Цена 5 руб. 55 коп.

СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ ГОСТ 2625-44 Всесоюзный Комитет Стандартов при Совнаркоме СССР Металлы МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ Группа В09

I. НАЗНАЧЕНИЕ СТАНДАРТА

1. Настоящий стандарт устанавливает методику определения относительной обрабатываемости металлов обточкой по:

а)    скорости резания (методом продольной или торцевой обточки),

б)    усилию резания при продольной обточке,

в)    чистоте обработанной поверхности.

Примечание. В качестве основной характеристики обрабатываемости в стандарте принята скорость резания; усилие резания и чистота обработанной поверхности приняты в качестве дополнительных характеристик обрабатываемое™, имеющих факультативное значение.

II. ЗАГОТОВКИ (ОБРАЗЦЫ) ДЛЯ ИСПЫТАНИИ

2.    Материал испытывается на обрабатываемость в том состоянии, в котором он применяется в производственных условиях.

3.    Испытания производятся на заготовках, удовлетворяющих следующим требованиям:

а)    Заготовки должны иметь предусмотренные табл. 1 и 2, подтвержденные данными заводских сертификатов или специальных исследований, характеристики механических свойств, химического состава, структуры металла и режима предшествующей обработки.

б)    Заготовки должны иметь следующую форму и размеры:

1) При продольной обточке:

При испытании на скорость резания — диаметр заготовки D > 60 мм, длина заготовки / < 8 диаметров.

Примечание. В отдельных случаях, когда это вызывается производственными условиями, допускается применение заготовок и меньшего диаметра, что должно быть оговорено в протоколах испытаний.

Внесен Отделом металлургии    Утвержден Всесоюзным Комитетом

« металлических изделий    Стандартов как рекомендуемый

Всесоюзного Комитета Стандартов    24/VIII    1944 г.

36. Для установления относительной обрабатываемости испытуемых металлов сравнивают полученные скорости резания v₆o со скоростью резания v₆o при тех же условиях испытания для нормализованной конструкционной стали (принимаемой в качестве эталонной) марки Л12, предусмотренной ГОСТ В-1414—42 «Сталь конструкционная автоматная».

а) Метод продольной обточки

37.    Скорость резания Уво определяют при сечении стружки t X ^ = 2 X 0,5 мм и при работе с охлаждением, предусмотренным примечаниями к п. 19 настоящего стандарта.

38.    Построение графической зависимости Т — у производят по пяти точкам (скоростям резания), соответствующим стойкости розца в пределах от 10 до 60 мин.

39.    При указанных выше условиях резания (t X 5 —

=2 X 0,5 мм и работе с охлаждением) проводят пять испытаний при различных скоростях резания:    у_ь    у₂,    Уз*    У4» У5*

Доводя резцы до затупления, определяемого согласно п. 34 настоящего стандарта, устанавливают соответствующую каждой скорости резания стойкость резца: Т_ь Т₂, Тз, Т₄ и Г₅.

40.    Результаты испытания оформляют в виде протокола (табл. 4).

Таблица 4

! 1 «3 fr ee 1 |ьэ| № испытания | Марка материала, подлежащего испытанию ■и | № заготовки 1 кя | Твердость материала Нв Индекс резца -*i| Твердость резца Rc i Порядковый номер прохода | Диаметр обработки в мм Режим резания Длина прохода мм Время одного прохода в минуту Стойкость резца до переточки Т в минутах ос X я «о ST О» 2 а о. Скорость резания v м/мин 1 Фактическое число оборотов в минуту п V. ОС = <5 {П со я а о >> г; Фактическая подача 5 мм! об до прохода после прохода 3 6 8 9 10 11 1 12 13 14 In 16 17 18 !

39

ГОСТ 2625-44

41. Полученные результаты обрабатывают в логарифмическом масштабе в виде графика (черт. 5).

Скорост b ре зон и я Черт. 5

Прямая Т—v (черт. 5) должна быть нанесена по экспериментальным точкам таким образом, чтобы рассеивание (при наличии рассеяния) экспериментальных точек было по возможности минимальным.

Скорость резания и_бо, соответствующая 60-минутной стойкости резца, определяется по графику черт. 5.

Примечание. Приведенный на черт. 5 график дает также возможность установить параметры резания С и m в основной формуле, применяемой при расчетах режимов резания:

где:

v — скорость резания в м/мин.\

Т — стойкость резца в минутах;

С—постоянная величина, зависящая от свойств обрабатываемого материала; ш — показатель относительной стойкости резца.

ГОСТ 2625-44 !

Постоянная С определяется по графику черт. 5 как значение скорости при стойкости резца, равной 1 мин.; т определяется по тому же графику, как тангенс угла * —наклона прямой Г—о к оси абсцисс.

Пример:

На основании экспериментальных данных табл. 4, полученных (и зафиксированных в результирующей табл. 4а) при продольной обточке хромистой стали марки 40Х, определить скорость резания, соответствующую 60-минутной стойкости резца с наварной пластинкой из быстрорежущей стали РФ1.

Таблица 4а

Марка материала, подлежащего испытанию № заготовки Твердость материала Нв Индекс резца Твердость резца /?с Глубина резания t ММ а * им рез VO о з tc га гг со 1 ания о « S S S 5 S.3 л Ъ н § CL О и: CJ Стойкость резца Т в минутах 40Х 2 210 1 63 2 0,5 45 15,6 40Х 2 210 4 64 2 0,5 42.7 24.6 40Х 2 210 7 63 2 0,5 41,7 30 40Х 3 210 5 63 2 0.5 40,3 39 40Х 3 210 2 64 2 0,5 37,8 71

Решение:

Па основании результатов испытания по экспериментальным точкам строят в двойной логарифмической сетке (черт. 5а) график зависимости стойкости резца от скорости резания.

Соответственно показанному пунктиром на черт. 5а определяют скорость резания при 60-минутной стойкости резца у«о — 38 м/мин.

42. Для установления относительной обрабатываемости испытуемого металла сравнивают полученную скорость резания 1>бо со скоростью резания и_бо (при тех же условиях испы

тания) для нормализованной стали марки А12 по ГОСТ В-1414—42, обрабатываемость которой (определяемая методом продольной обточки) принимается за 100.

б) Метод торцевой обточки

43.    Скорость резания 1>бо устанавливают по экспериментальным данным и на основании анализа зависимости между скоростью резания и стойкостью резца, определяемой по

формуле v=—j-j—, при сечении Т 'и*

стружки *Х⁵=2Х0,5 мм и при работе с охлаждением, предусмотренным примечаниями к п. 19 настоящего стандарта.

44.    При проведении испытаний заготовка, закрепленная в патроне токарного станка, подвергается обточке по торцу на глубину t~2 мм с поперечной подачей резца $=-0,5 мм!об от отверстия диска D₀ к периферии, согласно указанному на черт. 6, при постоянном числе оборотов шпинделя до притупления (определяемого согласно л. 34 настоящего стандарта) резца.

45. Для выявления зависимости v — проводят два

Т ‘^т

кратковременных испытания при числах оборотов шпинделя

12

п.\ и п₂ до притупления (определяемого согласно п. 34 настоящего стандарта) резца и устанавливают соответственно

Черт. G

конечные диаметры диска D _П] и D , на которых происходит это притупление.

Примечания:

1.    Числа оборотов шпинделя подбирают так, чтобы конечные диаметры диска и_п1 и D _п? превышали диаметр отверстия Do вдвое или болып**.

2.    Результаты испытаний оформляют в виде протокола (табл. 5).

4G. На основании результатов испытания устанавливают С

зависимость v —    ,    определяя    значения    т    и    С    по    форму-

Т ^m

лам:

2 Ig3.

--^--1

C=v^/- (Х\

Г '2sn(m + \)..........W

где:

(itD_nn \    ,

v_n )* у_П1> ^vn₂ — скорости резании в м/мин., соответствующие затуплению резца на диаметрах D _п, D или D „₂ в мм, при числах оборотов шпинделя в мин.: п, П\ или п₂.

43

При испытании на усилие резания — диаметр заготовки D > 60 мм, длина заготовки / ^ 8 диаметров.

При испытании на чистоту обработанной поверхности — форма и размеры образцов согласно черт. 1.

2) При торцевой обточке:

Заготовка должна иметь форму диска диаметром D>150 мм и толщиной /=75-=-80 мм.

Примечание. При испытании методом торцевой обточки допускается применять в качестве образцов детали без отрезания дисков, если эти детали имеют части с размерами, указанными выше.

в) До проведения испытаний заготовки должны быть подвергнуты следующей обработке:

1)    Заготовки для испытаний методом продольной обточки обтачивают на глубину не менее 1 мм с подачей s=0,5 мм/об.

Примечание. Заготовки для испытания на чистоту обработанной поверхности обтачивают по образующей поверхности (на глубину не менее \ мм) с подачей 5=0,15 мм/об.

2)    Заготовки для испытаний методом торцевой обточки обтачивают по образующей поверхности с подачей s=0,l мм/об и зачищают резцом с торца с подачей s=0,5 мм/об.

В центре диска сначала сверлят, а затем растачивают отверстие диаметром Z)₀=30 : 35 мм.

31

и

Т а б л и и я 1

Наименование материала (сталь основная, кислая, электросталь и т. д.; сталь кованая, катаная и т. д.; чугун серый, ковкий и т. д.) № плавки Механические свойства заготовки и режим предшествующей термообработки '■'Трукту-i ра(макро-и микро-)| вь и величина зерна! в» ке',мм* Ь ни * чч "в Ok кгм/'ем*

Таблица 2

Наименование материала (сталь основная, кислая, электросталь и т. д.; сталь кованая, катаная и т. д.; чугун серый, ковкий н т. д.) ММ заготовки М плавки и режим предшествующей термообработки Структура (макро- и микро-) и величина зерна Химический состав. ч% Углерод Марганец j 1 -- Кремний Хром Никель Молибден Ванадий Вольфрам 3. <3 Фосфор 1

Металлы. Методика определения обрабатываемости металлов резанием

4. При проведении испытаний на скорость резания методом продольной обточки на углеродистых сталях, а также на легированных сталях с малой глубиной прокаливаемое™, допускается снимать с заготовок слой такой толщины, в котором колебания твердости не превышают 10—15 единиц по Бринеллю.

Примечание. Для определения указанной толщмны слоя от заготовок отрезают лиски толщиной 15 мм, на которых производят измерение твердости по Бринеллю в радиальном направлении.

III. РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 1. Материал и технология изготовления

5.    При испытаниях применяют прямые правые проходные резцы сечением 16X25 мм, с пластинками из быстрорежущей стали РФ1.

Примечание. В арбитражных случаях должны применяться

резцы, режущие част которых изготовляются целыми, с приваренными встык головками. Такие резцы должны закаливаться в печах с

соляными занна.ми.

6.    Державку резца изготовляют из стали марки 45 по ГОСТ В-1050—41.

7.    Быстрорежущая сталь для пластинок должна удовлетворять требованиям соответствующих Государственных стандартов.

8.    Пластинки должны изготовляться из прутков быстрорежущей стали диаметром или поперечником не более 40 мм или из полосовой стали равновеликого сечения.

9.    Плоскости пластинок, прилегающие к державке, должны быть зачищены посредством напильника.

10.    Присоединение пластинки к державке производится электросваркой. В качестве сварочного порошка рекомендуется применять смесь ферромарганца с бурой (3 части ферромарганца и 2 части пережженной буры по объему) слоем в 1,5 мм.

11.    Сварочный шов должен быть плотным, без трещин, пустот и шлаковых включении.

12.    После сварки производят: 1) отжиг резцов по режиму отжига для быстрорежущей стали, т. с. при нагреве до температуры 850—860°С с медленным охлаждением вместе с печью; 2) маркировку; 3) предварительную заточку резцов

3 Методы механических испытаний металлов

согласно п. 14 настоящего стандарта и 4) закалку резцов (с 3-кратным отпуском) по следующему режиму:

а)    предварительный медленный подогрев до температуры 840—860°С;

б)    Быстрый нагрев под закалку до температуры 1280—1300°С с выдержкой в течение 3 мин.;

в)    охлаждение в масляной ванне с температурой 20—25°С;

г)    3-кратный отпуск при температуре 550—560°С с выдержкой по 1 часу.

13.    После отпуска резцы подвергают:

а)    испытанию на прочность наварки пластинок — посредством сильного удара молотком по стержню резца на расстоянии I—2 см от пластинки, причем пластинка не должна отскакивать;

б)    проверке твердости передней грани пластинок по Роквеллу не менее чем в трех точках; твердость пластинок должна быть равна 63—65 единиц по Роквеллу, шкала С, при нагрузке 150 кг\

в)    проверке микроструктуры режущих частей; структура после трехкратного отпуска должна быть мартенситовой с равномерно распределенными карбидами.

14.    Заточка резцов производится на специальных станках, предназначенных для механической заточки, кругом электрокорунд СМ-2 с керамической связкой, с зернистостью 36 для предварительной заточки и 60 или 80 — для окончательной заточки.

Примечание. Предварительная заточка резцов производится

после отжига и маркировки, окончательная—после закалки и отпуска.

15.    После окончательной заточки производится доводка резца оселком и осмотр его через лупу с 10-кратным увеличением.

Примечание. В случае обнаружения трещин резцы бракуют.

2. Геометрия резцов для испытаний

16. Державки и пластинки резцов для испытаний (согласно указанному на черт. 2) должны иметь следующие размеры:

ширина державки b = 16 мм высота » h = 25 » длина »    /,=    150    »

длина пластинки а= 15 » толщина » с =    6    »

17.    При испытаниях по методу как продольной, так и торцевой обтсчки применяются резцы с оптимальными передним (у) и задним (а) углами для каждого испытуемого металла, при установлении которых надлежит руководствоваться указаниями п.п. 18—22 настоящего стандарта и ГОСТ 2320-43 «Резцы. Геометрия параметров режущих частей».

Примечание. Передний (т) и задний (а^ углы резцов для испытаний чистоты обработанной поверхности устанавливают по ГОСТ 2320-43.

18.    Оптимальные передний (у) и задний (а) углы устанавливаются экспериментально при постоянных значениях:

главного угла в плане.......?    --45°

вспомогательного угла в плане . . . . ср, = 10° угла наклона главной режущей кромки . X = 0° радиуса сопряжения задних граней . .    г=1,5    мм

19.    Определение оптимальных углов заднего (а) и переднего (?) производят при v = const, *X^S===2X0.5 мм, при работе с охлаждением; при этом скорость резания выбирают такой, чтобы стойкость резца была не менее 10 мин.

35

При меч а имя:

1.    В качестве охлаждающей жидкости применяют 5%-ный раствор эмульсола в количестве 10 л]мин.

2.    Обработку чугуна производят всухую.

20. Для определения оптимального переднего угла испытывают четыре резца с разными передними углами (при постоянном заднем угле, выбираемом предварительно по ГОСТ 2320-43 для наиболее близких марок металла), на основании чего строят график зависимости Т—у (черт. 3). Каждое испытание проводят два раза, как показано на черт. 3.

Передни и угол JT б гродусах Черт. 3

21.    Для определения оптимального заднего угла испытывают четыре резца с разными задними углами (и с оптимальным передним углом, определенным согласно п. 20 настоящего стандарта), на основании чего строят график зависимости Т—а (черт. 4).

Каждое испытание проводят два раза, как показано на черт. 4.

22.    При испытании по методу торцевой обточки задний угол берется равным 12° для стали и 10°—для чугуна.

Для определения оптимального переднего угла в этом случае надлежит руководствоваться указаниями п. п. 17—20 настоящего стандарта.

IV. ОБОРУДОВАНИЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

23.    Для испытаний применяются токарные станки с высотой центров не менее 200 мм и с расстоянием между центрами не менее 1000 мм. Станок желательно иметь с плавным регулированием числа оборотов шпинделя в пределах я = 12-т- 1000 об/мин.

Мощность мотора — не менее 5 кет.

Примечания:

1.    Для плавного регулирования числа оборотов шпинделя могут применяться:

а)    водяной реостат, включенный в цепь ротора мотора, или

б)    набор сменных шкивов.

2.    Проверка чиста оборотов шпинделя производится периодически во время работы станка при помощи тахометра соприкосновения. Допускаемые колебания числа оборотов шпинделя должны быть не больше ±1%.

24.    Для определения глубины резания применяют штангенциркуль или микрометр с точностью измерения 0,01 мм.

25.    Для проверки установки режущей кромки резца по центру заготовки, а также длины вылета резца из резцедержателя (согласно п. 31 настоящего стандарта) применяют соответствующие шаблоны.

26.    Для измерения главных углов резца применяется настольный угломер Симона, для углов в плане—универсальный угломер.

27.    Радиус сопряжения задних гранен (г) проверяют шаблоном.

28.    Замер усилия резания производят токарным измерительным су портом.

29.    Для определения чистоты обработанной поверхности применяют двойной микроскоп системы Лннника.

37

V. МЕТОДИКА ИСПЫТАНИИ 1. Общие условия

30.    Все удовлетворяющие требованиям разд. III настоящего стандарта резцы испытывают предварительно при постоянной скорости резания, соответствующей ориентировочно 10—15-минутной стойкости резца, при сечении стружки t X ^ = 2 X 0,5 мм, при работе на одинаковом материале с охлаждением, предусмотренным примечаниями к п. 19 настоящего стандарта.

Годными для испытания признаются только резцы со стойкостью в 10—15 мин.

31.    При всех испытаниях вершина резца устанавливается строго по центру обрабатываемой заготовки. Длина вылета резца из резцедержателя не должна превышать 50 мм.

32.    Максимальное количество переточек резца при испытаниях не должно превышать шести на каждую закалку.

2. Определение обрабатываемости металлов по скорости резания

33.    Основной характеристикой обрабатываемости металлов служит величина скорости резания ц_бо при определенных условиях резания и при (характеризующейся затуплением резца) стойкости резца Т = 60 мин.

34.    За критерий затупления резца в процессе испытаний на скорость резания принимают разрушение его режущей кромки.

Внешним признаком затупления резца служит: а) при обработке стали — появление блестящей полоски на поверхности резания (критерий Тэйлора); б) при обработке чугуна— желтоватая окраска поверхности резания, которая в некоторых случаях становится блестящей; мелкая стружка при этом горит и рассыпается в виде искр.

35.    Для определения скорости резания v₆₀ методом продольной или торцевой обточки для каждого испытуемого металла устанавливают (на основании экспериментальных данных) зависимость стойкости резца от скорости резания при сечении стружки / X ⁵ = 2 X 0,5 мм и при работе с охлаждением (предусмотренным примечаниями к п. 19 настоящего стандарта).

Примечания:

1.    Метод продольной обточки является также арбитражным.

2.    Метод торцевой обточки (являющийся также экспрессным) применяют в тех случаях, когда это вызывается производственными условиями, что должно быть оговорено в протоколах испытаний.