DD296362A5 - Einrichtung zur untersuchung von wendeschneidplatten mit ultraschalloberflaechenwellen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung von Wendeschneidplatten mit Ultraschalloberflaechenwellen und findet vorzugsweise bei der Pruefung auf Oberflaechenfehler sowie der zu erwartenden Standzeit Anwendung. Aufgabe der Erfindung ist es, die aufwendige Verschiebung des Senders zwischen der ersten und zweiten Messung, die zur Ermittlung der Geschwindigkeit notwendig ist, um den definierten Abstand Dl zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemaesz dadurch geloest, dasz im Meszkopf zwei Sender im definierten Abstand Dl angeordnet sind und diese nacheinander US-Signale aussenden. Diese werden vom Empfaenger aufgenommen und von einem im Ultraschallmeszgeraet integrierten Mikrorechner ausgewertet. Aus der errechneten Geschwindigkeit der Ultraschalloberflaechenwellen koennen Rueckschluesse auf die Qualitaet der Wendeschneidplatten gezogen werden. Durch die erfindungsgemaesze Einrichtung koennen die Meszzeiten wesentlich verringert werden.{Schneidplatte; Wendeschneidplatte; Ultraschalloberflaechenwellen; Oberflaechenfehler; Standzeit}

Description

-2- 296 3G2

Der Eintfittswinkol α ergibt sich aus dem Snolliusschon Berechnungsgosetz

sin α C_L sin β ⁼ C₀

sin a - Eintrittswinkol dor Longittidinalwolle In Piacryl

sin β - Austrittswinkel der Ultraschalloborf lächonwellen

Cl - Schallgeschwindigkeit der Longitudinalweilon im Piacrylgrundkörper

C₀ , - Geschwindigkeit der Ultraschalloberflächenwellen

Vorteilhafterweise sollte die Aufnahme für die Sender und den Empfänger ous Piacryl bestehen und der Winkel α so gewählt werden, daß Ultraschalloberflächenwellen entstehen. Jeder Sender ist mit einem gesonderten Ausgang des Ultraschallmeßgerätes verbunden.

Die Sender geben nacheinander ein Signal ab, welches In Form von Ultraschalloberflächenwellen an den Freiflächen entlang bis zum Empfänger läuft. Die nacheinander am Empfänger des Ultraschallmeßgerätes ankommenden Signale In Form von Impulsfolgefrequenzen bzw. Impulsdurchgangszeiten werden im Integrierten Mikrorechner ausgewertet und daraus die Geschwindigkeit der Ultraschalloberflächenwellon berechnet. Durch die erfindungsgemäße Integration von zwei Sendern im Meßkopf entfallen die bisher aufwendige Verschiebung eines Senders zwischen den zwei durchzuführenden Messungen und das dabei notwendige Bestimmen des definierten Abstandes ΔΙ. Die Zeit für die Messung verringert sich wesentlich. Vorteilhafterweise können unterschiedlich große Schneidplatten mit einer Vorrichtung gemessen werden. Durch das Kippen der beiden Piacrylteile gegeneinander könnon neben quadratischen auch rhombische Wendeschneidplatten ausgemessen werden. Ein kleiner Bereich der Freifläche zwischen den Sendern und dem Empfänger, den die Ultraschalloberflächenwellen nicht durchlaufen, wird bei der Messung nicht erfaßt. Es ist daher notwendig, die Wendeschneidplatte nach der ersten Messung um 90" oder 180° zu drehen und eine weitere Messung vorzunehmen.

Durch die gegenüberliegende Anordnung von zwei Meßeinrichtungen werden alle Freiflächen ausgemessen. Eine Drehung der Schneidplatte ist nicht mehr notwendig.

Durch die Messung der Geschwindigkeit der Ultraschalloberflächenwellon können Aussagen über die zu erwartenden Standzeiten der Wendeschneidplatten gemacht werden. Bei beschichteten Wendeschneidplatten sind Aussagen über die Güte und Haftung der Schicht möglich.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: Vorderansicht der Erfindung

Fig. 2: Vorderansicht unter Verwendung von zwei sich gegenüberliegenden Meßköpfen Fig. 3: Kopplung mit dem Ultraschallmeßgerät.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht gemäß Fig. laus einer Grundplatte 1, aufweicher ein Piacrylteil 2 zur Aufnahme der Sender 4a, 4b sowie ein Piacrylteil 3 zur Aufnahme des Empfängers 5 befestigt sind. Die Piacrylteile 2,3 weisen entsprechend der Form der Wendeschneidplatte 6 zueinander um 90° geneigte Aufnahmeflächen 7 auf.

Im Einfallswinkel α = 45° sind an dem Piacrylteil 2 die Sender 4 a und 4 b um den definierten Abstand ΔΙ angeordnet. Am Piacrylteil 3 befindet sich der Empfänger 5.

Jeder Sender 4 a, 4b ist mit einem Ausgang 8a, 8 b des Ultraschallmeßgerätes verbunden. Der Empfänger 5 wird mit dem Eingang E des Meßgerätes gekoppelt. (Fig.3)

Bei der Durchführung der Messungen gemäß Fig. 1 wird ein kleiner Bereich der Wendeschneidplatte nicht mit erfaßt, da er von den Oberflächenwellen nicht durchlaufen wird. Die Wendeschneidplatte muß daher nach einer Drehung von 90° bzw. 180" nochmals gemessen werden, um auch diesen Bereich mit in die Untersuchung einzubeziehen.

Eine Drehung der Wendeschneidplatte ist nicht erforderlich, wenn man entsprechend Fig. 2 zwei sich gegenüberliegende Meßköpfe einsetzt.

Hierbei werden zwei nacheinander folgende Messungen mit den Meßköpfen vorgenommen.

In dem Ultraschallmeßgerät ist ein Mikrorechner integriert, der die zeitliche Anssendung der Signale steuert und aus dem Eingangswert (Impulsfolgefrequenzen bzw. Impulsdurchgangszeiten) die Geschwindigkeit der Ultraschalloberflächenwellen bestimmt, die am Ultraschallgerät durch die Anzeige A sichtbar gemacht wird.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Untersuchung von Wendesohneidplatten mit Ultraschalloberflächenwellen unter Verwendung des Sing-around-Prinzips und einem Ultraschallmeßgerät mit integriertem Mikrorechner, welches Impulsfolgefrequenzen bzw. Impulsdurchgangszeiten auswertet und daraus die Geschwindigkeit der Ultraschalloberflächenwellen bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallmeßkopf zwei in definiertem Abstand ΔΙ zueinander versetzt angeordnete Sender (4a, 4b) und einen Empfänger (5) aufweist, wobei die beiden Sender und der Empfänger auf entsprechenden Piacrylteilen in einem solchen Winkel angeordnet sind, daß Ultraschalloberflächenwellen entstehen, die die Freiflächen der Wendeschneidplatten umlaufen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sender (4a, 4b) mit einem gesonderten Ausgang (8a, 8b) des Ultraschallmeßgerätes verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Untersuchung von Wendeschneidplatten mit Ultraschalloberflächenwellen, bestehend aus einer speziellen Ultraschallprüfeinrichtung und einem Ultraschullmoßgerät mit integriertem Mikrorechner, mit der die Freiflächen von Wendeschneidplatten mit Ultraschalloberflächenwellen untersucht werden, um Aussagen über Oberflächenfehler und die zu erwartende Standzeit zu gewinnen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß mit Hilfe der Schallemissionsanalyse Wendeschneidplatten auf ihre Beschaffenheit geprüft werden. Hier wird die Schallomission gemessen und beurteilt, welche entsteht, wenn eine Tastspitze unter zunehmender Belastung über die Freifläche der Wendeschneidplatte gezogen wird. Dieses Verfahren arbeitet nur bedingt zerstörungsfrei und nimmt relativ lange Zeit in Anspruch (Hintermann, H.E., Vortrag zum Vl. Oberflächenkolloquium, 1984, Karl-Marx-Stadt). Bei allen bisher bekannten Verfahren zur Werkstoffprüfung mit Ultraschalloberflächenwellen (Krautkrämer, J., Krautkrämer, H„ Werkstoffprüfung mit Ultraschall, Springer Verlag, 1986), die insbesondere auf der Basis der Bestimmung der Geschwindigkeit der Oberflächenwellen beruhen, ist es notwendig, nach der ersten Messung den Abstand zwischen Sender und Empfänger definiert zu verändern und danach eine zweite Messung durchzuführen. Es können hierbei die Impulsdurchgangszeiten t bzw. die Impulsfolgefrnquenzen ft, gemessen mit dem oing-around-Verfahren, ermittelt werden. Aus den Meßwerten bei verschiedenen Wandlerabständen ist die Geschwindigke.t c der Ultraschalloberflächenwellen wie folgt zu berechnen:

ΔΙ ΔΙ

c =

ti - t₂ J 1_

ff, ff.

c - GeschwindigkeitderUltraschalloberflächenwellen

ΔΙ - AbstandsänderungzwischenSenderundEmp'änger

ti, ff, - Durchgangszeit bzw. Impulsfolgefrequenz bei großem Wandlerabstand

t₂, ff, - Durchgangszeit bzw. Impulsfolgefrequenz bei kleinem Wandlerabstand

Die Bestimmung von ΔΙ muß bei jeder Messung neu vorgenommen werden und sehr genau, mindestens im μιη-Bereich erfolgen. Dieses Meßverfahren ist sehr zeitaufwendig.

Ziel der Erfindung

Dio Erfindung hat das Ziel, Wendeschneidplatten mit geringem zeitlichen Aufwand zerstörungsfrei auszumessen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur Untersuchung von Wendeschneidplatten mit Ultraschalloberflächenwellen zu entwickeln, die es gestattet, ohne die zeitaufwendige definierte Änderung des Abstandes zwischen Sender und Empfänger nach der ersten Messung und die damit verbundene aufwendige Bestimmung dieser Abstandsänderung eine zuverlässige Werkstoffprüfung hinsichtlich Oberflächenfehler und der zu erwartenden Standzeit der Wendeschneidplatten durchzuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verwendung des Sing-around-Prinzips und einem Ultraschallmeßgerät mit integriertem Mikrorechner, welches Impulsfolgefrequenzen bzw. Impulsdurchgangszeiten auswertet und daraus die Geschwindigkeit der Uhraschalloberflächenwellon bestimmt, dadurch gelöst, daß der Ultraschallmeßkopf zwei in definiertem Abstand 1 angeordnete Sender und einen Empfänger aufweist. Die Sender und der Empfänger sind an zwei Piacrylteilen so angebracht, daß sich in den Freiflächen der Wendeschneidplatten, die auf den Aufnahmeflächen der Piacrylteile aufliegen und mit Öl angekoppelt sind, Ultraschalloberflächenwellen fortbewegen.