Способ определения пятна контакта выглаживающего инструмента с деталью Советский патент 1991 года по МПК G01N3/58 

Ё

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании контактных взаимодействий выглаживающего инструмента с обрабатываемой поверхностью. Цель изобретения - увеличение стойкости инструмента и повышение точности определения. В способе, включающем нанесение покрытия на рабочую поверхность инструмента, обработку детали и определение пятна контакта по участку с удаленным покрытием, в качестве материала покрытия используют пластичный состав, состоящий из 10 частей нитроэмали, 1 части касторового масла и 1 - 3 частей ацетона, причем цвет нитроэмали выбирают по тону контрастным материалу рабочей части инструмента. В зависимости от цветового тона материала рабочей части инструмента выбирают нитроэмаль наиболее контрастного цвета.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании контактных взаимодействий выглаживающего инструмента и обрабатываемой поверхности.

Целью изобретения является увеличение стойкости инструмента и повышение точности определения пятна контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью.

Сущность способа заключается в следующем.

10 частей выбранной нитроэмали, контрастной по цвету материалу рабочей части выглаживающего инструмента, смешивают с 1 частью касторового масла и 1-3 частями ацетона, после чего состав тщательно перемешивают. При помощи кисточки или тампона состав наносят в один слой требуемой толщины на обезжиренную рабочую поверхность инструмента. Толщина слоя определяется визуально и особого значения не имеет, однако рекомендуется на рабочие поверхности малого радиуса наносить более тонкий слой покрытия для облегчения визуального контроля области контакта в процессе обработки. Подсушивание производят на открытом воздухе при комнатной температуре в течение 5-8 мин. Затем инструмент устанавливают на станке и на исследуемых режимах производят обработку детали в течение 1-2 с. В процессе обработки в месте контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью покрытие снимается. После обработки инструмент снимают со станка и исследуют пятно контакта.

Применение в качестве покрытия нитроэмали, пластифицированной касторовым маслом, не ускоряет износа рабочей повер0

VJ

о ел

ю

VI

хности выглаживающего инструмента и обеспечивает высокую стойкость последнего. Состав обладает меньшей адгезией к материалам выглаживагелей и деталей, чем титановый сплав, и легко снимается в процессе обработки. Этому способствует заданная пластичность состава. Формирование пятна контакта происходит практически сразу же в момент касания выглаживаемой поверхности. Нанесенный на рабочую поверхность инструмента пластичный состав после сушки в отличие от покрытия из титанового сплава практически адгезией к материалу обрабатываемой поверхности не обладает и, следовательно, не ухудшает условий скольжения инструмента по обрабатываемой поверхности, благодаря чему в процессе выглаживания повышения температуры в области контакта не наблюдается. А это, в отличие от известного способа, обеспечивает более высокую стойкость как при обычных скоростях выглаживания, так и при повышенных до 200 м/мин. Хорошая проработка пятна контакта и его границ происходит как на обычных режимах, так и на сглаживающих режимах с применением небольших сил выглаживания.

Все это существенно расширяет область применения предлагаемого способа, в частности, для инструмента рабочего радиуса менее 0,5 мм, при этом точность определения пятна контакта выше, чем в известном способе. Благодаря добавлению пластификатора - касторового масла обычно жесткая после высыхания нитроэмаль приобретает пластичность, что способствует формированию четких, хорошо проработанных границ пятна контакта без сколов, вырывов и трещин в околоконтактной зоне. При использовании способа для определения пятна контакта не требуется выглаживать длинные поверхности, так как формирование пятна контакта и его границ практически происходит за несколько оборотов детали. Это значительно снижает машинное время и материальные затраты на проведение экспериментов и выполнение исследований с применением предлагаемо- го способа в отличие от известного обходится значительно дешевле.

Использование в качестве основного компонента покрытия нитроэмали позволяет в широких пределах менять цветовый тон покрытия, выбирая контрастный тону материала рабочей части инструмента, что повышает точность определения пятна контакта, так как оно становится максимально различимым на фоне покрытия с резким перепадом яркости на границах пятна. Благодаря этому применение способа делает возможным использование при измерении и анализе пятна контакта автоматизированной системы обработки изображения (АСОИз), которая в комплексе с ЭВМ позволит по заданным алгоритмам производить автоматический

анализ и расчет характеристик контактного взаимодействия. Точность обработки данных и оперативность получения результатов в этом случае значительно повышается. Пример. На рабочие поверхности

0 выглаживающих инструментов, изготовленные из алмаза АСПК--3, с радиусами рабочих поверхностей сферических - 1,0 мм, цилиндрических - 0,07 мм наносили покрытие по предлагаемому способу. В качестве нитро5 эмали использовали НЦ-25 белого цвета, наиболее контрастного к алмазу АСПК-3 черного цвета, смешивали 10 частей нитроэмали с 1 частью касторового масла и 2 частями ацетона (количество ацетона уста0 новили исходя из густоты нитроэмали). Состав тщательно перемешивали и кисточкой наносили в один слой на рабочую поверхность инструмента, после чего покрытие подсушивали в течение 5 мин на открытом

5 воздухе при комнатной температуре.

На токарном станке 1И611П выглажива- телями со сферой радиусами 1,0 мм обрабатывали детали из закаленных конструкционных, легированных и углеродистых сталей диамет0 ром 10-60 мм и твердостью 50-70 ед. HRC. Выглаживателями с цилиндрической рабочей поверхностью радиусом 0,07 мм обрабатывали маложесткие и миниатюрные детали приборов диаметром 0,8-3 мм, изготовлен5 ные из труднообрабатываемых вольфрамсо- держащих легированных сталей.

Назначали следующие режимы обработки для выглаживателей со сферической рабочей поверхностью радиуса 1,0

0 мм: сила выглаживания 200 - 300 м; пода - ча 0,02 мм/об; скорость выглаживания 100; 200 м/мин, для выглаживателей с цилиндрической рабочей поверхностью радиуса 0,02 мм: сила выглаживания 8-10 м; подача

5 0,0045 мм/об; скорость выглаживания 100; 200 м/мин.

В качетсве смазывающе-охлаждающей жидкости применяли масло индустриальное 20. Полученные пятна контакта исследовали

0 визуально с помощью биологического микроскопа МБС-9 при 28-кратном увеличении. При этом отмечалось машинное время работы инструмента во всех экспериментах до появления первых следов износа: пор, рако5 вин, сколов, полос и площадок износа.

Результаты наблюдений показывают, что в сравнении с известным способом данный способ определения пятна контакта выглаживающего инструмента с обрабатываемой деталью позволяет повысить

стойкость инструмента на 20-30%, а также производить исследования в более широком диапазоне режиме с более высокой точностью.

Формула изобретения Способ определения пятна контакта выглаживающего инструмента с деталью, заключающийся в том, что на рабочую поверхность инструмента наносят покрытие, обрабатывают деталь и по участку с удаленным покрытием определяют пятно контак

та, отличающийся тем, что. с целью увеличения стойкости инструмента и повышения точности определения пятна контакта, в качестве материала покрытия используют пластичный состав при следующем соотношении компонентов, мае. ч.: Нитроэмаль -10-10,5

Касторовое масло1 - 1,5

Ацетон1-3

цвет нитроэмали выбирают по тону контрастным материалу рабочей части инструмента.