JPS6037890B2 - 切削工具材料の非切削による靭性試験装置 - Google Patents
切削工具材料の非切削による靭性試験装置Info
- Publication number
- JPS6037890B2 JPS6037890B2 JP3912978A JP3912978A JPS6037890B2 JP S6037890 B2 JPS6037890 B2 JP S6037890B2 JP 3912978 A JP3912978 A JP 3912978A JP 3912978 A JP3912978 A JP 3912978A JP S6037890 B2 JPS6037890 B2 JP S6037890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- load
- tool
- testing device
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミック、超硬合金など硬質材料よりなる切
削工具の破壊強度の測定あるいはクラックの進行経過を
観察可能ならしめた鞠性試験装置に関するものである。
削工具の破壊強度の測定あるいはクラックの進行経過を
観察可能ならしめた鞠性試験装置に関するものである。
硬質材料の用途の一つに切削工具があるが、被削村を切
削するには工具切刃に大きな力が作用し十分な強度をも
たない工具では破壊が生じる。破壊に対する試験法とし
ては引張試験、曲げ試験、シャルピー試験などが用いら
れているが、これらは単純な負荷を議する方法にため複
雑な力の作用する現実の切削時に生ずる工具の破壊に、
必ずしも結びつかない場合が多い。そこで断続切削試験
あるいは硬さの異なる被削材を切削する試験などにより
工具材料の鞠性の評価を行なっているのが現状である。
削するには工具切刃に大きな力が作用し十分な強度をも
たない工具では破壊が生じる。破壊に対する試験法とし
ては引張試験、曲げ試験、シャルピー試験などが用いら
れているが、これらは単純な負荷を議する方法にため複
雑な力の作用する現実の切削時に生ずる工具の破壊に、
必ずしも結びつかない場合が多い。そこで断続切削試験
あるいは硬さの異なる被削材を切削する試験などにより
工具材料の鞠性の評価を行なっているのが現状である。
しかしこれらの方法では多くの時間、労力、材料などを
必要とするため、非切削による簡便で精度の高い試験法
が望まれる。そこで本発明者は研究を重ねた結果、工具
形状をモデルとした穣角９００以下の挟形状の超合金試
料を用い、該試料の先端部に、工具材料のスクィ面に垂
直方向に、切削力に対応する負荷を与えて該試料の靭性
を調べる方法を見出した。
必要とするため、非切削による簡便で精度の高い試験法
が望まれる。そこで本発明者は研究を重ねた結果、工具
形状をモデルとした穣角９００以下の挟形状の超合金試
料を用い、該試料の先端部に、工具材料のスクィ面に垂
直方向に、切削力に対応する負荷を与えて該試料の靭性
を調べる方法を見出した。
一般に切削工具の切削は突発的に破壊が生じる初期破壊
とクラックが除々に進行して破壊に到る疲労破壊とに分
けられるが、これらは切削環境によって異なってくる。
とクラックが除々に進行して破壊に到る疲労破壊とに分
けられるが、これらは切削環境によって異なってくる。
本発明は初期破壌、疲労破壊のいずれについても試験可
能であり、疲労破壊については負荷をくり返し与え、試
料側面より顕微鏡などによりクラックの進行が直接、観
察可能であり、超硬合金の破壊機構を調べるのにも有効
である。ところで、被削材１２と工具８の間には、第３
図に示すような切削抵抗の３分力、すなわち主分力Ｐ，
、送り分力Ｐ２、背分力Ｐ３が生じることはよく知られ
ている。
能であり、疲労破壊については負荷をくり返し与え、試
料側面より顕微鏡などによりクラックの進行が直接、観
察可能であり、超硬合金の破壊機構を調べるのにも有効
である。ところで、被削材１２と工具８の間には、第３
図に示すような切削抵抗の３分力、すなわち主分力Ｐ，
、送り分力Ｐ２、背分力Ｐ３が生じることはよく知られ
ている。
特に工具材料のスクィ面に垂直に作用する力である主分
力Ｐ，が最大のものとなる。工具８の先端に課せられる
負荷は、これら分力単独又は合力となるものである。ま
た現実の切削工具先端には刃先の一点のみに負荷が集中
する場合の外に、分布した負荷が作用する場合も多い。
力Ｐ，が最大のものとなる。工具８の先端に課せられる
負荷は、これら分力単独又は合力となるものである。ま
た現実の切削工具先端には刃先の一点のみに負荷が集中
する場合の外に、分布した負荷が作用する場合も多い。
この場合には特に本発明の装置は有効である。即ち、第
１図に示すように襖形材料１の先端に弾性率の異なる負
荷部品２および３を負荷方向に平行に配し、受圧板７を
介して該襖形試料に負荷５を１回もしくはそれ以上議し
、試料１の先端部よりクラックを観察し得る構造を有し
ている。いま負荷部品２のヤング率をＥ２、負荷部品３
のヤング率をＥ３とすると、負荷部品２の直下の試料１
にＷの荷重が作用した場合、３の直下はまＷＸ登の荷重
が作用し、試料１の先端部には不均一な荷重が作用する
ことになり、負荷部品２，３のヤング率ご適宜選択する
ことによって現実の切削と対応させた負荷分布を与える
ことが出来る。負荷部品２としてヤング率６２０００ｋ
９／側２ の超硬合金を、負荷部品３としてヤング率２
１０００ｋ９／側２の鋼を使用した場合、３の直下では
２の直下に対し２１０００／６２０００＝０．３４倍の
応力が作用し、現実の切削時の刃先応力分布に近くなる
。
１図に示すように襖形材料１の先端に弾性率の異なる負
荷部品２および３を負荷方向に平行に配し、受圧板７を
介して該襖形試料に負荷５を１回もしくはそれ以上議し
、試料１の先端部よりクラックを観察し得る構造を有し
ている。いま負荷部品２のヤング率をＥ２、負荷部品３
のヤング率をＥ３とすると、負荷部品２の直下の試料１
にＷの荷重が作用した場合、３の直下はまＷＸ登の荷重
が作用し、試料１の先端部には不均一な荷重が作用する
ことになり、負荷部品２，３のヤング率ご適宜選択する
ことによって現実の切削と対応させた負荷分布を与える
ことが出来る。負荷部品２としてヤング率６２０００ｋ
９／側２ の超硬合金を、負荷部品３としてヤング率２
１０００ｋ９／側２の鋼を使用した場合、３の直下では
２の直下に対し２１０００／６２０００＝０．３４倍の
応力が作用し、現実の切削時の刃先応力分布に近くなる
。
また負荷部品２，３の外に更に多数個の負荷部品を用い
れば、単一の負荷５によって任意の応力分布を試料１に
賦与することが可能である。上記の如く適当な応力分布
を与えると試料１の側面にクラック６が発生し、負荷５
をくりかえすことによりクラック６の進行状況が連続的
に観察可能となる。
れば、単一の負荷５によって任意の応力分布を試料１に
賦与することが可能である。上記の如く適当な応力分布
を与えると試料１の側面にクラック６が発生し、負荷５
をくりかえすことによりクラック６の進行状況が連続的
に観察可能となる。
また第２図の切削状況を示す概念図において、工具の摩
耗中１３が大きくなってくると被削材１２からの反力９
が次第に大きくなり、工具のすくい面の応力分布１０と
反力９とを合わせて考える必要がある。
耗中１３が大きくなってくると被削材１２からの反力９
が次第に大きくなり、工具のすくい面の応力分布１０と
反力９とを合わせて考える必要がある。
なお、１１は合成力、１２′は実切削によって発生する
切削、１５は工具刃先付近での応力分布線をあらわす。
そこで工具８に作用する力として被削材からの反力を考
慮し、第１図において工具試料１の側面よりの支えとし
て側板４を設け、負荷５の作用に応じ試料１の先端の変
位のを支える状態とするか、側板４の予め負荷と直角方
向に荷重をかけることによって、第２図に示した任意の
工具摩耗量を有する工具切刃の強度試験のモデルが構成
される。このとき、側板４に歪ゲージ１４を貼り反力９
を計算することが可能である。なお、試験材料１の先端
は微小の丸みあるいは面トリを施すことにりデータのバ
ラッキは少なくなり好都合である。以上の如く、工具切
刃の鋤性試験装置として本発明装置は現実に極めて則し
たものであり、切削をしないで工具材料の級性を調べる
試験装置として有用である。
切削、１５は工具刃先付近での応力分布線をあらわす。
そこで工具８に作用する力として被削材からの反力を考
慮し、第１図において工具試料１の側面よりの支えとし
て側板４を設け、負荷５の作用に応じ試料１の先端の変
位のを支える状態とするか、側板４の予め負荷と直角方
向に荷重をかけることによって、第２図に示した任意の
工具摩耗量を有する工具切刃の強度試験のモデルが構成
される。このとき、側板４に歪ゲージ１４を貼り反力９
を計算することが可能である。なお、試験材料１の先端
は微小の丸みあるいは面トリを施すことにりデータのバ
ラッキは少なくなり好都合である。以上の如く、工具切
刃の鋤性試験装置として本発明装置は現実に極めて則し
たものであり、切削をしないで工具材料の級性を調べる
試験装置として有用である。
第１図は本発明装置の一具体的構成を示すものであり、
第２図は切削状況の概念図、第３図は被削材と工具の間
に生ずる切削抵抗の３分力を説明する図である。 矛１図 第３図 第２図
第２図は切削状況の概念図、第３図は被削材と工具の間
に生ずる切削抵抗の３分力を説明する図である。 矛１図 第３図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ９０°以下の楔角を有する切削工具材料の先端に、
工具材料のスクイ面に垂直方向に負荷を課することによ
り、該材料の靭性を調べることを特徴とする非切削によ
る靭性試験装置。 ２ 楔形切削工具材料材料の先端に弾性率の異なる材料
よりなる負荷部品を負荷方向に平行に配し、該楔形材料
に負荷を課することによつて靭性を調べる構造を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非切削に
よる靭性試験装置。 ３ 楔形材料への負荷方向と平行な側面を有する側板と
試料先端部が接するように配置せしめた構造を有するこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記
載の非切削による靭性試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3912978A JPS6037890B2 (ja) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | 切削工具材料の非切削による靭性試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3912978A JPS6037890B2 (ja) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | 切削工具材料の非切削による靭性試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54131990A JPS54131990A (en) | 1979-10-13 |
| JPS6037890B2 true JPS6037890B2 (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=12544484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3912978A Expired JPS6037890B2 (ja) | 1978-04-05 | 1978-04-05 | 切削工具材料の非切削による靭性試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037890B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105619000A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-01 | 比亚迪股份有限公司 | 一种cnc机加工件及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8322217B2 (en) * | 2010-04-06 | 2012-12-04 | Varel Europe S.A.S. | Acoustic emission toughness testing for PDC, PCBN, or other hard or superhard material inserts |
-
1978
- 1978-04-05 JP JP3912978A patent/JPS6037890B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105619000A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-01 | 比亚迪股份有限公司 | 一种cnc机加工件及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54131990A (en) | 1979-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8214162B2 (en) | Estimation of non-equibiaxial stress using instrumented indentation technique | |
| Nemat-Nasser et al. | Strain-rate effect on brittle failure in compression | |
| Cotterell et al. | The essential mechanics of conchoidal flaking | |
| Ogilvy et al. | On the indentation fracture of cemented carbide part 1—survey of operative fracture modes | |
| Sevim et al. | Effect of fracture toughness on abrasive wear resistance of steels | |
| Zhou et al. | Interface tensile and fracture behavior of the Ti/Al3Ti Metal-Intermetallic Laminate (MIL) composite under quasi-static and high strain rates | |
| Efimov | The rock strength in different tension conditions. | |
| JP4261080B2 (ja) | 残留応力測定方法 | |
| Gurney et al. | Quasistatic cracking of materials with high fracture toughness and low yield stress | |
| JPS6037890B2 (ja) | 切削工具材料の非切削による靭性試験装置 | |
| Barnby et al. | Crack propagation and compliance calibration in fibre-reinforced polymers | |
| McEvily et al. | Static Strength of Aluminum-Alloy Specimens Containing Fatigue Cracks | |
| JP2015163840A (ja) | 鋼材の腐食疲労寿命の評価方法 | |
| Duncan-Hewitt et al. | Evaluating the fracture toughness of sucrose crystals using microindentation techniques | |
| CN214622091U (zh) | 一种圆柱状实体混凝土抗压强度检测装置 | |
| Swain et al. | Investigation of the mechanical properties of two glassy carbon materials using pointed indenters | |
| Marrow | The fracture mechanism in 475 C embrittled ferritic stainless steels | |
| Tsirk | Mechanical basis of percussion flaking: some comments | |
| CN107340165A (zh) | 一种页岩断裂韧性测试试样的加工及测试装置和方法 | |
| JP3225286B2 (ja) | 金属材料の残留応力測定方法 | |
| Fischmeister et al. | Fracture Toughness and Rupture Strength of High-Speed Steels | |
| Saracin et al. | Determination of use of dental materials and stomatological frees on stand | |
| Novikov et al. | Crack resistance of crystalline and composite superhard materials | |
| Chun-Xiao et al. | Volume effect on cleavage strength, microstructure and fracture micromechanism of welded 15MnVN steel | |
| Khudair et al. | Experimental Study of the Effect of Wire Electrical Discharge Machining on Crack tip Opening Displacement for Compact Tension Specimens of Low Carbon Steel |