Способ контроля качества режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) -ЫХ 64 А В 25/ 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В ультаты распространяю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1328073, кл, В 23 В 1/00, 1987.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Использование: испытания режущих инструментов, определение стойкости и конт Изобретение относится к испытаниям режущего инструмента и может быть использовано в машиностроении для определения и контроля 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 являются их высокая стоимость, ограниченные размеры, чувствительность к перегреву, плохая смачиваемость припоями,Известен способ определения и контроля стойкости инструмента, при котором испытания проводят на модели инструмвнта, представляющей собой контактную пару, один из контактов которой выполнен из обрабатываемого материала, а другой - из материала инструмента, Полученные на роля качества двухслойных пластин. Сущность: воздействуют на пластину внешним источником энергии, измеряют результаты этого воздействия, а по ним определяют стойкость и качество рабочего слоя. На режущую пластину воздействуют магнитным полем, измеряют ее магнитную восприимчивость и контролируют качество и стойкость рабочего слоя как величину, связанную с ее удельной магнитной восприимчивостью, Рабочий слой пластины выполнен из СТМ на основе нитрида бора. 1 ил. модели рез т наинструмент,При осуществлении контроля, определения и прогнозирования используются как прямые, так и косвенные параметры, например амплитуда сигнала акустической эмиссии, термоЭДС или ЭДС индукции, частотный спектр сигналов акустической эмиссии, аннигиляция позитронов,Ближайшим к изобретению техническим решением является определение и контроль стойкости инструмента, который предусматривает определенйе-и"койтроль стойкости инструмента без проведения процесса резанйя путем исследбвания физических свойств инструмента. При реализации способа в локальной зоне инструмента создают напряженно-деформированное состояние путем воздействия на эту зону непрерывного или импульсного излучения. При этом регистрируют распределение амплитудных сигналов акустической эмиссии, по которым контролируют стойкостьконкретного инструмента, Способ не связан с практическим резанием и не разрушает инструмент.Недостатком этого способа является невысокая достоверность контроля, что делает его неприменимым для определения стойкости и контроля двухслойных пластин с рабочим слоем СТМ (сверхтвердых материалов) на основе нитрида бора,При осуществлении этого способа исходят из предположения об абсолютной однородности инструмента и воспринимают информацию, полученную из локальной зоны, как его интегральНую характеристику. На практике результат контроля будет изменяться при изменении локальной зоны, в которой создавали напряженно-деформированное, состояние. Это особенно проявляется при определении стойкости заведомо неоднородных двухслойных пластин с рабочим слоем СТМ;Целью изобретение является повышение точности контроля качества режущего инструмента,На чертеже показан график износа пластин с различными значениями магнитной восприимчивости.При изготовлении двухслойных режущих пластин в камеру синтеза загружают порошкообразные компоненты, из которых будет формироваться твердосплавная подложка, и компоненты, из которых будет сформирован сверхтвердый рабочий слой, Формирование подложки и рабочего слоя 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 определяются как количествейным соотношением компонентов, так и режимами прес.сования и спекания. Фазовые и структурные соотношения настолько чувствительны к воздействующим на их факторам, что с помощью современных средствконтроля и управления нельзя получить стабильные по этим критериям результаты.Одновременно с формированием твердосплавной подложки происходит синтез рабочего слоя. Давление и температура синтеза создают условия, интансифицирующиедиффузионные процессы, В двухслойных пластинах между рабочим слоем и подложкой формируется обширная переходная зона. Диффузионным процессам способствуют и микротрещины, возникающие при синтезе рабочего слоя и спекании подложки. Предполагаем, что диффузия материала подложки в рабочий слой изменяет его износостойкость, При этом износостой 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 кость снижается в случае, если в подложке и в ее диффундирующих в рабочий слой частицах повышается количественная доля 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 магнитная восприимчивость пластины определяется структурой и фазовым составом подложки, можно считать, что эти параметры указанных пластин определяют износостойкость их рабочего слоя,Проведенные испытания позволяют сделать вывод о том, что отмеченная связь проявляется 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 10 Д и аналогичных пластин фирмы "Сумитомо Данко" (Япония) с целью отбора пластин, у которых при точении инструментальной легированной стали ХВСГ (НЯС 48 - 58) со скоростью резания Ч =: 150 м/мин, подачей Я = =0,2 мм/об, и глубиной резания 1 = 2 мм, износ по задней поверхности (6) не превышает 0,4 мм после 80 мин работы,При подготовке к контролю качества инструмента из СТМ при заданных условиях провели стойкостные испытания нескольких двухслойных пластин из каждой группы и отобрали в качестве эталонных пластины, износ которых соответствовал заданным, Затем, размещая 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 для композита 10 Д - 4,4, для пластин фирмы "Сумитомо Данко" - 4,9 относительных единиц. При определении износа сначала проводили внешний осмотр пластин, отбраковывая пластины с растрескиванием и видимыми сколами рабочего слоя, После этого измеряли магнитную восприимчивость пластин, рассчитывая их удельную магнитную восприимчивость, и сопоставля