Способ измерения состояния рабочей поверхности абразивного инструмента

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, заключающийся в Totf, что на его поверхности-наносят резцом царапину заданной глубины и измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами инструмента, о т л и ч ающий-ся тем, что, с целью повьниения точности, осуществляют перемещение резца по тому же месту рабочей поверхности абразивного инструмента в обратном направлении , измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами инструмента и сравнивают ее с частотой при царапании, а длину режущей кромки резца выбирают в пределах двух-трех значений среднего размера абразивного зерна инструмента. (Л

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК @4 С 01 N 3/58

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3707416/25-28 (22) 06.03.84 (46) 07. 12. 85. Бюл. В 45 (7-1) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) А.В. Королев и Г.И. Белов (53) 620.179.5(088.8) (56) Королев А.В. Исследование процессов образования поверхности инст-. румента и детали при абразивной обработке. Саратов, СГУ, 1975, с. 103-104. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТОЯНИЯ

РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА, заключающийся в том, „,SU„„1196735 . A что на его поверхности наносят резцом царапину заданной глубины и измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами инструмента, о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что, с целью повьиения точности, осуществляют перемещение резце по тому ае месту рабочей поверхности абразивного инструмента в обратном направлении, измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами инструмента и сравнивают ее с частотой при царапании, а длину режущей кромки резца выбирают в пределах двух-трех значений среднего размера ® абразивного зерна инструмента.

4 11

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения законов измерения состояния рабочей поверхности инструмента в процессе абразивной обработки с целью практического использова ния в машиностроении для повышения эффективности этого вида обработки и в частности на шлифовальных станках с ЧПУ для автоматической их подналадки.

Цель изобретения — повышение точности.

Способ измерения состояния рабочей поверхности абразивного инструмента заключается в том, что на поверхность абразивного инструмента наносят резцом царапину заданной глубины и измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами . . инструмента, затем осуществляют перемещение резца по тому же месту рабочей поверхности абразивного инструмента в обратном направлении и измеряют частоту взаимодействия резца с абразивными зернами инстру" мента и сравнивают ее с частотой при царапании, а длину режущей кромки резца выбирают в пределах двух-трех значений среднего размера абразивного зерна инструмента.

Способ обеспечивает получение более точной картины состояния по верхности исследуемого абразивного инструмента, так как при проходе резца по царапине в обратном направлении резец снова контактирует с зернами исследуемого абразивного инструмента, оставшимися после первого прямого прохода резца, а поскольку самописцем фиксируются контакты резца с зернами инструмента не только при прямом его проходе, но и обратном, то разность числа контактов при прямом и обратном проходах резца дает число количества зерен, выпавших из связки инструмента, так как резец, имеющий длину зерна исследуемого инструмента, в каждый определенный момент контактирует только с одним зерном. Длину режущей кромки резца менее двух значений среднего размера зерна иметь нельзя, так как резец теряет жесткость, а кромка длиной более трех значений среднего размера зерна станет одновременно контактировать с несколькими зернами, что приведет к снижению точности измерений, Ф

96735

55 так как режущая кромка резца, кривизна которой эквидистантна кривизне измеряемой поверхности абразивного инструмента, контактирует всеми своими точками с зернами инструмента на одной и той же высоте от уровня связки. Серия измерений при проходах резца на различной глубине от поверхности исследуемого инструмента еще более повышает точность и результативность исследований. Способ обеспечивает выполнение исследований в более короткий срок, так как эа одно и то же время снимаются показания, используемые для определения нескольких параметров: прочность-удержания зерен связкой, расположение абразивных зерен, склонность работы абразивного инст- румента в режиме притупления или в режиме самозатачивания.

Результаты измерений позволяют назначать более оптимальные режимы абразивной обработки деталей, поскольку они дают возможность правильно выбрать инструмент для точной чистовой обработки, к которой предъявляются высокие требования сохранения в процессе работы исходной формы инструмента и для черновой и предварительной обработки, при которой требуется обеспечить высокую степень самозатачивания абразивного инструмента. Так они позво" ляют получить исходные данные (плотность расположения зерен, прочность зерен и силу их удержания связкой) для расчета шероховатости получаемой поверхности, сил резания, температуры, точности обработки.

Способ позволяет повысить качество обработки деталей, так как позволяет правильно назначить режим правки шлифовального круга и режим шлифования.

На фиг. 1 изображено положение резца, закрепленного в динамометре, относительно оси инструмента после прямого прохода по поверхностному слою абразивного инструмента; параллельно его образующей; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Устройство для осуществления способа (вариант) содержит резец 1, режущая кромка которого выполнена по дуге, соответствующей кривизне абразивного круга, длина этой кромки равна двум-трем значениям среднего размера его зерна, где

1196735 длина режущей кромки резца, 1 — среднее значение размера абразивного зерна исследуемого инструмента, тензометрический динамометр 2, в котором закреплен резец 1 исследуемый абразивный инструмент (круг) 3 и стол 4 шлифовального станка (не показан).

На фиг. 1 стрелкой Г показано прямое направление движения стола, !0 стрелкой Д- обратное с установленным на нем тензометрическнм динамометром и укрепленным в последнем резцом 1

Пример. Проводились измерения 15 состояния рабочей поверхности шлйфовального круга Э9А25СИ2К-6. Сред ний размер зерна круга 0,4 мм. На стол 4 плоскошлифовального станка, ЗГ7 1 установили тензометрический динамометр 2, в котором закрепили резец 1 из твердого сплава ВК8.

Ширина режущей кромки резца 1,0 мм, радиус кривизны режущей кромки

50 мм. К тензометрическому динамометру подключили самописец (не показан). Поперечной подачей стола

4 шлифовального станка резец 1 врезали на глубину 10 мкм и на та" кой глубине им сделали сквозной прямой проход в поверхностном слое по образующей шлифовального круга 3. При этом самописец выполнил запись показаний контактов кромки резца с зернами исследуемого инструмента. Затем, не меняя установки, 20

1 ) 3 (() 5 8

10 мкм

31

Обратный ход резца 2

Средняя сила падения, Н

25

45

Число контактов Прямой ход резца 2 также поперечной подачей стола 4, выполнен обратный проход резцом 1 по ранее пройденной им бороздке на шлифовальном круге, при этом также самописцем выполнили запись показаний контактов резца с зернами инструмента.

Круг поворачивался и измерение повторялось на глубине 8,5,3 и 1мкм.

Показания самописца сведены в таблицу.

Иэ таблицы видно, что если шли,фовальный круг работает в тонком режиме, при котором глубина царапин от зерен на поверхности иэделия не превышает 1 мкм, с течением времени он притупляется, так как разрушаются лишь отдельные вершины зерен. При среднем режиме работы, когда глубина царапин от зерен не превышает 5 мкм, круг частично самозатачивается, Это самый благоприятный режим работы. При грубом режиме шлифования под действием сил резания абразивные зерна преимущественно выпадают из связки, кру! сильно изнашивается.

Кроме того, таблица показывает характер расположения абразивных зерен по глубине и может служить основой для оптимизации режима шлифования, исходя иэ заданной точности, качества поверхностного слоя детали, щероховатости повевхности ,и максимальной производительности обработки.

Составитель О. Губерниева

Редактор Р.Цицика Техред М.Надь Корректор Е.Рошко

Заказ 7557/41,. Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная, 4