Термопара для измерения температуры на контактных участках режущего инструмента

 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при измерении температуры на контактных участках режущего инструмента в процессе обработки различных сталей и сплавов. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет увеличения чувствительности. Термопара для измерения температуры на контактных участках режущего инструмента содержит два термоэлектрода 1 и 3. Термоэлектрод 1 выполнен в виде части составного резца из твердосплавного материала, а термоэлектрод 3 - из константана и размещен между термоэлектродом 1 и другой частью составного резца. Рабочий конец термоэлектрода 3 выполнен в виде лепестка с остросрезанной вершиной. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) . (g1)5 G 0l K 7/02 .л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4357762/24- 1,0 (22) 04,01.88 (46) 07.10.90, Бюл. 37 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Н.А,Ерофеев и В.Г.Степаненко (53) 536.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 248288, кл, G 01 К 7/02, 1969.

Вадачкория В.И. Исследование обрабатываемости пластмасс резанием. Тбилиси, ГрПИ, 1960, с.45 и 46. (54) TEPMOIIAPA ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРА-

ТУРЫ НА КОНТАКТНЫХ УЧАСТКАХ РЕЖУЩЕГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к обработ- . ке металлов резанием и может быть исполь2 зовано при измерении температуры на контактных участках режущего инструмента в процессе обработки различных сталей и сплавов ° Цель изобретения — повышение точности измерения за счет увеличения чувствительности. Термопара для изме рения температуры на контактных участ ках режущего инструмента содержит два термоэлектрода 1 и 3. Термоэлектрод

1 выполнен в нице части составного резца из твердосплавного материала, а термоэлектрод 3 — из константана и размещен между термозлектродом 1 и другой частью составного резца ° Рабочий конец термоэлектрода 3 выполнен в ь виде лепестка с остросрезанной верши- а ной. 1 з.п,ф-лы, 2 ил.

1597599

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использозапо при измерении температуры на контактных участках режущего инстру- 5 мента в процессе обработки различных сталей и сплавов.

Цель изобретения — повышение точности >измерения за счет увеличения чувствительности. 1О

На фиг.1 и 2 показана схематически термопара, Для измерения температуры на контактных участках режущего инструмента подготовляют дне твердосплавные режу-,15 щие пластины 1 и 2 из ВК8, полученные из одной стандартной пластины путем разреза электроискровым методом пер— пендикулярно гланной режущей кромке на расстоянии от вершины резца, равном 1 половине ширины срезаемой стружки. Эти две .полонинки режущей пластины по плоскости разреза шлифуются алмазным кругом и тщательно доводятся на алмазной пасте. При этом достигается полное 25 прилегание (без завалон) обеих частей режущей пластины. В качестве одного из электродов для термопары берут большую часть режущей пластины 1. Другой электрод 3 изготавливают из констан- 30 тановой пронолоки диаметром 0,05 мм.

Для этого конец проволоки длиной 5 мм закладывают между полированными плоскостями с загругленными краями двух, твердоспланных пластин, которые затем сжимают на прессе Бринелля.

Таким образом, конец проволоки пластически деформируют до толщины

0,008-0,01 мм и ножницами делают срез вершины электрода 3 (фиг.1). Электро- 40 ды, изготовленные с толщиной лепестка менее 0,008 мм, не обладают достаточной прочностью, даже на стадии изготовления путем прессования они разрываются. Затем на обеих частях 1 и 2 45 режущей пластины по плоскости разъема клеем БФ-2 фиксируют термостойкую изоляцию 4 иэ слюды толщиной 0 005 мм.

Константановый лепесток остросрезанной вершиной выводят в нужную точку 50 передней поверхности резца и защемляют >>ежду двумя изолированными слюдой ее половинками. В таком состоянии сборная режущая пластина с константановым электродом помещается в специальной державке, где жестко фиксируется со всех сторон. Электроды подключаются проводами к измерительному прибору (милливольтметру или осциллографу) . Изготовление лепестка константаноного электрода толщиной более

0,01 мм приводит к тому, что при полученной величине зазора между частями режущей пластины в процессе резания происходят затекание обрабатываемого материала, нарушение изоляции и выход из строя полуискусственной термопары.

Если толщина лепестка константансвого электрода меньше 0,008 мм, то при защемлении его между частями режущей пластины происходят разрыв лепестка и выход из строя термопары. Поэтому оптимальной толщиной лепестка константанового электрода является 0,0080,01 мм.

Измерение контактной температуры осуществляется при точении электропроводного материала 5 (титанового сплава ВТЗ вЂ” 1) резцом марки ВК8, подготовленным по предлагаемой методике, в точке передней поверхности резца, расположенной па конце участка пластического контакта на расстоянии 0,4 мм от главной режущей кромки резца ° Процесс резания осуществляется в .течение 15 с при следующих режимах: скорость резания 0,5 м/с, подача 0,4б7 мм/об., глубина резания 5 мм. В результате измерения контактной температуры предло>кенным способом (при данных условиях) получают: максимальная температура б

1040 С, минимальная температура о

860 С, частота кОлебания контактной температуры до 1750 Гц. Регистрация колебаний контактной температуры осуществляется с помощью осциллографа.

В полуискуственной .термопаре в качестве одного из электродов взят сплав константан, потому что он обладает достаточной жаропрочностью, температура плавление 1400 С, имеет высокий электрохимический потенциал и, следовательно, относительно твердосплавного резца дает достаточно высокую разность потенциалов, приходящуюся на 1 С измеряемой температуры. Это позволяет повысить точность измерения температуры данной полуискусственной термопары резец-константан.

Известно, что инерционность любой термопары зависит от размерон горячего спая. Чем меньше его размеры, тем меньшей инерционностью обладает термопара. Исходя иэ этого, в полуискусственной термопаре резец-константан горячим слаем является очень маленький участок прирезцовой контактной поверхСоставитель Л.Балянина

Техред H.Õoäàíè÷

Редактор А.Коэориз

Корректор. 11.лароши

Тираж 508 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Москва, Ж-35, Раушская каб., д. 4 /5

Заказ 3043

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

15975 ности стружки, которая в процессе резания на участке пластического контак— та т ри условии ее полного прилипания на атомарном уровне замыкает между со— бой изолированные термоэлектроды, которыми являются вершина константанового лепестка и половинка режущей твердосплавной пластины. Таким образом достигаются минимальная инерцион- 10 ность термопары и возможность измерения температуры в очень маленькой зоне контактного участка (практически в заданной точке). Работоспособность такой полуискусственной термопары не зависит от физико-механических свойств об раб атыв аемо го материала.

Использование измерения температуры на контактных участках режущего инст— рументы обеспечивает воэможность изме-20 рения контактной температуры в заданной точке контактного участка резца как на передней, так и на задней поверхности инструмента; позволяет регистрировать колебания контактной тем-25 пературы при циклическом стружкообразовании (например, при резании титанового сплава) эа счет снижения инерцион- ности термопары при уменьшении объема

9g

6 горячего спая, а также измерять контактную температуру при резании любых токопроводящих материалов и в течении любого промежутка времени в процессе резания.

Формула изобретения

1. Термопара для измерения температуры на контактных участках режущего инструмента, содержащая два термоэлектрода, первый из которых выполнен в виде части составного резца, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет увеличения чувствительности, первый термоэлектрод выполнен из твердосплавного материала, а второй — иэ константана, размещен между первым термо-. электродом и другой частью составного резца и электроиэолирован от них.

2. Термопара по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что константановый термоэлектрод выполнен из проволоки диаметром 0,05 мм, рабочий конец которогс выполнен в виде лепестка толщиной

0,008-0,01 мм с остросрезанной вершиной.