Способ резания материалов

(19) ( В 1 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(51 ТЕНИЯ НИЕ ИЗОБРЕ С В ИДЕТЕЛ Ь СТВУ(54) СПОСОБ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к металлообработке. Способ резания материалов заключасследователь- ется в том, что йа передней поверхности организации инструмента перед обработкой формируется основание нароста, а в процессе резания и В,А.Богомо- формируется верхняя часть нароста, Основание нароста может бйть нанесено ионнометаллов.М.; . плазменным напылением материалазаготовки, 1 з.п,ф-лы, 2 ил.(71) Омский филиал Научно-иского института технологии ипроизводства двигателей(72) П.БХринберг, М.Ю.Левинлов(56) Клушин М.И, РезаниеМашгиз, 1958, с. 185 - 188,Изобретение относится к металлообра- снижения формоустойчивости режущего ботке,.,:лезвия, Кроме того, нарост препятствует не.При резании материалов на передней посредственному контактному взаимодейповерхности инструмента в определенных ствйю с изделием и стружкой участков условияхформируется нарост, представля-"передней поверхностй, прилежащих к режующий собой связанное с инструментом тело. щей кромке,из материала срезаемого слоя. Дополняя Известен способ резания материалов, режущий клин, нарост изменяет его геомет- при котором в процессе резания формирурическую форму, контактные условия и тем " ется нарост из материала среэаемого слоя, самым влияет- на и роцесс образования . связанный своим основанием с передней стружки, котораяпри этом частично или : поверхностьюинструмейта.полностью скользит по поверхности наро-Недостаток способа состоит в том, что ста. Нарост в процессе резания непрерывно процесс резания с наростом становится стаменяет свою форму и размеры. При этомбильнцм только после того, как на передней наиболее неустойчивой является верхняяповерхности сформируется жестко соедичасть нароста, которая йериодическй разру- .-неййбе сней основание нароста. Однако зто шается, а затем снова восстанавливается эа происходит вследствйе определенных услосчет материала среэаемого слоя, Основание вий в зоне резанйя, а именно когда вследстнароста является наиболее устойчивой его вие особенностей напряженного состояния частью аДгезионнб связанной с йередней вконтактнойпластическойобластии прилеповерхностью инструмента, Наростообра- гающих к ней частях зоны резания появлязование играетйоложительную роль в про " ются участки с ограниченным пластическим цессе резания, так как появление нарбсТа " течением. Поскольку такое явление проис- увеличивает 11 ередний угол и тем самым . ходит с запозданием по времениотносиуменьшаетдействующиесилы,температуру тельно начала резания; а в некоторых и затраты энергии на процесс резания без случаях и вообще не происходит, как при10 20 30 35 40 45 50 55 обработке титановых сплавов, то до образования нароста, защищающего режущуюкромку от износа и выкрашиваний, особенно в условиях черновой обработки, можетпроизойти выкрашивание режущей кромкиили ее катастрофический износ, приводящие к нестабильности процесса резания.Цель изобретения - повышение стойкости инструмента,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу резания материалов, прикотором в процессе резания формируетсянарост, связанный своим основанием с передней пОверхностью инструмента, основание нароста формируют на переднеййоверхностй инСтрумента перед началомрезания, а верхнюю часть - в процессе резания.Формируя основание нароста перед началом резания, в процессе резания практически мгновенно формируется верхняячасть нароста и процесс резания с самогоначала идет стабильно, так как образовавшийся нарост защищает режущую кромку отизноса и выкрашиваний, При этом основаййе"Нароста может иметь заранее заданные адгезионные свойства- как поотношению к передней поверхйости инструмента; так и по отношению к срезаемомуслою обрабатываемого материала. Наиболее просто способ реализуется путем формирования основания нароста иэ.обрабатываемого материала, упрочненногопри нанесении его на переднюю поверхность, например, ионно-плазменным илиэлектроискровым методами. ТолЩйна основания принимается в пределах 0,5-8 мкм,Предлагаемый способ позволяет формировать нарост даже в таких условиях, где считалось, что это явление вообще не можетпроисходить, например при обработке титановых сплавов.На фиг. 1 показан резец со сформиро ваййййбсйовайием нароста перед началомпроцесса резания; на фиг. 2 - то же, в процесСе резания.Способ осуществляется следующим образом.На передней поверхности 1 резца 2 сзаточенным передним углом у вдоль режущей кромки 3 перед началом резания формируют основание 4 нароста 5, например, ввиде йоййо-плазменного покрытия из материала обрабатываемой детали. В процессерезания уже в первый момент начавшегосяпроцесса деформированный металл на поверхности контакта сцепляется со сродствеиным материалом основания 4 наростазатормаживается, внутреннее трение вс 9 езаемом слое металла значительно возрастает с заторможенный слой начинает расти, образуя верхнюю часть 6 нароста с реальным передним углом у, прочно присоединенную к основанию 4 нароста, соединенного с передней поверхностью,Срезаемый слой, переходя в стружку 7, перемещается относительно верхней части нароста и, обтекая его на некотором расстоянии от режущей кромки, приходит в соприкосновение с передней поверхностью в зоне 8, расположенной эа основанием нароста, и изнашивает ее, при этом саму режущую кромку нарост защищает от износа и выкрашиваний.П р и м е р, Обрабатывается предварительно по корке торец диска из титанового сплава ВТ 5 на режимах: Чрз = 22 м/мин; Я = 0,8 мм/об, т = 6 мм. На переднюю поверхность резца из сплава ВК 8 до начала резания вдоль режущей кромки наносят основание нароста иэ сплава ВТ 5 на ионноплазменной установке "Булат-ЗТ" шириной 1 мм, толщиной 5 мкм. В процессе резания срезаемый слой сплава ВТ 5 уже в первый момент вследствие сродства материалов и адгезии прочно соединяется с предварительно нанесенным на резец основанием нароста из упрочненного сплава ВТ 5, При этом течение материала в стружку идет с преодолением сил внутреннего трения, которое после сцепления срезаемого слоя с искусственным основанием нароста резко возрастает, а заторможенный слой начинает резко расти, пока не сформируется верхняя часть нароста, Окончание формирования нароста и его наличие подтверждается течением части срезаемого слоя вдоль режущей кромки в виде так называемого "уса". Ранее известными способами нарост при обработке титановых сплавов получить не удавалось, Резание титанового сплава с наростом позволяет стабилизировать процесс резания, предохранить режущую кромку от износа и выкрашивания и эа счет этого увеличить стойкость по крайней мере в 2 раза в сравнении с резанием без нароста,Формула изобретения 1. Способ резания материалов, при котором на передней поверхности инструмента формируют нарост, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации процесса резания и повышения стойкости инструмента, основание нароста формируют перед началом резания, а верхнюю часть нароста - в процессе резания.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что основание нароста формируют ионно-плазменным напылением материала заготовки,1754329 Составитель П. ГринбергРедактор М. Петрова Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ 2847 Тира ВНИИПИ Государственного к 113035, М