Способ контроля качества поверхности мягких материалов Советский патент 1990 года по МПК G01B7/34 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности мягких материалов.

Цель изобретения - повышение точности и информативности контроля за счет устранения погрешности от гоафи- ческой интерполяции и одновременного контроля нескольких параметров качества исследуемой поверхности.

На чертеже показана характерная зависимость значения первичного измеряемого параметра (шероховатость обработанной поверхности) от числа измерений.

Способ осуществляется следующим образом.

Контактный датчик устанавливают на исследуемую поверхность материала. Перемещают датчик по исследуемой поверхности на базовую длину с заданной скоростью по одной и той же траектории с постоянным усилием контакта и измеряют показания датчика. По этим показаниям строят зависимость значений первичного измеряемого параметра от числа измерений. Аппроксимируют полученную зависимость показательной функцией.

При многократном перемещении наконечника контактного датчика по исследуемой поверхности происходит ее деформация под действием измерительного усилия, сглаживаются микронеровности на трассе перемещения датчика, а значение шероховатости по- верхности(первичный измеряемый параметр) снижается с увеличением количества измерений. Эта зависимость всегда имеет экспоненциальный характер и асимптотически стремится к некоторому значению измеряемого параметра, поэтому полученную зависимость с достаточной степенью точности можсл

ел

О ОЭ

со

но аппроксимировать показательной функцией вида:

RQ А- ГКп+ В,

где kg - первичный измеряемый параметр (шероховатость поверхности) ;

А и В - константы аппроксимирующей функции ;

К - коэффициент при показателе степени;

п - число измерений. Фактическое значение первичного из меряемого параметра определяют путем экстраполяции найденной функции на нулевое измерение (). Точность измерения фактического значения первичного измеряемого параметра повышает- ся вследствие замены графических методов экстраполяции аналитическими, поскольку при этом используются методы математической статистики. Коэффициент при показателе степени аппрок- симирующей функции зависит от интенсивности сглаживания микронеровностей при проведении измерений, которая, в свою очередь, определяется физико-механическим состоянием поверхностного слоя материала, например, степенью ег наклепа в результате предшествующей обработки. Чем выше степень наклепа, тем меньше (при прочих равных условиях) деформируются микронеровности исследуемой поверхности под действием измерительного усилия контактного датчика и тем меньше по абсолютной величине значение коэффициента при показателе степени аппроксимирующей функции. Таким образом, по величине коэффициента при показателе степени аппроксимирующей функции зависимости первичного измеряемого параметра (шероховатость поверхности) от числа из

мерений можно оценивать значение вторичного измеряемого параметра (например, наклеп материала поверхностного слоя).

Пример. На медных (марки МОб) образцах после чистового точения определялся параметр шероховатости на профилографе-профилометре модели 252 завода Калибр. Схема измерения предусматривает внешнюю недеформируемую опору датчика и контакт с исследуемой поверхностью только измерительного наконечника (алмазная игла с радиусом при вершине 1U мкм). В соответ-

ствии с рекомендациями, указанными в прототипе, усилие воздействия наконечника датчика на исследуемую поверхность выбирают с учетом возникающих напряжений G , из услосич U,U1 i G 6 и,, где &и, - предел упругости материала. Результаты измерений представлены на чертеже.Аппроксимирующая функция полученной зависимости представлена в виде К 0 27 г0 71 + U,64.

Для определения вторичного измеряемого параметра (степень наклепа, определяемая микротвердостью тонкого поверхностного слоя) предварительно была установлена для данного материала зависимость между микротвердостью и коэффициентом при показателе степени аппроксимирующей функции. Значение микротвердости определяют стандартным методом на приборе ПМТ-3.Результаты измерений приведены ниже.

Изменение микротвердости обработанной поверхности осуществляют путем варьирования геометрических параметров инструмента и режимных факторор обработки. Результаты соответствую диапазону Rq 0,06-0,25 ,

Н,

К i),if5 0,66 0,81 0,98 1,12 -,3 1230 950 810 Jku 620

кг

jr jn 25 ™ 35

40

45

50

55

Для полученной зависимости при показателе степени ,71 путем интерполяции указанных результатов получаем значение микротвердости Н,, 101/ ---.

мм2

Использование предлагаемого способа помимо повышения точности измерения первичного параметра качества позволяет одновременно оценивать значение другого параметра качества, что, не увеличивая трудоемкости измерений, позволяет расширить информативность полученных результатов.

формула изобрет-ения

Способ контроля качества поверхности мягких материалов, заключающийся в многократном перемещении контактного датчика по исследуемой поверхности на базовую длину с заданной скоростью по одной и той же траектории с постоянным усилием контакта, построении зависимости значения

51

rfервичi- о. о измеряемого параметра от числа измерений, ее экстраполяции на нулевое измерение и определении фактического значения первичного исследуемого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и информативности за счет одновременной оценки нескольких параметров качества, при

ьизп6

экстраполяции аппроксимируют попучен- ную зависимость первичного измеряемого параметра от числа измереьий показательной функцией, а величину коэффициента при показателе степени аппроксимирующей функции используют в качестве дополнительного информативного параметра о качестве исследуе- Ю мой поверхности.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности мягких материалов. Цель изобретения - повышение точности и информативности контроля. По данному способу первичный параметр качества определяют путем экстраполяции результатов на нулевое измерение, причем результаты измерения аппроксимируют показательно функцией, а значение вторичного параметра качества оценивают по коэффициенту при показателе степени этой функции. 1 ил., 1 табл.

MftM

C,

Q.IO

ОМ О

1 2

Составитель И. Рекунова Редактор 0. Спесивых Техред Л.ОлийныкКорректор И. Муска

Заказ 2бц

Тираж ij01

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. Vb

# „

fta-J-e +8

& 5 В 7 /7

Подписное