Пара для исследования диффузионных процессов при резании

) 9) (11) А 1)4 С 01 М 3/5 ЕТ 8 Бюл. У 30 анов, А.А. Лип Е.ф. Уткин, В.ганова дский ордена Т мени политехнич атов,удовогоский 2.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 3678722 (22) 23.12.83 (46) 15.08.85 (72) Н.В. Тал М.Е., Дудкин, ков и Н,М. Ць (71) Волгогр Красного Зна институт(54) (57) ПАРА для исследовАния дифУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РЕЗАНИИ,включающая режущии инструмент иобразец, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения достоверности, инструмент выполнен ввиде кольца, установленного коаксиально образцу, образец выполнен ввиде цилиндра с продольными остроугольными канавками по наружнойповерхности, диаметр образца выбраиз условия обеспечения натяга свнутренней поверхностью кольца, а.коэффициент линейного расширенияматериала образца выбран большекоэффициента линейного расширенияинструмента.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 включаетрежущий 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 коэффициеита линейного расширения инструмента.Исследования проводят следующим образом. 1 О15203035 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 коэффицкенту 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 ленные шероховатостью сопряженных поверхностей 4 и б, фактическая площадь контакта становится равной 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 1Таким 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 б 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. Губерниеваедактор О. Колесникова Техред Л.Микеш Корректор В. Вутяг акаэ 5041/4 Тираж 897 ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени 13035, Москва, Ж, РПодписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Фил 3 11После 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 площа 73252 4ди контакта, а также создание наповерхности контакта максимальновозможной при статическом сжатиинагрузки беэ приложения к образцувнешних усилий. Это дает возможностьполучить достоверные данные о диффузионных процессах в контакте твердый сплав - обрабатываемый материал,при условиях, моделирующих процесс 1 О резания, вообще без использованияприспособлений и устройств для приложения нагрузки путем нагрева образцов в стандартной промьвленнойвакуумно 11 установке.