Полезная модель рф 50671

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована для оценки качества заточенного лезвийного инструмента. Устройство для определения динамической микротвердости лезвия режущего инструмента содержит боек и маятниковый механизм для его перемещения, а рабочая поверхность бойка выполнена в виде призмы. Боек ударяет по лезвию инструмента со стороны его кромки. Отношение кинетической энергии бойка и объема отпечатка на детали определяет микротвердость лезвия, которая отражает свойства поверхностного слоя вблизи кромки лезвия инструмента.

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использовано для оценки качества заточенного лезвийного инструмента.

Известно устройство для определения твердости металлической детали (см. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. В. двух частях. Часть вторая. Механические испытания. Конструкционная прочность. - М.: Машиностроение, 1974. - С.69), содержащее практически не деформирующийся (алмазный) индентор, механизм вертикального перемещения индентора и механизм перемещения детали. На поверхность испытуемой детали опускают индентор, затем перемещают деталь. Микротвердость детали определяют по отношению вертикальной нагрузки к квадрату полуширины царапины.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве, для получения достоверного результата, вследствие нерезких краев царапины приходится измерять ширину большого числа царапин на каждом образце. Кроме того, устройство неприменимо в области, прилегающей к кромке клиновидной детали, так как свойства поверхностного слоя клиновидной детали сильно зависят от расстояния до кромки, а ширина царапины соизмерима с шириной области, где свойства поверхностного слоя образца зависят от расстояния до кромки.

Известно устройство для определения микротвердости поверхности детали (см. там же, с.83), содержащее практически не деформирующийся (алмазный) индентор и механизм вертикального перемещения индентора. На поверхность испытуемой детали опускают индентор, затем измеряют размер отпечатка. Микротвердость детали определяют как отношение действующей нагрузки к площади поверхности отпечатка при вдавливании алмазной пирамиды

с квадратным основанием и углом между противоположными гранями 136°.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что известное устройство не применимо в области, прилегающей к кромке клиновидной детали, так как свойства поверхностного слоя клиновидной заготовки сильно зависят от расстояния до кромки, а размер отпечатка соизмерим с шириной области, где свойства поверхностного слоя образца зависят от расстояния до кромки. Кроме того, деформация нежесткого клина под действием силы нагружения искажает результаты.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является устройство для определения динамической микротвердости поверхности детали (см. там же, с.71), содержащее боек с укрепленным в его нижней части шариком и столик для установки и закрепления детали. Боек падает на поверхность детали. При этом твердость определяют как отношение удельной работы вдавливания шарика в деталь и объема отпечатка. Указанное устройство принято за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство неприменимо в области, прилегающей к кромке клиновидной детали, так как свойства поверхностного слоя клиновидной детали сильно зависят от расстояния до кромки, а размер отпечатка соизмерим с шириной области, где свойства поверхностного слоя детали зависят от расстояния до кромки. Кроме того, деформация нежесткого клина детали под действием удара искажает результаты.

Сущность полезной модели заключается в следующем.

Клиновидные детали, как правило, являются наиболее ответственными, и сложными в изготовлении. При их механической обработке форма детали обуславливает неодинаковые свойства поверхностных слоев вблизи и вдали

от кромки клина. Наиболее яркими представителями клиновидных деталей являются лезвийные режущие инструменты. Повышение стойкости лезвийного инструмента и производительности обработки им является актуальной задачей многих отраслей промышленности. Требования к качеству заточки режущих инструментов возросли в условиях автоматизированного производства. Однако оценить микротвердость лезвия (микротвердость поверхностного слоя вблизи кромки), определяющую износостойкость, а следовательно, и работоспособность инструмента, не представляется возможным ввиду отсутствия надежных способов измерениям микротвердости, клиновидных деталей.

Технический результат - повышение точности оценки динамической микротвердости клиновидной детали.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что известное устройство содержит боек и механизм для его перемещения. Особенность заключается в том, что механизм выполнен в виде маятника, рабочая поверхность бойка выполнена в виде призмы, масса подвеса бойка пренебрежимо мала, по сравнению с массой бойка, рабочая кромка призмы параллельна подвесу, горизонтальная касательная к круговой траектории бойка совпадает с плоскостью базовой поверхности инструмента, а боек касается кромки инструмента при вертикальном положении подвеса.

На чертежах представлено:

на фиг.1 изображена схема маятникового механизма, на фиг.2 изображена призма бойка в момент удара по испытуемому инструменту, на фиг.3 изображена схема к определению площади отпечатка на детали после ее ударного нагружения бойком.

Устройство содержит боек 1, шкалу 2 для отсчета угла поднятия маятника, штатив 3, упор 4 для детали 5, нити 6 подвеса бойка.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата.

Устройство содержит боек 1, контактная поверхность которого выполнена в виде призмы (см. фиг.2) из материала, твердость которого существенно больше твердости материала измеряемой детали (например, алмаз, твердый сплав). Боек 1 поднимают на некоторый угол, отсчитываемый по шкале 2, и отпускают. Боек, направляемый маятниковым механизмом, разгоняется до скорости , ударяет кромку А клина 5 таким образом, чтобы рабочая кромка Б призмы бойка была перпендикулярна к ней. Кроме того, кромка Б призмы должна быть перпендикулярна плоскости В базовой поверхности клина, вдоль которой направляют вектор мгновенной скорости бойка, обладающего нормированной энергией (нормированы масса бойка и его скорость). Повторные удары после отскока недопустимы. Затем с помощью микроскопа измеряют длину h отпечатка (см. фиг.3). Зная угол заострения клина и угол призмы вычисляют объем V, мм3, отпечатка:

Вычисляют кинетическую энергию удара бойка:

где m - масса бойка, кг; - скорость бойка до удара, м/с.

Затем вычисляют динамическую микротвердость клина:

Энергия удара Е измеряется в Джоулях, объем V в мм3, микротвердость Нd в ГПа.

Динамическая микротвердость клиновидной детали позволяет оценить ее свойства вблизи кромки клина на расстоянии менее b.

Глубина отпечатка b ограничена высотой С основания призмы (см. фиг.2). Для исследования поверхностного слоя на большую глубину используют большую высоту основания призмы.

Динамическая микротвердость, в отличие от прототипа, отражает свойства поверхностного слоя клиновой части детали и может быть использована для оценки эксплуатационных качеств клиновидной детали или свойств ее заготовки.

Устройство для определения динамической микротвердости лезвия режущего инструмента, содержащее боек и механизм для его перемещения, отличающееся тем, что механизм выполнен в виде маятника, рабочая поверхность бойка выполнена в виде призмы, масса подвеса бойка пренебрежимо мала, по сравнению с массой бойка, рабочая кромка призмы параллельна подвесу, горизонтальная касательная к круговой траектории бойка совпадает с плоскостью базовой поверхности инструмента, а боек касается кромки инструмента при вертикальном положении подвеса.



 

Похожие патенты:
Наверх