Способ определения минимальной толщины срезаемого слоя материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛЛСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19, .БДЗ 5)5 6 01 Й 3 ИСАН ЗОБРЕТЕНИЯ В рджоникидзера мовичо СССР Я МИНИМАЛЬОГО СЛОЯ МАк технике опреинструмента и ллов. Цель изоемкости и повыИзобретение относится к машиностроению л может быть использовано для определения режущих свойств инструмента и оптимизации резания металла,Известен способ определения толщины упрсчненного слоя металла, заключающий- ся в измерении микротвердости исходного металла, а затем - упрочненного слоя металла при различных нагрузках и построение графика распределения микротвердости по глубине металла, при этом толщину упрочненного слоя металла находят по известной зависимости.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения минимальной толщины срезаемого слоя материала, заключающийся в том, что осуществляютточение образца материала и регистрируют параметр обработанной поверхности; по ко.ЦЧ ОЧ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(57) Изобретение относитсяделения режущих свойствоптимизации резания метабретения - снижение трудо шение точности определения толщины срезаемого слоя. Инструментом выполняют пробное оезание образца в два прохода. Первый проход осуществляют на глубинч ь образца.втором проходе режущую кромку инструмента располагают под острым углом к образующей поверхности, полученной при первом проходе. Затем строят график распределения поверхностной микротвердости вдоль образующей во втором проходе и определяют расстояние от точки пересечения образующих поверхностей, полученных в обоих проходах, до точки с максимальной микротвердостью, с учетом которых находят минимальную толщину срезаемого слоя, 2 ил. торому определяют минимальную толщинусрезаемого слоя,Недостатком данного способа являетсябольшая трудоемкость его осуществления,вследствие длительной подготовки образцак пробному резанию, и невысокая точность,обусловленная тем, что характерные зоньметалла - зона упругих деформаций, зонапластических деформаций и зона резания -имеют условные границы, а не дискретныйхарактер переходов, в то время когда способ основан на измерении величины шероховатости при переходе от одной зоны вдругую,1Целью изобретения является снижениетрудоемкости и повышение точности опре деления толщины срезаемого слоя материала, что позволяет оптимизировать режимымеханической обработки, экономить режу=1,0 мм. 50 55 щий инструмент, повышать производительность обработки деталей,Поставленная цель достигается тем, чтоточение образца осуществляют в два прохода, во втором проходе режущую кромку инструмента располагают под острым углом кобразующей поверхности, полученной припервом проходе, в качестве параметра обработанной поверхности определяют микротвердость вдоль образующей во второмпроходе и определяют расстояние от точкипересечения образующих поверхностей,полученных в обоих проходах, до точки смаксимальной микротвердостью, с учетомкоторых находят минимальную толщинусрезаемого слоя,На фиг,1 изображена схема резания образца в два прохода; на фиг.2 - схема осуществления способа.Способ осуществляют следующим образом,Выполняется резание резцом 1 образца2 в два прохода, причем глубина резанияпервого прохода Ь должна превышать глубину залегания слоев металла с переменноймикротвердостью по глубине (см. график 3- распределение микротвердости по глубине образца 2 до резания в системе Н, Осг).Распределение микротвердости по глубине образца 2 от первого прохода обозначено графиком 4 в системе Н/ О Ь.Второй проход выполняют с наклоном. режущей кромки резца 1 подострым углома относительно образующей поверхностиМО, полученной в первом проходе, и образованием поверхности с образующей АР.Затем производят измерение поверхностной микротвердости по ширине срезаАР, образованного вторым проходом, например с помощью микроскопа ПМТ-З.Строят график 5 распределения микротвердости по ширине среза АР, ордината которого проходит через точку пересеченияобразующих поверхностей (точка А), полученных в обоих проходах в системе НО 1.На графике 5 распределения микротвердости выделяются четыре характерныезоны,Зона 1 - участок среза АМ, В этой зонепроисходит подмятие резцом 1 материалаобразца 2 от 0 до величины КМ (сечениеАМК), так как слои металла, лежащие вышелинии КС, срезаются, а нижние подминают ся. На графике 5 - это участок аЬ.Зона И - участок среза МЕ, В этой зонепроисходит подмятие материала постоянной величины сечения КМЕФ, но с убывающей микротвердостью (см. график 4), Вточке К начинается резание и материал сечением КФ будет срезан. На графике 5 это участок Ьс.Зона 11 - участок среза ЕВ, В этой зоне происходит срезание материала сечением 1 ФБО и подмятие материала сечением ФЕВБ, в котором присутствуют слои с переменной микротвердостью в сечении ФЕБ и с постоянной микротвердостью в сечении ЕВБ. На графике 5 - это участок сб,Зона О) - участок среза ВР. В этой зоне происходит срезание материала сечением ОБХО и подмятие материала сечением БВРХ с постоянной микротвердостью (см. график 4). На графике 5 - это участок ЖКак видно из схемы, минимальную толщину срезаемого слоя аин определяет величина МК, а на графике 5 распределения микротвердости по ширине среза АР второго прохода она соответствует точке Ь с максимальной микротвердостью.Из графика 5 распределения микро- твердости находим абсциссу АМ точки Ь. Зная острый угол а, из Л АМК находим минимальную толщину срезаемого слоя амин,КМАМ=1 с 1 а; аин=КМ=АМ ща,где амин = КМ = минимальная толщина срезаемого слоя;АМ - абсцисса точки Ь с максимальной микротвердостью;а - угол наклона режущей кромки резца на втором проходе относительно образующей поверхности, полученной при первом проходе (град), угол а выбирается из условия обеспечения точности построения графика микротвердости.П р и м е р. Осуществляют токарную обработку заготовки из сплава ХН 70 ВМФТЮрезцом с материалом режущей пластиныбКбМ и геометрией заточки Радиус скругления кромки резца В = 25 мкм, Производим свободное резание с поперечной подачей Я = 0,1 мм/об,Скорость резания Ч = 45 м/мин,Диаметр образца О = 50 мм,Глубина первого прохода 0,5 мм,Угол наклона режущих кромок между первым и вторым переходом а= 3.Из графика распределения микротвердости по ширине второго прохода находим абсциссу точки Ь с максимальной микро- твердостью. Тираж . Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина= 0,11 х 0,524 = 0,0061 (мм). 5 Формула изобретенияСпособ определения минимальной толщины срезаемого слоя материала, заключающийся в том, что осуществляют точение 10 образца материала и регистрируют периметр обработанной поверхности, по которо. му определяют минимальную толщину срезаемого слоя, отл ич а ю щи йся тем,Ш что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности, точение образца осуществляют в два прохода, во втором проходе режущую кромку инструмента располагают под острым углом к образующей поверхности, полученной при первом проходе, в качестве параметра обработанной поверхности определяют микротвердость вдоль образующей во втором проходе и определяют расстояние от точки пересечения образующих поверхностей, полученных в обоих проходах, до точки с максимальной микро- твердостью, с учетом которых находят минимальную толщину срезаемого слоя.ф