Способ контроля изнашивания поверхностей трения Советский патент 1993 года по МПК G01N3/56 G01N3/58 

(Л

С

Изобретение относится к способам контроля изнашивания поверхностей трения и может быть использовано в качестве способа контроля процесса изнашивания при контактировании инструментального и обрабатываемого материалов в процессе резания. Цель изобретения -- повышение точности контроля пары инструмент-обра- батываемый материал в процессе резания, Сущность изобретения заключается в том, что изнашивают пару трения, собирают продукты износа, анализируют их, ; по их параметрам судят о процессах трения и изнашивания пары. Новым является осуществление отбора проб газовой среды, образующейся и окружающей зону резания, после чего осуществляют сбор продуктов износа из отобранной тазовой среды, в качестве параметров определяют количество и состав собранных частиц, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к испытаниям на изнашивание и может быть использовано для контроля процесса изнашивания при контактировании инструментального и обрабатываемого материалов в процессе резания.

Цель изобретения - повышение точности контроля пары инструмент-обрабатыва- емый материал в процессе резания,

На чертеже изображена схема реализации способа контроля изнашивания поверхностей трения,

Устройство для реализации способа содержит резец 1 с режущей пластиной 2, например поликристаллической, служащей для обработки детали 3. Над зоной обработки установлена воронка 4 с фильтром 5, через

который прокачивается воздух или другой окружающий газ с помощью аспиратора 6.

Пример реализации способа. На токарно-винторезном станке ТК62 устанавливали резец с инструментальным материалом из кубического нитрида бора (сменные пластины из киборита и композита 05ИТ) и обрабатываемую деталь из закаленной стали ШХ 15 ННСЭ60...62 и с наплавкой ПП 25Х5ФМС диаметром 40 мм. На расстоянии 20 мм от зоны резания на кронштейне устанавливали воронку диаметром 60мм с фильтром, через котор ый прокачивали воздух с помощью аспиратора мод.822 с расходом 20 л/мин. Скорость резания 1,2 м/с,

Образцы продуктов износа из окружающей среды подвергали химическому анализу с помощью спектрального метода на

00

VJ

О О

спектрографе кварцевом ИСП-30 с источником возбуждения ИВС-28, а также вторичной ионной масс-спектрометрии на установке ЛАСС-3000. Внешний вид сферических частиц и их число определялись на растровом электронном микроскопе КАМСКАН-4ДВ. Химический анализ частиц облака показал, что они состоят из соединений элементов, входящих в инструментального и обрабатываемого материалов (B,C,N,Fe,Cr), а также продуктов их взаимодействия с кислородом воздуха. Изменение содержания элементов или ионов в частицах свидетельствует о протекании отличных друг от друга реакций на контактных поверхностях при обработке конкретных материалов.

Результаты исследований сведены в таблицу.

Для осуществления приведенной выше цели можно было бы взвешивать фильтр, однако этотметод является менее точныМг т.к. учитывает кроме частиц продуктов износа и осевшие на фильтре мелкую стружку и частицы инструментального материала, а также различные загрязнения из окружающей среды. Эффективность инструментального материала оценивали по интенсивности оседания частиц продуктов износа на фильтре.

Чем меньше осевших частиц, тем меньше данная пара контактирующих материалов подвержена химическому взаимодействию и- связанному с ним износу. По приведенному примеру можно сделать вывод, что комлозит 05ИТ в 1,5-2 раза более

интенсивно, чем киборит, взаимодействует с обрабатываемым материалом и соответственно быстрее изнашивается по указанному механизму (в зависимости от химического состава обрабатываемого материала, с учетом совокупного характера износа по разным механизмам, в 2...6 раз). Исследование изнашивания по прототипу этого механизма не учитывает и вносит погрешность, связанную с тем, что износ предполагается обусловленным не полным перечнем механизмов. Соответственно и усложняется управление его протеканием.

Проведенные исследования показали, что по сравнению с известным способом контроля изнашивания поверхностей тре- ниь повышается информативность контроля, что дает возможность более точно подобрать инструментальный и обрабатываемый материалы, и, как следствие, повысить производительность обработки, ее качество и стойкость инструмента. Формула изобретения Способ контроля изнашивания поверхностей трения, заключающийся в том, что изнашивают пару трения, собирают продукты износа, анализируют их и по их параметрам судят о процессах трения и изнашивания пары, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля пары инструмент-обрабатываемый материал в процессе резания, осуществляют отбор проб газовой среды, образующейся в зоне резания, сбор продуктов износа осуществ- 5 ляют из отобранной среды, а в качестве параметров определяют количество и состав собранных частиц.

0

5

0

5

0