалы промежутки времени вырабатывают лунки.
Затем измеряют величины их диаметров и относительную разницу последующего диаметра от предыдущего в секунду.
Полученные величины сравнивают с эталонными, установленными экспериментально.
Так при испытании образцов иэ сталей и чугунов феррито-перлитного класса при заданных условиях (диаметр шарика, величина прижимающей его нагрузки, время} был установлен конкретный интервал изменения диамет-. ров лунок. При этом относительное изменение последующего диаметра лунки, по сравнению с предыдущим, должно быть в сторону уменьшения не более 0,5-0,6%/с, а в сторону увеличения — не более 1,5-,6%/с. При неудовлетворительной обрабатываемости хотя бы один из контролируемых параметров выходит за пределы установленных интервалов. При неудовлетворительной обрабатываемости числовые значения обоих параметров лежат в установленных для них интервалах.
Относительное изменение последующего диаметра по отношению к предыдущему эа секунду определяют по формуле д +л И ь4 = d — диаметр последующей лунки, и+л вырабатываемой за время =t + gt, где et- приращение И+Л времени истирания последую5 щей лунки, по сравнению с предыдущей. Полученные результаты сравнивают с установленными эталонными границами колебаний относительных величин указанных диаметров. Пример. На образцах в виде четырехгранной призмы с размерами В 10<20 мм из стали 20XIHP после нормализации и изотермического отжига ! 5 и высокопрочного чугуна марок АСЧ-1 и АВЧ-1 вращающимся шариком, закрепленным в центрах токарного станка, истирают последовательно за 40,60, 80.,100 и 120 с лунки. Шарик выпол2О нен иэ стали ШХ 15 и закален, его диаметр равен 15 мм. Сила прижатия образца к шарику постоянна и составляет 5 кгс. Ось вращения шарика параллельна плоскости образца. Скорость вращения шарика 400 об/мин. установленный экспериментально интервал изменения диаметра при удовлетворительной обрабатываемости резанием составляет 1,0-2,3 мм, а относительное изменение последующего диаметра от предыдущего в секунду должно входить в диапазон, у которого относительное уменьшение должно быть не более 0,5-0,6%/с, а относительное увеличение — не более 1,51, 6%/с. Вывод об удовлетворительной обрабатываемости резанием делают, если полученные при испытании результаты соответствуют указанным критериям. Для подтверждения оценки обрабатываемости резанием, полученной косвенным путем, образцы подвергают испытанию методом продольного точе45 ния, где об обрабатываемости судят по количеству образцов, обработанных до эатуплеиия режущего инструмента. Критерий удовлетворительной обрабатйваемости 40-45 штук. Режущий инструмент изготовлен из стали Р18, его геометрия: =5, о(=5 Л =0, =45, =15 Критерий затупления — износ зад5S ней кромки до П =0 4 мм. 815599 Ст. 20XFHP 1, 2 1, 95 -О, У5 +1, 35 45-60 изотерм. отжиг Удовлетворительно 30-45 Неудовлетворительно ция Серый чу- 1,7 2,3 -0,1 +0,25 60-70 Удовлетворительно гун АСЧ-1 Высокопрочный чугун 0,8 2,0 АВЧ-1 -0,1 +1,85 20-30 Неудовлетворительно Формула изобретения Составитель В. Данилов Редактор О. Малец ТехредА.Бабинец Корректор В. Синицкая Заказ 1025/72 Тираж 907 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ст.20ХГНР 0,9 1,45 -0,95 +2,0 нормализаПредлагаемый способ косвенного определения обрабатываемости резанием позволяет оперативно определять срав- 30 нительную обрабатываемость изделий из стали и чугуна феррито-перлитного класса. Способ отличается простотой при его осуществлении. Для этого необходимо простейшее приспособление 35 для установки шарика на токарном станке. Результаты оценки обрабатываемости резанием, полученные предлагаемым косвенным и прямым способами — однозначны. Степень неточности 40 косвенного способа — 3-5Ъ. Способ косвенного определения обрабатываемости образцов материалов, заключаюцийся в том, что к поверхности образца прижимают шарик, приводят его во вращение и вырабатывают на поверхности лунки, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности определения обрабатываемости резанием сталей и чугунов феррито-перлитного класса, определяют относительное изменение последующего диаметра, по сравнению с предыдущим, через последовательно увеличивающиеся промежутки времени, а об обрабатываемости судят по относительному изменению диаметра за секунду, причем относительное уменьшение должно быть не более 0,50,6Ъ/с, а относительное увеличениене более 1,5-1,6Ъ/с. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 354322, кл. G 01 И 3/58, 1970. 2. Технический отчет по теме 4769. И., НИИТавтопром, 1970, с.39 а (прототип).
