Способ определения износостойкости инструментальных материалов

(5 Ц 5 6 0 58 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК ДВторСЮМУ СВИДЕтЯЛЬСТВУ ЕНИ 2(57) Изобретение относится к области исследования материалов резанием и может быть использовано для оценки износостойкости инструментальныхматериалов. Цель изобретения - повышение достоверности за счет исключения погрешностей, вызван-.ных различиями в адгезионной активности исследуемых материалов, Из исследуемого материала изготавливают группу инструментов, на вершинах режущего клина крторых выполняют фаски с различными ширийами и отрицательными передними уг. лами наклона, при резаний заготовок дополнительно измеряют размеры лунки износа инструмента, а об износостойкости материалов судят по параметрам лунки износа инструментов из различных материалов с одинаковым углом наклона фаски и З отношением длины фаски к толщине среза, при резании которыми имеет место одинаковая усадка стружки. 1 ил., 1 табл.зф сследовательскии талей, сплавов и ый межотраслевой ерэтив "Практика" ический институт ев, В.М. Рябикина, ков, А.М.Котляр и 56) Вульф А.М,171-179,Авторское В 1335854, кл(54) СПОСО СТОЙКОСТИ ТЕРИАЛОВ пособам оптериалов реьзовано для ументальных ния иэносоние поверхе трения по износостойлунки изноИзобр ределения занием и оченки изн материало етение относится к с износостойкости ма может быть испол осостойкости инстр ен способ определ при котором истир ществляют на машиндр.плоскость, э об т по профилограмме стойкостиности осусхеме цил кости судя ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР)(72) Ю.Н.Внуков, А,С,УчаА.С.Сальников, Ю.А,фешА.И.Пуненко са,Такой способ не полностью воспроизводит условия, возникающие в процессе реального резания, В частности, взаимодействие происходит в условиях повторного трения поверхностей без ювенильного контакта." Известен способ определения износостойкости инструментальных материалов, при котором выполняют резание инструментами из испытываемых материалов, при одинаковых режимах резания и геометрии инструмента в течение равных отрезков времени, а об износостойкости судят по величине лунки износа.Недостатком этого способа является то, что при испытании материалов не учитываются различия в условиях трения при резании различными материалами, что может Способ осуществляется следующим образом.Прототипом изобретения является спо- Из каждого из испытываемых инструсоб оценки сравнительной износостойкости ментальных материалов изготовляют неентов заклюцающийся в 5 сколько инструментов в форме клина, натом, что заготовку обрабатывают инстру- вершине которого выполнена фаска с.разментами из испытываемыываемых материалов при личными щиринами и отрицательными пеодинаковых режимах. резания и геометрии редними углами наклона, После этогоинструментов. и т. При этом измеряют величину производят резание заготовки последоваусадки стружки, кото укоторую и принимают в ка тельно каждым из инструментов и измеряютчестве параметра резания ири оцейке изно- размеры лунки износа инструмента. Об изсостойкости. носостойкости материалов судят по параНедостаткомэтогоспособаявляетсято, метрам лунки износа инструментов изчто он, как и другие известные способы, не разлицных материалов с одинаковым угломучитывает различий в адгезионной активно наклона фаски и отношением длины фаскисти инструментальентальных материалов к абра-к толщйне среза, при резании которымибатываемому материалу, Вследствие этих имеет место одинаковая усадка стружки.а передних поверхностях сопо-На чертеже показана схема расположеставляемых инструментов складываются ния инструмента и заготовки при проведе различные условия контакта, по разному об нии испытаний,разуются заторможаторможенные и застойные зо- Предлагаемый способ осуществляютны, формируется и срывается нарост, йутем резания инструментом 1 с о рицаизменяется длина контакта стружки и инст- тельной фаской 2 заготовки 3. При этом изрумента. Вследствие этихфакторов,возни- меряют усадку стружки 4,кают . погрешности . определения 25 Приосуществлении предлагаемогоспоизносостойкоститак как несмотря на оди- . соба из каждого из испытываемых инструнаковые геомегрицескйе параметры ира- ментальных материалов изготовляют по"венство режимов резания условия в нескольку инструментов в форме клина скоторых работают инструменты из разных одинаковыми значениями переднего и заматерйалов, существенйо отличны из-за 30 днего угла, На каждом из таких инструменразличий в эдгезионной активности этих тов выполняют фаску на вершине подматериалов к материалу заготовки. отрицательным передним углом, причемЦель изобретения - повышение досто- длина Х и угол наклона в фаски у резцов,верностиза счет исключения погрешно- выполненныхизодного инструментальногостей,вызванных различиямивадгезионной 35. материала, отличны между собой. Послеактивности исследуемых материалов, этого производят резание заготовки 3 по-.Поставленная цель достигается тем, что следовательно каждым из инструментов 1 св известном способе при определении из- фаской 2.Припостоянныхрежимэхрезанияносостойкости инструментальных материа-и в течение равных промежутков времени.лов, изготавливают из исследуемых 40 При каждом из таких резаний замеряютматериалов геометрицески идентичные ин- усэдку (например, утолщение) стружки. Пострументы, обрабатывают ими заготовки сле завершения испытаний определяютпри одинаковых режимах резания втечение .длину и угол наклона фаски при которых, вравныхпромежутков времени и измеряют процессе резания инструментами из развеличину усадки стружки, с учетом которой 45 ных материалоь отмечается равная усадкаопределяют износостойкость материалов, стружки. Износостойкость испытываемыхиз каждого исследуемого материала изго- инструмейтальных материалов определяюттавлйвэют группу инструментов, нэ верши- путем измерения глубины и лунки износа унах режущего клина которых выполняют инструментов, параметры фаски которыхфаски с различными ширинэми и отрица обеспечивают выравнивание усадки стружтельнь 1 ми иереднйм"иуглами наклона, при ки.резании заготовок дополнительно измеря- В процессе резания даже при одинакоют размеры лунки износаинструмента, а вых геометрических параметрах и режимахоб износостойкости материалов судят по обработки инструменты, выполненные изпараметрам лунки износа инструментов 55 разных инструментальйых материалов, раиз различных материалов с одинаковым . ботают в неравных условиях. Это неравенуглом наклона ф чски и отношением длины ство обусловлено различием контактныхфаски к толщине среза, при резании кото- явлений в зоне резания, вследствие разнойрыми имеет место одинаковая усадка адгезионнойактивностиинструментальныхинструментов к обрабатываемому материэлу. Выполнение фаски с отрицательным пе- щине среза 1,5 и 2, при точении всеми испыредким углом у вершины резца создает за- тываемыми материалами отмечено одинастойную зону, изменяющую условия каное значение. коэффициента усадкиконтакта инструмента с заготовкой.Установлено, что возможны такие геометрические параметры фаски и сформиро- К = 2,62,ванной фаской застойной зоны при которых Вывод об износостойкости испытываеусловия трения инструмента и заготовки мых материалов сделан путем сопоставлевыравниваются.Показателемтакоговырав- ния износа инструмента при указанныхнивания условий трения, является выравни параметрах фаски - и= -10 О; Р= (1,52)а).вание усадки струкки, что характеризует На основе полученййх данных, испытыравенство энергетических затрат. Таким об- ваемые материалы ранжированы цифрамиразом достоверные данные об износостой- от 1 до 10 в порядке убывающей износостойкости инструментальных материалов могут кости при данных условиях резания (см,побыть получены только в случае, если реза следнюю колонку табл,1). Сопоставление сние выполняется инструментами содинако- результатами, полученными при других павыми геометрическими параметрами при раметрахфаски показывает,что вусловиях,одинаковых режимах обработки, в течение когда не выравнена усадка стружки, возравных промежутков времени и при равной можны искажения, снижающйе достоверусадке стружки. Последнее условие дости ность полученных результатов, Так, при угле;гается путем соответствующего подбора о 1длины и угла наклона фаски у вершины ин- фаски -5 и отношении - =1, отмечено, чтострумента, износостойкость быстрорежущей сталиП р и м е р, Определяли износостой Р 6 М 5 К 5 выше, чемР 6 МБФЗ, а у последкость быстрорежущих сталей Р 6 МБ, 25 ней - выше, чему Р 6 МБКБ. В условиях выР 6 М 5 К 5, Р 6 МБКБ-МП, Р 6 М 5 ФЗ, Р 7 М 2 фб- равненной усадки стружки, эти материалыМП, 10 Р 6 М 5 КБ, полученных методами по- по убывающей износостойкости раэмещерошковой металлургии, инструментальных ны в последовательноетй; Р 6 М 5 К 5,материалов карбидосталы, карбидосталь И, РОМБФЗ, 10 Р 6 М 5 К 5,карбидосталь И, а также полученного мето Аналогично, прй фаске с параметрамидом вакуумно-плазменной технологии по- = -5 т = 2 5 искажены анные о отнокрьТИЙ из итрида титана ты при течение =-5 а =25 искажены данные об отнозаготовки из стали 45 при скоростирезания сительной иэносостойкости Р 7 М 2 Ф 6-МП иЧ = 35 м/мин., подаче 3 = 0,53 мм/обглу- Р 6 М 5 К 5-МП.бине резания 1 = 1,5 мм. Толщина среза а = 35 Таким образом, достоверная информа 0,3 мм, Время точения каждым из инстру- ция об износостойкости может быть получементов х=5 мин. на только при резании инструментами сИзнос инструмента определяли путем такой отрицательной фаской, при которойпрофилографирования лунки износа проф- выравнивается усадка стружки. Это позвоилометром ВЭИзавода "Калибр": при 40 ляет, при практическом использованиивертикальном увеличении 1000". предлагаемого способа, измерять параметДля испытаний иэ каждого из инстру- ры лунки износа только у тех инструментов,ментального материала было использова- при резании которыми выявлена равнаяно по 12 инструментов, выполненных в усадка стружки,форме клина, Инструменты, выполненные 45 Использование предлагаемого способаиз одного инструментального материала, позволит повысить точность и достоверотличались между собой значением отри- ность определения износостойкости инстцательногоугла идлинойфаски при верши- рументальных материалов, что обеспечитне. Фаски были выполнены под углом -Бо, правильность выбора рациональной облаии имели длину 1, относящуюся к 50 сти использования иоптимальных режимово отолщине среза "а" как - = 1,0, 1 Б,2 0 2 5 резани для новых инструментальных матеариалов и износостойких покрытий.В процессе резания глубина лунки из- Ф о р м у л а и э о б р е т е ни яноса - й и коэффициент усадки стружки - К= Способ определения износостойкостиа 1, 55 инструментальных материалов, заключаюа щийся в том, что изготавливают из исследуПолученные данные сведены в таблицу. емых материалов геометрическиИз таблицы видно, что при фаске с уг- идентичные инструменты, обрабатываютоломпри отношении длины фаски ктол- ими заготовки при одинаковых режимах резания втечение равных промежутков времеТ О,ОО 62,78 й 0,0052,87 0,0062,79 0,006 2,75. 0,0062,65 нии измеряют величину усадки стружки, с учетом которой определяют износостойкость материалов, отл и ч а ю щи й с я тем, что с целью повышения достоверности за счет исключения погрешнОстей, вызванных . различиями в адгезионной активности исследуемых материалов, из каждого исследуемого материала изготавливают группу инструментов, на вершинах режущего клина которых выполняют фаски с различными ширинами и отрицательными передними углами наклона, при резании заготовок дополнительно измеряют размеры лунки износа инструмента, а об износостойкости 5, материалов судят по параметрам лунки износа инструментов из различных материалов с одинаковым углом наклона фаски и отношением длины фески к толщине среза, при резании которыми имеет место одина ковая усадка стружки.10 1783374 Продолжение таблицы Па амет ы аски Материал0,0202,71 0,0182,62 0,0082,88 0,01 2,79 0,0062,81 0,0122,93 0,0092,84 0,0052,62 Т ректор Н. Бучок Тираж Подписноственного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 4509 ВНИИПИ Гасу ям при ГКНТ СССР но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 изво Составитель Ю. Внуковедактор И. Козлова Техред М.Моргентал 0;014 2,71 % 0,029 2,90 Место по изно- состой- кости