Способ оценки обрабатываемости материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/58 

,

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

Цель изобретения - расширение области применения за счет использова- 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- ментальных материалов и обрабатываемого материала в присутствии СОЖ от температуры нагрева зоны их контакта; на фиг. 4 - зависимость интенсивности износа резцов от адгезионной связи для различных инструментальных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

Между образцами 1 и 2 из обраба- тываемого материала поочередно устанавливают несколько образцов 3 из различных инструментальных материалов, нагружают нормальной нагрузкой N, соответствующей рабочей в зоне резания и осуществляют электроконтактный нагрев в пределах рабочих температур. При этом образец из инструментального материала внедряется в образец из обрабатываемого ма- териала на определенную глубину, образуя лунку, диаметр и глубина которой однозначно определяются тем пературно-силовым режимом. По истечении времени, необходимого для ста билизации процесса внедрения, нагре прекращают, снимают нагрузку и обрацы выводят из контакта. На поверх- iHocTb образовавшейся лунки наносят, например, кисто чкой слой СОЖ, после чего образцы снова вводят в контакт и осуществляют повторный электроконтактный нагрев в том же интервал температур, при той же величине нормального давления на контакт. Пос- кольку после нанесения СОЖ темпера- турно-силовой режим не изменяют, внедрение образца из инструментального материала не происходит и плен СОЖ не прорывается. Подтверждением тому служит величина электросопротиления, замеренного после повторного температурно-силового воздействия, отличная от величины электросопроти132

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 обрбатываемого 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 ЖСбКП резцами из инструментальных материалов TI5K6 и ВК6М в присутствии СОЖ Аквол 14 и МР99.

Между образцами 1 и 2 из обрабатываемого материала, изготовленными в виде шайб диаметром 28 мм и толащ- ной 8 мм с шероховатостью поверхности по 12 классу, устанавливают образец 3 -из инструментального материала (индентор), выполненный в виде штабика размером 5x30 мм со сферической формой концов радиусом 2,5 мм и шероховатостью поверхности по классу 12. Индентор закрепляют в диске 4 радиусом Е.; равньм 30мм, 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),

После установки индентора между ; образцами 1 и 2 посредством подвижного держателя 10 и нагружающего органа создают нормальное давление на контакт, равное 600 МПа, и одно- временно пропускают ток согласно та- рировочному графику (фиг. 2), создавая в зоне контакта температуру, соответствующую рабочей в зоне резания C500-900°G). Выдерживают указанньш 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 (г и , образа- вавшейся в образцах 1 и2,и определяют среднее арифметическое значение

Покрывают поверхность лунки пленкой СОЖ, после чего опускают индентор 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 контак та обрабатываемого и инструментального материалов. Оценку обрабатываемости материала в данных условиях производят путем определения величины адгезионной связи следующим образом.

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

Далее по известной формуле находя тангенциальное напряжение, характеризующее адгезионную связь в зоне контакта материалов.

4

.

7Г г 3 omn

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

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 ЖСбКП 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 о р мула

из обретения

5

0

5

0

5

0

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 лунки на поверхности обрабатываемого материала образцы выводят из 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 ращение относительно друг друга, измеряют вращательное усилие, характеризующее адгезионную, связь.

,11фиа.1

500 600 аоо д°с Фиг 2

Т,п МПа

BOO 700 600

600

00

SffO SffO700

ф1/а.З

80ff в°С

ег

Л ff втТгг.МГГо Фиг. 4

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 темпе- ратурно-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. to 00 Од а

Редактор М. Келемеш

Составитель О, Губерниева

Техред В.КадарКорректор И. Куска

Заказ 7430/40

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное