SU1242309A1 - Инструмент дл оптико-механической обработки материалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к механической обработке металлов и неметаллов с одновременным светолучевым воздействием на о6рабатьюае:мь Й материал .

Цель изобретени  - повьшение производительности обработки за. счет интенсификации теплового бала,:р- са между оптическими элементами и режущей пластиной,

На фиг,1 изображен/инструмент в вариантном исполнении (сверло), об- шдй на фиг.2 - режуща  пластина дл  сверлаJ на фиг.З - разрез А-А на на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - инструмент в вариантном исполнении (резец), общий вид,

Инструмент дл  оптико-механической обработки материалов имеет режущую пластину 1 и державку 25 котора  выполнена в виде тепловой тру-- бы 3 с фоконом 4 на входе 5 оптико- вапоконного фитил  6 в ее паровом канале 7. Пластина 1 закреплена на опорном элементе 8 державки 2. Элемент 8 имеет канавку 9 дл  направлени  сбега и отклонени  . Перед фоконом 4 установлено прозрачное окно 10.

Пластина 1 снабжена пучком 11 светопрозрачных стержней 12 в виде световодов 13, выполненных,например, из фианитов и имеющих наружный светоотражающий или преломл ющий слой 14. Световоды 13 уложены в матрице 15 из тугоплавкого композиционного материала . Световоды 13 в матричной пластине 1 образутат армирующую структуру 16j котора  пронизывает пластину 1 о поверхности 17, погруженной в парово канал 7 до наружной поверхности,прилегающей к режущей кромке 18, например задней поверхности 19 и передней поверхности 20. Причем армирую;цие пластину 1 световоды 13 одним торцом 21 выведены как минимум на заднюю поверхность 19, а другим торцом 22 оптически сопр жены с торцами оптических волокон на выходе фитил  6, где омываютс  теплоносителем тепловой трубы,

Элемент 8 державки 2 снабжен электродом 23, который расположен своей

токоприемнои поверхностью в Ш1:оскос- ти торцов 21 световодов 13, на главной задней поверхности 19 под режущей кромкой пластины, а закрепл ет т й

10

15

20

25

242309i

с  в подложке из электроизол ционного материала. Электросопротивление материала электрода 23 меньше электросопротивлени  материала режущей 5 пластины -1 ,

В процессе оптико-механической обработки материалов световой поток 24 направл ют на фокон 4, которым концентрируют поток и ввод 1г через входной конец 5 в оптико-волоконный фитиль 6 в паровом канале 7. Фитиль 6 транспортирует концентрированный поток к сопр женным с ним световодам 13. Через торцы 21 световодов световой поток направл етс  на обрабатываемый материал под режущей кромкой пластины 1. Под действием светового потока 25 обрабатываемый материал разм гчаетс . При этом пластина 1 защищена от перегрева путем испарени  с ее поверхности и с поверхности концов световодов 13 Теплоносител , поступающего по фитилю 6;. в направлении 26 к зоне 27 конденсации на державке 2. Фокон 4 охлаждают паровым потоком 28 в направлении к зоне 27 конденсации. Контактный теплообмен между световодами 13 и режущей пластиной 1 увеличен за счет высокоразвитой поверхности их взаимного соприкосновени . Перед установкой инструмента на станок просвечивают его пластину 1 световым потоком на предмет вы влени  внутренних невидимых снаружи трещин в . материале матрицы 15. Дл  этого через открытые торцы 21 световодов 13, расположенные на задней поверхности 19, поочередно в каждьш световод направл ют световой поток, прохождение которого через армирующую структуру 16 устанавливают наблюдением светимости фокона 4 на противоположном конце инструмента. Обрывы в световодах армирующей структуры пластины 1 преп тствуют прохождению света и дают информацию не только о наличии в матрице 15 трещин,вызвавших обрывы световодов армирующей структуры, но и о месте расположени  трещины, о ее нап1равленности и характере ее дальнейшего развити  во времени, например, при просвечивании пластины после очередной восстановительной заточки режущей кромки.

30

40

50

55

Воздействием светового потока 24 плотностью до 10 Вт/см на поверхность обрабатываемого материала под

режущей кромкой 18 пластины 1 образуют струю плазмы из зар женных частиц обрабатываемого материала. Концентраци  зар женных частиц в струе плазмы пропорциональна пористости рельефа обработанной поверхности, включающей в себ  шероховатость, создаваемую режущей кромкой пластины

При перемещении обработанной поверхности и полученной с нее струи плазмы относительно передней поверхности 19 под режущей кромкой пластины 1 упом нута  плазменна  стру  достигает электрода 23, на который предварительно подают положительное относительно обрабатьшаемого риала напр жение до 100 В. По протекающему через плазменную струю току определ ют с помощью регистрирующей аппаратуры, с градуировкой по

эталонному образцу, шероховатость поверхности монолитного материала или пористость поверхности материала, спеченного из порошка. Это измере- ние, проводитс  непосредственно в процессе резани .

Во врем  эксплуатации инструмента он подвергаетс  многократной восстановительной заточке. В процессе

заточки матрица и ее армирующие световоды по задней поверхности пластины 1 срезаютс  за один проход совместно с электродом 23 под углом к плоскости резани , обеспечивающим

рассто ние между электродом и обработанной контролируемой поверхностью от 2 до 5 мм. После заточки торцы 21 световодов армирующей структуры могут быть подвергнуты химическому полированию .

г

о

ф1/д.

74

75 фигА

Claims (2)

1. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОПТИКОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, содержащий режущую пластину и державку в виде тепловой трубы с фоконом на входе оптико-волоконного фитиля в ее паровом канале, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения производительности обработки путем интенсификации теплового балан са между оптическими элементами и режущей пластиной, он снабжен размещенным в режущей пластине пучком светопрозрачных стержней, одним торцом выведенных по крайней мере на заднюю поверхность режущей пластины, а другим сопряженных с выходом оптико-волоконного фитиля тепловой трубы.

2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что он снабжен электродом, который расположен вблизи режущей пластины в плоскости торцов светопрозрачных стержней на ее главной задней поверхности, при этом электросопротивление материала электрода меньше электросопротивления материала режущей пластины.

,.о. SU 1242309