CS261259B1 - Nástroj pro měření teploty řezání - Google Patents

Abstract

Řešení se týká oblasti obrábění. Těleso nože je opatřeno dvěma řeznými destičkami, zhotovenými z odlišných řezných materiálů. Řezné destičky jsou od tělesa i navzájem elektricky izolovány.

Description

Vynález se týká nástroje pro měření teploty řezáni při obrábění, sestávajícího z tělesa nože, na němž jsou přilepením upevněny řezné destičky.

Měřeni teplot při obrábění se provádí na principu různých fyzikálních, případně chemických jevů, které závisí na teplotě. Rozložení teplot v soustavě nástroj— obrobek - tříska je složité a určení teploty jednotlivých hmotných bodů obtížné. Proto se zpravidla stanoví teplota určitého bodu, nebo častěji střední teplota v Oblasti styku břitu s třískou a obrobkem. V teorii obrábění je tato teplota nazývána teplotou řezání a*do určité míry charakterizuje jak teplotní namáhání břitu nástroje a povrchové vrstvy obrobku, tak i obrobitelnost obráběného materiálu.

Je známo měření teploty termoelektrickými články, kdy se využívá umělý termočlánek nebo poloumělý termočlánek, nebo přirozený termočlánek a termoduo. K nevýhodám umělého a poloumělého termočlánku patří obtížná realizace s ohledem k vrtání otvoru malého průměru, izolování a zjišEování teploty v jednom bodě pod povrchem respektive na povrchu místa řezu. Měření přirozeným termočlánkem vyžaduje nové cejchováni při změnách chemického složení a mechanického zpracování obrobku. Metoda termodua všechny tyto nevýhody překonává, avšak předpokládá obykle úpravy obrobku a použití zvláštního měřicího přípravku pro. upnutí a odizolování obou nástrojů.

Pro dynamická měření teploty řezáni v závislosti na čase a zvláště u přerušovaného řezu je třeba použít řešení s oo nejmenší časovou konstantou. Při požadavku eliminace nerovnoměrnosti respektive změny chemického složení materiálu obrobku je nejvhodnější pro dynamická měření využít měření na principu-termodua.

Uvedený problém řeší nástroj pro měření teploty řezání při obrábění sestávající z tělesa nože, na němž jsou přilepením upevněny řezné destičky, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je opatřen dvěma řeznými destičkami, zhotovenými z odlišných řezných materiálů, přičemž řezné destičky jsou od tělesa i navzájem elektricky izolovány. Podle dalšího význaku vynálezu je v lepidle, mezi styčnými plochami tělesa a řených destiček, dispergována skleněná střiž v množství 10 až 50 % hmot.

Základní výhoda nástroje podle vynálezu spočívá v tom, že nevyžaduje žádnou úpravu obrobku a měří bez ohledu na rozměry obrobku. Jednoduchá konstrukce měřicího nástroje umožňuje měření teploty řezání při frézování, soustružení i přerušovaným řezem, hoblování a obrážení, vyvrtávání a dalších bez použití speciálních přípravků. Měřicí nůž lze upnout stejně jako běžný nůž. Při frézování se upíná do čelní frézovací hlavy s rychloupínacími noži. Konstrukce nože umožňuje měřit s různou řeznou geometrií a různými řeznými podmínkami.

Nástroj podle vynálezu je dále popsán na příkladu provedení podle připojeného výkresu, na němž značí obr. 1 axonometrický pohled na nástroj, obr. 2 rozložení plochy řezu na jednotlivých řezných destičkách.

Jak je patrno z obr. 1, jsou do tělesa 2 nože, které je vyrobeno z konstrukční oceli, vsazeny spodní řezná destička 2 a horní řezná destička 2 ^z chemicky odlišných řezných materiálů, které tvoří termočlánek. Lepidlo 4 či jiný izolační materiál upevňuje spodní řeznou destičku 2 a horní řeznou destičku 2 ^v tělese 2 ^a zároveň obě řezné destičky 2, 2 ^od tělesa 2 i od sebe navzájem elektricky izoluje. Režné destičky 2 a 2 jsou opatřeny.vývody 2 ^a 2» mezi které se při měření zapojí milivoltmetr. Vznikající tříska i odpružená povrchová vrstva obrobku elektricky spoji řezné destičky 2 ^a 2 ^v měřicí spoj termočlánku.

Jak uvádí obr. 2, je plocha styku s třískou na obou řezných destičkách 2» 2 stejná.

Na obr. 2 značí h hloubku odřezávané vrstvy, B__z posuv na zub, h' hloubku vrstvy odřezávané spodní řeznou destičkou 2 ^a značí úhel nastavení hlavního ostří. Přitom pro h' muší platit přibližně vztah:

^h' = I -T -³¹¹¹ *_r-c°s Z_r

V konkrétním případě provedení byl použit pro spodní řeznou destičku 2 slinutý karbid wolframu, titanu a tantalu s pojivém, tvořeným kobaltem a pro horní řeznou destičku 2 slinutý karbid wolframu s pojivém, tvořeným kobaltem. Ostatní parametry dle obr. 2: h = 2 mm, = = 45°, s_z = 0,4 mm.zub^-1. Teplota v místě řezu se odečte dle následující cejchovní závislosti :

^[°c] = 128,7. ₊ 46,8

Místo uvedených slinutých karbidů lze použít i jiné dvojice různých karbidů, či dvojice různých rychlořezných ocelí, případně i dvojice tvořené slinutým karbidem a rychlořeznou ocelí. Pro každou dvojici je nutné stanovit vlastní cejchovní závislost.

S takto vyrobenými nástroji je možno měřit závislosti teploty řezání na čase pro různé řezné podmínky, různou řeznou geometrii, na různých obráběných materiálech a to při soustružení, frézování, obrážení a hoblování různými řeznými materiály. Nástroj lze využít i pro kontinuální sledování stavu břitu nástroje, okamžité obrobitelnosti i hloubky třísky při řízení bezobslužných obráběcích strojů.

Claims (2)

1. Nástroj pro měření teploty řezání při obrábění, sestávajíoí z tělesa nože, na němž jsou přilepením upevněny řezné destičky, vyznačený tím, že je opatřen dvěma řeznými destičkami (2, 3), zhotovenými z odlišných řezných materiálů, přičemž řezné destičky (2, 3) jsou od tělesa (1) i navzájem elektricky izolovány.

2. Nástroj podle bodu 1 vyznačený tím, že mezi styčnými plochami tělesa (1) a řeznými destičkami (2, 3) je v lepidle (4) dispergována skleněná střiž v množství 10 až 50 % hmot.