Спосіб визначення механізму абразивного зносу при різанні

1 Спосіб визначення механізму абразивного зносу при різанні, що включає аналіз зношених робочих поверхонь інструмента на предмет виявлення борозен-проточин і зіставлення кроку борозен-проточин з величиною поздовжньої подачі, який відрізняється тим, що досліджувану різальну пластину закріплюють в поворотній головці з можливістю встановлення різного кута нахилу пластини, тобто надання їй різних значень заднього і переднього кутів різання, після чого здійснюють різання декількома гранями пластини на однакових режимах різання, але кожна ріже при різних кутах нахилу пластини, а потім досліджують зміну величини борозен-проточин на задній і передній поверхнях пластини в залежності від кута нахилу пластини 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що досліджують взаємне розташування борозенпроточин на задній і передній поверхнях різальної пластини одна відносно одної Відомий спосіб експериментального дослідження механізму абразивного зношення при різанні, дивись наприклад [Лоладзе ТН Прочность и износостойкость режущего инструмента М , "Машиностроение", 1982 -320с] який полягає втому, що зношені поверхні ріжучого інструменту, незалежно одна від одної аналізуються на предмет наявності борозенпроточин Суттєвим недоліком цього способу є неможливість точного визначення причини появи борозен-проточин викликані вони утворенням окислів, нітридів і т п , чи процесом само зношування По способу абразивної ЗНОСОСТІЙКОСТІ матеріалів, дивись наприклад [а с СССР №1786393 А1, кл G01N3/56] одержують відбиток який неточно відображає абразивну ЗНОСОСТІЙКІСТЬ матеріалу причини утворення борозен-проточин, тобто і механізм абразивного зношення В основу винаходу поставлено задачу підвищити точності досліджень Поставлена задача вирішується тим, що спосіб визначення механізму абразивного зносу при різанні включає досліджувану ріжучу пластину, яку закріплюють в поворотній головці з можливістю встановлення різного кута нахилу пластини, тобто надання їй різних значень заднього а і переднього у кутів різання, після чого здійснюють різання декількома гранями пластини на однакових режимах, але кожна грань ріже при різних кутах нахилу пластини, а потім досліджують зміну величини борозен-проточин на задній і передній поверхнях ріжучої пластини, в залежності від кута нахилу пластини Найбільш близьким до запропонованого способу за сукупністю ознак є відомий спосіб [Макаров А Д Оптимизация процессов резания М , "Машиностроение", 1976 - 278с], яким аналізують більш зношену робочу поверхню інструмента на предмет наявності борозенпроточин і зіставляють крок борозен-проточин з величиною подовжньої подачі Основний недолік відомого способу полягає в тому, що він не дає можливості чітко визначити Досліджують взаємне розташування борозенпроточин на задній і передній поверхнях ріжучої пластини, один відносно одного Суть способу визначення механізму абразивного зносу при різанні полягає в закріплені ріжучої пластини в поворотній головці з можливістю встановлення різного кута нахилу пластини, тобто додання їй різних значень заднього а і переднього у кутів різання, при цьому різання здійснюється декількома гранями ю ю ю 57552 пластини (чи декількома ділянками, якщо пластина кругла) на однакових режимах різання, але кожна грань ріже при різних кутах нахилу пластини і фіксують зміни величин борозен-проточин на задній і передній поверхнях ріжучих пластини, у залежності від кута нахилу пластини, досліджуючи взаємне розташування борозен-проточин на задній і передній поверхнях ріжучих пластини, один відносно одного Перераховані ознаки способу, що заявляється, дозволяють підвищити точність досліджень за рахунок того, що однозначно встановлюють причину утворення борозен-проточин і, отже, механізм абразивного зносу Спосіб виконується наступним чином Наприклад Проводили дослідження процесу безупинного точіння загартованої сталі ХІ2М (HRC 57 60) круглою двошаровою пластиною К10Д (із ріжучим шаром з гексанита-Р) На фіг 1 і 2 , ВІДПОВІДНО, показані зношені робочі поверхні пластини при куті нахилу, рівному 7° (а = 7°, у = 7°), і різних подачах s = 0,05мм/об і s = 0,10мм/об Очевидно, що у випадку, якщо борозни-проточини утворені шляхом подряпування контактних поверхонь ріжучої пластини, частками інструментального матеріалу, що шаржують оброблену поверхню (явище "самозношування") то при ТОЧІННІ на збільшених кутах нахилу пластини характер абразивного зношення передньої поверхні зміниться повинні з'явитися борозни-проточини з кроком, рівним величині подовжньої подачі Якщо ж поява борозен-проточин обумовлена утворенням карбідів, окислів, нітридів і т п твердими включеннями оброблюваного матеріалу, то характер абразивного зношення передньої поверхні не зміниться Комп'ютерна верстка О Воробей З мікрофотознімка на фіг 3 добре видна поява борозен-проточин на передній поверхні круглої пластини К10Д із кроком, рівним подовжній подачі, при куті нахилу, рівному 16° (а = 16°, у = 16°) Очевидно також і то, що при "самозношуванні", борозни-проточини на задній і передній поверхнях ріжучої пластини, повинні збігатися один з одним, тому що утворені подряпуванням однієї і тією ж часткою інструментального матеріалу На відміну від явища "самозношування" процес подряпування інструмента твердими включеннями, оброблюваного матеріалу відбувається незалежно на передній і задній поверхнях, тому що обумовлений окремим впливом ВІДПОВІДНО стружки і самої деталі З об'ємного мікрофотознімка на фіг 4 видно, що борозни-проточини збігаються один з одним на задній і передній поверхнях досліджуваної пластини Отже, можна зробити однозначний висновок про те, що при безупинному ТОЧІННІ загартованої сталі ХІ2М (HRC57 60) пластинами К10Д механізм абразивного зносу являє собою процес "самозношування" Цей висновок підтверджується мікрофотознімками обробленої поверхні, представленими на фіг 5 На них зображені вирвані частки гексанита-Р і мікроелектронограма від окремої частки, що підтверджує, що відірвана частка - полікристал нітриду бора, тобто інструментального матеріалу Таким чином, спосіб що заявляється дозволяє однозначно визначити механізм абразивного зношення, що можна вважати достатньо для практичного використання Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна