SU1764833A1 - Способ контрол качества режущего инструмента - Google Patents

Abstract

Использование: испытани  режущих инструментов , определение стойкости и контрол  качества двухслойных пластин. Сущность: воздействуют на пластину внешним источником энергии, измер ют результаты этого воздействи , а по ним определ ют стойкость и качество рабочего сло . На режущую пластину воздействуют магнитным полем, измер ют ее магнитную восприимчивость и контролируют качество и стойкость рабочего сло  как величину, св занную с ее удельной магнитной восприимчивостью . Рабочий слой пластины выполнен из СТМ на основе нитрида бора. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к испытани м режущего инструмента и может быть использовано в машиностроении дл  определени  и контрол  качества двухслойных режущих пластин, рабочий слой которых выполнен на основе нитрида бора, а подложка - из твердого сплава.

Среди отечественных инструментальных материалов на основе нитрида бора наибольшее применение получили Эльбор-Р (Композит 01), Белбор и Исмит (Композит 02), Гексанит-Р (Композит 10) и др.

Недостатками этих материалов  вл ютс  их высока  стоимость, ограниченные размеры , чувствительность к перегреву, плоха  смачиваемость припо ми.

Известен способ определени  и контрол  стойкости инструмента, при котором испытани  провод т на модели инструмента, представл ющей собой контактную пару, один из контактов которой выполнен из обрабатываемого материала, а другой - из материала инструмента. Полученные на

модели результаты распростран ют на инструмент .

При осуществлении контрол , определени  и прогнозировани  используютс  как пр мые, так и косвенные параметры, например амплитуда сигнала акустической эмис- бии, термоЭДС или ЭДС индукции, частотный спектр сигналов акустической эмиссии аннигил ци  позитронов.

Ближайшим к изобретению техническим решением  вл етс  определение и контроль стойкости инструмента, который предусматривает определение и контроль стойкости инструмента без проведени  процесса резани  путем исследовани  физических свойств инструмента. При реализации способа в локальной зоне инструмента создают напр женно-деформированное состо ние путем воздействи  на эту зону непрерывного или импульсного излучени . При этом регистрируют распределение амплитудных сигналов акустической эмис - сии, по которым контролируют стойкость

со

с

XI

о

00

СА)

со

конкретного инструмента. Способ не св зан с практическим резанием и не разрушает инструмент.

Недостатком этого способа  вл етс  невысока  достоверность контрол , что делает его неприменимым дл  определени  стойкости и контрол  двухслойных пластин с рабочим слоем СТМ (сверхтвердых материалов ) на основе нитрида бора.

При осуществлении этого способа исход т из предположени  об абсолютной однородности инструмента и воспринимают информацию, полученную из локальной зоны , как его интегральную характеристику. На практике результат контрол  будет измен тьс  при изменении локальной зоны, в которой создавали напр женно-деформированное состо ние. Это особенно про вл етс  при определении стойкости заведомо неоднородных двухслойных пластин с рабочим слоем СТМ.

Целью изобретение  вл етс  повышение точности контрол  качества режущего инструмента.

На чертеже показан график износа пластин с различными значени ми магнитной восп риимчивости.

При изготовлении двухслойных режущих пластин в камеру синтеза загружают порошкообразные компоненты, из которых будет формироватьс  твердосплавна  подложка , и компоненты, из которых будет сформирован сверхтвердый рабочий слой. Формирование подложки и рабочего сло  происходит при давлении и температуре синтеза. При этом структура и соотношение карбидных и металлических фаз твердосплавной подложки, а следовательно, и ферромагнитные свойства пластины в целом определ ютс  как количественным соотношением компонентов, так и режимами прес- .совани  и спекани . Фазовые и структурные соотношени  настолько чувствительны к воздействующим на их факторам , что с помощью современных средств контрол  и управлени  нельз  получить стабильные по этим критери м результаты.

Одновременно с формированием твердосплавной подложки происходит синтез рабочего сло . Давление и температура синтеза создают уелови , интенсифицирующие диффузионные процессы. В двухслойных пластинах между рабочим слоем и подложкой формируетс  обширна  переходна  зона . Диффузионным процессам способствуют и микротрещины, возникающие при синтезе рабочего сло  и спекании подложки. Предполагаем, что диффузи  материала подложки в рабочий слой измен ет его износостойкость. При этом износостойкость снижаетс  в случае, если в подложке и в ее диффундирующих в рабочий слой частицах повышаетс  количественна  дол  фаз с высокой магнитной проницаемостью.

Установлено, что стойкость двухслойных режущих пластин, рабочий слой которых выполнен из синтетического сверхтвердого материала на основе нитрида бора, а подложка из твердого сплава,

коррелирует с магнитной восприимчивостью пластины. Так как магнитна  восприимчивость пластины определ етс  структурой и фазовым составом подложки, можно считать, что эти параметры указанных пластин определ ют износостойкость их рабочего сло .

Проведенные испытани  позвол ют сделать вывод о том, что отмеченна  св зь про вл етс  в двухслойных пластинах с рабочим слоем, выполненным из любого из известных СТМ на основе нитрида бора, и при любой (как вольфрамосодержащей, так и безвольфрамовой) твердосплавной подложке .

П р и м е р 1. Проводили определение стойкости и контроль качества двухслойных сверхтвердых режущих пластин на основе кубического нитрида бора композит 10Д и аналогичных пластин фирмы Сумитомо

Дэнко (Япони ) с целью отбора пластин, у которых при точении инструментальной легированной стали ХВСГ (HRC 48-58) со скоростью резани  V - 150 м/мин, подачей S 0,2 мм/об, и глубиной резани  t 2 мм,

износ по задней поверхности (пэ) не превышает 0,4 мм после 80 мин работы.

При подготовке к контролю качества инструмента из СТМ при заданных услови х провели стойкостные испытани  нескольких двухслойных пластин из каждой группы и отобрали в качестве эталонных пластины, износ которых соответствовал заданным. Затем, размеща  эталонные пластины в качестве сердечника соленоида, измерили их

магнитную восприимчивость. Разделив полученное значение магнитной восприимчивости пластин на их массу, получили допустимое удельное значение магнитной восприимчивости,которое составило дл 

композита 10Д - 4,4, дл  пластин фирмы Сумитомо Дэнко - 4,9 относительных единиц .

При определении износа сначала про- водили внешний осмотр пластин, отбраковыва  пластины с растрескиванием и видимыми сколами рабочего сло . После этого измер ли магнитную восприимчивость пластин, рассчитыва  их удельную магнитную восприимчивость, и сопоставл ли полученный результат с удельной магнитной восприимчивостью эталонной пластины .

По результатам этого сравнени  отбраковывали все режущие пластины, удельна  магнитна  восприимчивость которых выше, чем у эталонных пластин.

Правильность проведенного контрол  была проверена стойкостными испытани ми . При этом все отбракованные пластины показали стойкость ниже заданной, а 85% отобранных пластин показали стойкость, равную или большую, чем у эталонной пластины .

Высока  точность результатов контрол   вл етс  одним из основных преимуществ предлагаемого способа.

Достоинством способа  вл етс  также оперативность, позвол юща  осуществить экспрессный контроль двухслойных режущих пластин.

износ /l3/fft

Способ осуществл етс  с помощью несложного по конструкции оборудовани , которое может быть изготовлено самосто тельно на любом предпри тии,

Из всех известных способов контрол 

качества дл  двухслойных режущих пластин пригодны только способы, основанные на рентгеноструктурном анализе. Предлагаемый способ отличаетс  от известных простотой , скоростью и малой трудоемкостью.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ контрол  качества режущего инструмента , включающий определение физических свойств режущей пластины и сравнение с эталонными значени ми, полученными в результате предварительных испытаний, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности при контроле

   двухслойных режущих пластин, измер ют магнитную восприимчивость рабочего сло  пластины.

   отн.2,8

   0,5

   W

   0,3 0 ,20 .1 160 200 2ЬО Стойкость, Т,мин.