Способ контроля качества заготовок режущих инструментов из искусственных сверхтвердых материалов

 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности контроля заготовок режущих инструментов из композиционных материалов на основе искусственных сверхтвердых материалов за счет проверки в ходе контроля наличия взаимосвязи плотности заготовок и скорости распространения продольных акустических колебаний в них вследствие разделения контролируемой партии заготовок на группы с различной плотностью и сравнения значений средних скоростей в этих группах с эталонными. На основе изучения взаимосвязи скорости, плотности и износа заготовок и по результатам измерения скорости выбирают две эталонные заготовки с максимально допустимым износом и износом больше максимально допустимого. Приготовляют тяжелые жидкости, плотности которых равны плотностям эталонных заготовок. Производят гравитационную сепарацию контролируемой партии заготовок в тяжелых жидкостях и по ее результатам разделяют партию на три группы. Измеряют средние значения скорости распространения продольных колебаний в двух наиболее тяжелых группах и по результатам их сравнения со скоростями эталонных заготовок производят разбраковку групп заготовок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4463880/25-28 (22) 21 ° 07 ° 88 (46) 30,05,90, Бюл. N 20 (71) Научно-производственное объединение по абразивам и шлифованию (72) h.A,Гпагонский, )I,II, Глазенап, В,Я,);горон, И.Б,Москоненко, Н.A,Ìoë÷àíîâ, И,A.Ðóáëåâñêàÿ и Л.Я.Слаггина (53) 620,)79.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 456573, кл. G 01 N 29/04, 1972. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗАГОТОВОК РЕЖУЩИХ Ы1СТРУ 1ЕНТОВ ИЗ ИСКУССТВЕННЫХ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) И зобретение относится к методам неразрушающего контроля. Целью изобрете гггя является повышение достоверггоcTи контроля 3нг отонoK режущих инструментон иэ композиционных материалов на основе искусственных сверхтвердых материалов эа счет пронерки и ходе контроля наличия взаимосвязи плотности заготовок и скорости расИзобретение относится к методам неразрушающего контроля н может быть использовано при контроле качества эаготонок режущих инструментов из искусственных снерхтнердых материалов по их плотностным и акустическим характеристикам, Цель изобретения - повышение достоверности контроля заготовок режущих инструментов иэ композиционных материалов на основе искусственных сверхтнердых материалов эа счет проверки в

„.SUÄÄ 1567969

2 пространения продольных акустических колебаний н них, вследствие равделения контролируемой партии заготовок на группы с различной плотностью и сраннения значений средних скоростей н этих группах с эталонными. На основе изучения взаимосвязи скорости, плотности и износа заготонок и по результатам измерения скорости выбирают две эталонные заготовки с максимально допустимым износом и износом больше максимально допустимого. Приготовляют тяжелые жидкости, плотности которых равны плотностям эталонных заготовок.

Производят гравитационную сепараггию контролируемой партии заготовок в тяжелых жидкостях и по ее результатам разделяют партию на три группы. Измеряют средние значения скорости распро" странения продольных колебаний в двух наиболее тяжелых группах и по результатам их сравнения со скоростями эталонных заготовок производят разбраконку групп заготовок. 2 ил. ходе контроля наличия.взаимосвязи плотности заготовок и скорости pacnpo" странения продольных акустических ко-, лебаний в них вследствие разделения контролируемой партии заготовок на несколько групп с различной плотностью, измерения среднего значения скорости в некоторых группах и сравнения средних значений скорости с эталонными.

На фиг.1 представлена зависимость величины Н износа по задней грани от.

1567969 плотпос ти $ 3аготопки иэ компоэита

0,5 ИТ; на фиг,2 — зависимое гь скорости распространения продольных акустических колебаний в материале

5 заготовки из композита 05 !1Т от ее плотности, Способ заключается в следующем.

В заготовках измеряют скорость С распространения продольных акустичес- 1ð ких колебаний и выбирают две эталонные заготовки со скоростями С < и С, соответствующими износам Н и Н при испытаниях на режущую способность

Н вЂ” MBKCHMBJIhltO допустимый износ, Н вЂ” износ, меньший максимально допустимого и больший минимально возможного (Н, ) Н ). CooT ветственно, С ) С ° Размещают эталонную заготовку со скоростью С в тяже- 2р пой жидкости и изменяют плотность последней до тех пор, пока она не станет равна величине р, что соответствует переходу эталонной заготовки со скоростью С во взвешенное состояние. 2

Затем в полученной тяжелой жидкости с плотностью л размещают контро(2 лируемую партию заготовок. Разделяют партию заготовок по результатам гравитационной сепарации в тяжелой жидкости с плотностью !1 на группу с плотностью р (не утонувшие) и группу с плотностью р ) О (утонувшие), Размещают эталонную заготовку со скоростью С в тяжелой жидкости и изменяют плотность последней до тех пор, пока она не станет равна величине 0,, что соответствует переходу эталонной заготовки со скоростью С, во взвешенное состояние, Затем в по40 лученной тяжелой жидкости с плотностью р< размещают группу заготовок с плотностью p ip . Разделяют .эти заготовки по результатам гравитационной сепарации в тяжелой жидкости с плотностью Р на группу с плотностью (всплывшие) и группу с плотностью p z p p, (не всплывшие) .

Измеряют среднее значение скорости

С для группы заготовок с плотностью

p P ь Р,. Измеряют среднее значение скорости С для группы заготовок с плотностью р тpz i Проверяют соблюдение выполнения условий С, ) С

С С,, С > С и при их выполнении

55 считают годными все заготовки с плотнос т ью ъ. (! °

Спосо о контроля реализуе тс я следующим образом.

i)a основе анализа состава композиционного материала и экспериментов по определению плотности П, скорости С распространения акустических колебаний и режущей способности, например, износу Н задней грани инструмента, из заготовок, изготовленных при соблюдении технологического регламента, подбирают две эталонных заготовки: первую с плотностью Р и скоростью С,, имеющую максимально допустимый износ Н,, и вторую с плотностью О и скоростью С, имеющую износ Н, удовлетворяющий условию

Н - Н (Н, где Н > — минимально воз1 можный износ для данного типа композиционного материала, Для композиционного материала на основе кубического нитрида бора — композит

05 И? (фиг, 1 и 2) эталонные параметры принимают следующее значение: ,о, = 4,14 г/см ; С = 10900 м/с; Н, — 0,15 мм; C1z = 4,19 г/см; С

Э. — 11300 / ; Н = О, 10 мм. При выборе второй эталонной заготовки необ— ходимо, чтобы разности ((7 — P ), (С вЂ” С ) и (Н вЂ” Н ) превышали по-, грешности измерения соответствующих параметров . Выбранные эталонные изделияя помещают в тяжелую жидкость, например жидкость "Клеричи", и разбавляют ее водой так, чтобы вторая эталонная заготовка находилась во взвешенном состоянии, т.е, плотность жидкости равнялась (1 . В полученную жидкость помещают контролируемую партию заготовок, утонувшие заготовки (группа с плотностью p pz ) отделяют. Вновь разбавляют жидкость так, чтобы первая эталонная заготовка на-.. ходипась во взвешенном состоянии, т,е, плотность жидкости равнялась jl<

Отделяют всплывшие заготовки (группа с плотностью !1< (),) от остальных (группа с плотностью ), Ъ p p, ) .

Промывают водой и высушивают раздель но каждую из трех полученных групп,.

Группу с плотностью P < P, бракуют.

Из двух других групп произвольно выбира ют часть заготовок (17, но не менее

10 шт.) и определяют среднее арифметическое значение скорости С рас" пространения продольных колебаний для каждой группы. Определение скорости

С производят, например, путем измерения частоты собственных колебаний заготовки на приборе "Звук-107" и вычисления скорости С с учетом формы и

Процесс изготовления компоэицион- 15 ных материалов на основе искусственных сверхтвердых материалов сложен и протекает в условиях кратковременного воздействия высоких температур и давления, не поддающихся четкой регистрации и контролю, что приводит к значительному разбросу свойств изделий даже внутри одной технологической партии. Скорость распространения акустических колебаний в искусственных сверхтвердых материалах значительно превышает скорость распространения акустических колебаний в материалах, используемых в композициях в качестве связующих компонентов, Данный факт позволяет отличить повышение плотности заготовок, вызванное увеличением относительно регламентированного количества тяжелого связующего компонента, от повышения 35 плотности за счет уменьшения пор, являющихся нежелательными и присутствующими в некоторых количествах в заготовках,, Наличие пор уменьшает не только плотность, но и скорость.

В результате осуществления способа контроля качества заготовок режущих инструментов из искусственных сверхтвердых материалов бракованные заготовки не будут попадать на после45 дующие дорогостоящие операции изготовления из них режущих инструментов, что улучшает качество и стабилизирует свойства режущего инструмента из

50 композиционных материалов, 1

15679 размеров по известным соотношениям.

Сравнивают значение с ко рос ти С для

1 группы заготовок с плотностью P p, и скорости С для группы заготовок с плотностью > P с эталонными параметрами С, и С, Если удовлетворяются условия С 7 С С )Г и

C > Г,, то заготовки с плотностью пригодны для изготовления режущего инструмента, При невыполнении указанных условий вся партия заготовок бракуется

69 6

Формула изобретения

Способ контроля качества заготовок режущих инструментов из искусственHtDc сверхтвердых материалов, заключающийся в измерении скорости С распространения продольных акустических колебаний в заготовках, выборе эталонной заготовки со скоростью С, соответствующей максимальному допустимому износу при испытаниях на режущую способность, размещении эталонной заготовки в тяжелой жидкости, изменении плотности тяжелой жидкости до плотности 0, соответствующей переходу эталонной заготовки во взвешенное состояние, размещении контролируемой партии заготовок в полученной тяжелой жидкости с плотностью р, и определении качества заготовок по результатам гравитационной сепарации, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля заготовок режущих инструментов из композиционных материалов на основе искусственных сверхтвердых материалов, одновременно с выбором основной эталонной заготовки выбирают дополнительную эталонную заготовку со скоростью С, соответствующей износу при испытаниях на режущую способность, меньшему максимально допустимому и большему минимально возможного износа, размещают дополнитель-, ную эталонную заготовку в тяжелой жидкости, изменяют плотность тяжелой жидкости до плотности р соответствующей переходу дополнительной эталонной заготовки во взвешенное состояние, размещают контролируемую партию заготовок в полученной тяжелой жидкости с плотностью р измеряют среднее значение скорости С< для группы заготовок с плотностью, не большей плотности и не меньшей плотности,, и среднее значение скорости С для группы заготовок с плот2 постыл, большей плотности р, а качество заготовок определяют по результатам гравитационной сепарации при выполнении условий: С„ 7 С1, С 7 С и С27С,, 1567969

0,5

Фиг. 1

И,2 гав

Фиг. 2

Составитель В.Гондаревский

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Редактор И.Келемеш

Заказ 1319

Тираж 507

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

0,7 а,ь

4,!

4,2 8 г/сиз

C>fQ, и/с

Подписное