Спосіб вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв`язці

Корисна модель відноситься до способів визначення властивостей композиційних матеріалів, зокрема до способів для визначення міцності утримання абразивних зерен у зв'язці і може бути використаний в галузі створення абразивного інструменту. Відомий спосіб вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці за відносною кількістю видимих на робочій поверхні зерен в порівнянні з можливою теоретично розрахованою кількістю [див. Резников А.Н, Теплофизика резания. - М. Ма шиностроение, 1969, с.36.]. Відомий також спосіб вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці за максимальною величиною площадкою зношування видимих на поверхні абразивних зерен [див. Александров В.А. Обработка природного камня алмазным дисковым инструментом. - Киев: Наук. думка, 1979. - с.87-93]. Відомий також спосіб вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці за розподілом напружень у модельному матеріалі, що імітує зв'язку, за допомогою ефекту фотопружності [див. Третьяков И.П., Горячкин Ю.Б., Нетребко В.П. Исследование напряженного состояния шлифовальных инструментов методом фотоупругости // Алмазы. - 1971. - №11. - с.85-88]. Відомий також найбільш близький за технічною суттю до корисної моделі спосіб вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці за допомогою так званого методу "проорення" [Серебренник Ю.Б., Вайнштейн Б.Н. Теоретико-экспериментальные основы выбора связок брусков для алмазного хонингования. Сб. Алмазно-абразивная обработка. Материалы IV конференции инструментальщиков Западного Урала. Изд-во Пермского политехнического института. Пермь 1967, с.74-75.], який передбачає закріплення зразка, виконаного із зв'язки з закріпленими в ній абразивними зернами, на столі з наступним тангенційним переміщенням робочого елемента відносно поверхні зразка і вимірюванням міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, причому зразок з абразивними зернами, закріпленими у зв'язці з виступанням, отриманим внаслідок попереднього їхнього розкриття, орієнтується таким чином, що робочий елемент має змогу проорювати борозну на глибину розміру абразивного зерна в тангенційному напрямку відносно робочої поверхні. На осцилограмі, що записується, нижній загальний фон відповідає проорюванню зв'язки, а пікові навантаження - вириванню абразивних зерен. Основним недоліком даного способу вимірювання сили утримання зерна у зв'язці є дуже низька достовірність результатів. Судячи з наведених даних, глибина занурення робочого елементу в процесі проорювання повинна дорівнювати розміру алмазного зерна, тобто приблизно 0,1мм. В таких умовах ймовірність здійснення проорювання дуже мала, особливо для зразків на металічних зв'язках. Скоріше за все, тут має місце процес пружного дряпання з відскоками робочого елементу по нерівностям поверхні зразка, що ніяк не відображає утримання зерен у зв'язці. До того ж, наведені результати вимірювання пікових зусиль як міцності утримання абразивних зерен у зв'язці явно перевищують стандартні сили руйнування алмазних зерен, які використовувались в зразках, що випробовувались. В основу корисної моделі, що заявляється, покладено завдання такого удосконалення способу вимірювання сили утримання абразивних зерен у зв'язці, при якому за рахунок використання саме пропонованого зразка і навантаження кожного окремого абразивного зерна, не зачіпаючи зв'язку забезпечується зростаюче навантаження безпосередньо абразивних зерен і виривання їх із зв'язки, внаслідок чого виключається похибка вимірювань пов'язана з вимірюванням навантажень, що виникають при взаємодії робочого елементу з матеріалом зв'язки і, як наслідок, підвищення достовірності вимірювання сили їх закріплення у зв'язці. Для вирішення цього завдання у способі вимірювання міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, який передбачає закріплення зразка, виконаного із зв'язки з закріпленими в ній абразивними зернами, на столі з наступним тангенційним переміщенням робочого елемента відносно поверхні зразка і вимірюванням міцності утримання абразивних зерен у зв'язці, згідно корисної моделі використовують зразок, у якому абразивні зерна виступають відносно поверхні зв'язки на величину, що перевищує ½ їх висоти, а в процесі тангенційного переміщення робочого елемента відносно поверхні зразка здійснюють навантаження безпосередньо кожного окремого абразивного зерна і вимірювання сили його закріплення у зв'язці; оптимальним при цьому є, коли використовують зразок, у якому відстань між абразивними зернами не менш, ніж у 5 разів перевищує середній діаметр абразивних зерен. Причинно-наслідковий зв'язок між пропонованою сукупністю ознак і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Оскільки використовували зразок, у якому абразивні зерна виступають відносно поверхні зв'язки на величину, що перевищує ½ їх висоти, а при переміщенні робочого елемента не зачіпалась зв’язка, стало можливим більш достовірно визначити міцності утримання абразивних зерен у зв'язці Приклад конкретної реалізації пропонованого способу. Закріплювали зразок, виготовлений згідно з існуючим технологічним процесом із зв'язки на основі олов'янистої бронзи з закріпленими в ній алмазними зернами марки АС-50 зернистості 500/400 на столі, причому використовували зразок, у якому абразивні зерна виступають відносно поверхні зв'язки на величину, що перевищує ½ їх висоти, а відстань між абразивними зернами не менш, ніж у 5 разів перевищує середній діаметр абразивних зерен, в процесі тангенційного переміщення робочого елементу відносно поверхні зразка здійснюють навантаження безпосередньо абразивних зерен почергово до виривання їх із зв'язки. В момент виривання зерен фіксується сила, з якою зерно виривається із зв'язки, у випадку, коли абразивні зерна виступають відносно поверхні зв'язки на величину, що не перевищує ½ їх висоти, силу виривання абразивних зерен із зв'язки визначити неможливо. Відстань між абразивними зернами, яка не менш, ніж у 5 разів перевищує середній діаметр абразивних зерен, дає можливість проводити навантаження безпосередньо кожного окремого абразивного зерна.