Способ определения плотности распределения вершин абразивных зерен в объеме режущего слоя абразивного инструмента и щуп профилографа для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к средствам и методам определения параметров абразивного инструмента. Цель изобретения - увеличение -объема получаемой информации и повьпление ее достоверности. Это обеспечивается тем, что после профилографирования подсчитывают не только коли-- чество вершин на каждом уровне высоты режущего слоя, но и относительную опорную длину профиля. Это позволяет восстановить, пользуясь статистическими методами, вершины абразивных зерен, незарегистрированных: вследствие частичного или полного перекрытия. Плотность распределения вершин абразивных зерен в объеме режущего слоя абразивного инструмента вычисляют по формуле n(Z ) kr (р + 1) 7 (Р -0,5),p Г ( +0,5), где n(Z)- координата слоя, измеренная от максимального выступа; k и р - коэффициенты, полученные в результате аппроксимации параметров распределения результатов измерения степенной функцией KZ m;/(i -tt-,) , где - номер уровня высоты; т; - количество вершин на профилограмме в слое, соответствующем i -му уровню высоты, i; - относительная, опорная длина профиля на i -м уровне высоты; R пр приведенный радиус кривизны, определяемый из соотноше- rt-i -t 1 ния R , R пр - -Н U , где Кц - - радиус кривизны кромки щупа; Rи - радиус кривизны образующей контролируемого изделия; Г(х) - турбулированная гамма-функция. Щуп профилографа вьтолнен с ножевидной дугообразной кромкой, что позволяет при профилографировании отмечать вершины , лежащие не только на основной. (средней) трассе, но и на близлежа1в;их параллельных троссах. Для удобства расшифровки профилограммы рекомендуется выбирать радиус кромки щупа в соответствии с соотношением 0,517/х i. «„р : 20Р/х% где D - средний диаметр абразивных зерен, а )f - относительная объемная доля абразивного материала в абразивном инструменте. Ширину щупа следует выбирать из соотношения ft(Rц- ( „ ) 1,6D , где 6 - ширина щупа по хорде . 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (?9) (ll) (51)4 G 01 В 5/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3584827/25-28 (22) 21.04.83 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт (72) P.Â. Левин (53) 53 1.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 252765, кл. G 01 В 5/06, 1977.

Proc. 1.8-th Int. Machinen Tool

Design and Research Conf. — London е.а., 1978, р. 473 †4. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРШИН АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН В ОБЪЕМЕ РЕЖУЩЕГО СЛОЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА И ЩУП ПРОФИЛОГРАФА

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к средствам и методам определения параметров абразивного инструмента.

Цель изобретения — увеличение .объема получаемой информации и повышение ее достоверности. Это обеспечивается тем, что после профилографирования подсчитывают не только коли-. чество вершин на каждом уровне высоты режущего слоя, но и относительную опорную длину профиля. Это позволяет восстановить, пользуясь статистическими методами, вершины абразивных зерен, незарегистрированных вследствие частичного или полного перекрытия. Плотность распределения вершин абразивных зерен в объеме режущего слоя абразивного инструмента вычисляют по формуле n(Z ) = Rr.(p+1W У (p -0,5)/ 2и Р, Г (p «-0,5), где

W(Z) - координата слоя, измеренная от максимального выступа) k и коэффициенты, полученные в результа-. те аппроксимации параметров распределения результатов измерения степенной функцией k Z " - v;//(+f;), где — номер уровня высоты, е; количество вершин на профилограмме в слое, соответствующем 1 -му уровню высоты, ; — относительная. опорная длина профиля на -м уровне высоты; )(и — приведенный радиус кривизны, определяемый из соотношеHara R„ g< < R„, rpe R+ . радиус кривизны кромки щупа, радиус кривизны образующей контролируемого изделия, Г(к) — турбулированная гамма-функция. Щуп профилографа выполнен с ножевидной дугообразной кромкой, что позволяет при профилографировании отмечать вершины, лежащие не только на основной .

1(средней) трассе, но и на близлежащих параллельных троссах. Для удобства расшифровки профилограммы рекомендуется выбирать радиус кромки щупа в соответствии с соотношением

0,53/х Я„20D/õ, где D средний диаметр абразивных зерен, а )(— относительная объемная доля абразивного материала в абразивном инструменте. Ширину щупа следует выбирать иэ соотношения 5 (Rц + )(„ ) 1,63, где B -ширина щупа по хорде. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1260660 2

При такой обработке часть вершин абразивных зерен не будет зафиксирована, поскольку выступы, расположенные на различных трассах, могут частично перекрываться (см. выступ 5 отмечен пунктиром — перекрытый выступом 6 — отмечен сппошной линией).

Кроме того, в один и тот же интервал ьЕ; могут попасть вершины зерен

10 разной высоты в зависимости от величины их смещения вбок от средней трассы профилографирования.

Задачей последующей обработки является восстановление числа про15 пущенных и их распределение в объеме рабочего слоя инструмента.

Для этого рассчитывают вспомогательную функцию изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к средствам и методам определения параметров абразивного инструмента.

Целью изобретения является увеличение объема получаемой информации и повьш!ение ее достоверности.

Трудности определения плотности распределения вершин абразивных зерен связаны с тем, что при профилографировании игольчатым щупом большая часть вершин не регистрируется, а при профилографировании ножевым щупом с профилем кромки, эквидистантным образующей абразивного инструмента, невозможно раздельно зарегистрировать вершины, лежащие рядом на параллельных трассах.

На фиг. 1 схематически изображена установка для профилирования, 20 на фиг. 2 — профилограмма, (резуль- тат профилографирования), на фиг. 3— схема взаимодействия вершин абразивного инструмента со щупом.

Способ определения плотности рас-, пределения вершин абразивных зерен заключается в том, что поверхность абразивного инструмента 1. (фиг. 1) профилографируют ножевым щупом 2 с дугообразной кромкой 3, Сигналы датчика 4 после усиления записывают на профилограмму (фиг. 2). При та-ком профилографировании будут записаны не только вершины, лежащие на . основной (средней) трассе, но и некоторые из вершин, удаленные от этой. трассы вбок, Размах профилограммы, соответствующий максимальной зарегистрированной высоте выступа H разбива" ют на о уровней высоты (слоев) ь l ... д2; ... n 2 л, Каждому слою приписывают координату Z, соответствующую середине слоя. Затем подсчитывают чиспа m, вершин зерен абразива в каждом из слоев и определяют относительную опорную длину профиля 1

Величины k и 8 находят при аппроксимации, например, по методу наименьших квадратов.

38

ПлотностЬ распределения вершин абразивных зерен в объеме рабочего слоя, т.е. среднее количество вершин в единице объема на различных уровнях высоты, находится из зависимости

n(z) = — — I

- dzz, ту где Š— координата слоя, измеренная от вершины максимального

40 выступа; текущая переменная интегри. Рования, приведенный радиус кривизны, определяемый из соотно" шения

45 где

1; ов (Р с;=- е ) номер выступа, ширина каждого из выступ на уровне высоты Е,; число выступов на уровне вь!соты, на всей длине профилбграммы зарегистрированная длина профилограммы. (;)которую для облегчения последующих преобразований аппроксимируют, например, степенной зависимостью, np ц и! где !!,!, — Радиус кривизны кромки щупа, „ — радиус кривизны поверхности контролируемого абразивного инструмента.

В случае степенной аппроксимации вспомогательной функции g(F) вычнс55 ление упрощается

k/ !-(8 Ô!1 2 (Р О 5)

n(zl = — ——

Б" пр ((Р 0>! для 3 > 0>

1260660

К Г(9,) (P oÌ п(Я} *

4Я ю„, г(р ал) 20

30

К„„= 3 D/ае, Ь2Д6 D Р„

g (R i R„) > t,e D.

Отсюда

Ь tR Р„) <я

55 где K, p — коэффициенты, полученные при аппроксимации функции ) (2)

"(к) — табулированная гаммафункция. 5

Чем больше радиус кривизны кромки щупа, тем больше зерен будет зафиксировано на единице длины профилограммы, что может затруднить ее расшифровку. Установлено, что наиболее удобны те профилограммы, где относительная опорная длина профиля на уровне k, соответствующем максимальной глубине режущего слоя, составляет 15

О 05 с (и 0 2 чему соответствует приведенный радиус кривизны в пределах

Оэ5 Р/36 Яп (20 З/36 ир где D — средний диаметр абразивных зерен, Ж вЂ” относительная объемная доля абразивного материала в абразивном инструменте.

Для предварительного выбора щупа можно считать, что R„=m и принять

Для практической реализации способа достаточно иметь набор щупов с радиусами кривизны кромки в диапа- З5 зоне 0,5-30 мм.

Результаты измерения будут досто верными лишь в том случае, если касание зерен будет происходить только с дугообразной кромкой щупа, что 4р накладывает ограничения Hà его ширину.

Ширину щупа В следует выбирать такой, чтобы расстояние от краев его кромки до прилегающей поверхнос- 45 ти абразивного инструмента превы;шало 0,2 D (см. фиг. 3).

Формула из обретения

1. Способ определения плотности распределения вершин абразивных зерен в объеме режущего слоя абразивного инструмента, заключающийся в там, что поверхность абразивного инструмента профилографируют ножевидным щупом, по данным профилограммы определяют количество вершин выступов на трассе в различных интервалах высоты и длину трассы, отличающийся тем, .что, с целью увеличения объема получаемой информации и повышения ее достоверности, используют щуп с дугообразной кромкой, .дополнительно определяют относительную опорную длину профиля по интервалам высоты, а искомую плотность -распределения определяют по формуле дяZ. ..0 где п (7 — плотность распределения вершин зерен в объеме режущего слоя абразивного инструмента на уровнеЕ; — параметры аппроксимирующей степенной функции к 7Р= " ;

1-(,; номер уровня высоты, количество вершин на профилограмме в слое, соответствующем -му уровню высоты, 1; — относительная опорная длина профиля на -м уровне высоты;

1п — приведенный радиус кривизны, определяемый из соотношения R „р = R < R „.

Э

1 Ь1 — радиус кривизны кромки щупа;

"„ — радиус кривизны контролируемого абразивного изделия;

"(к) — табулированная гаммафункция.

2. Щуп профилографа для осуществления способа по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что радиус кромки щупа и его ширина (по хорде) соответствуют соотношению где  — ширина щупа по хорде, D — средний диаметр абразивных зерен.

1260660

Составитель В.Романов

Редактор М. Бандура Техред Л. Сердюкова Корректор Т.Колб

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5213/35

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.Проектная, 4