Спосіб визначення фізико-механічних властивостей абразивного інструменту

Спосіб визначення фізико-механічних властивостей абразивного інструменту, що включає здійснення правки абразивного інструменту з одночасним визначенням характеристик, за якими роблять висновки про фізико-механічні властивості абразивного інструменту, який відрізняється тим, що як вищезгадані характеристики реєструють акустичну емісію, а фізико-механічні властивості визначають за кутом нахилу кривої накопичення енергії сигналів акустичної емісії. (19) (21) 97126346 (22) 26.11.1997 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Філоненко Сергій Федорович, Покладій Георгій Григорович, Пащенко Евген Олександрович (73) Філоненко Сергій Федорович, Покладій Георгій Григорович, Пащенко Евген Олександрович 29073 Якщо розглядати функцію дисипації поодинокого джерела: (1) dS/dt=F(t)×n(t)/Т, де: S - ентропія, t - час, Т - температура, F - сила, яка активізує джерело АЕ, n - швидкість росту джерела, то прийняв до уваги гіпотези 3 и 2 можливо записати: (2) dS/dt=k×n2(t)/T=kn2/Т, а при постійній температурі: (3). S=kn2t/Т Імпульс механічних напруг, відповідаючий гіпотезі 2, выкликав на виході широкополосного п'єзодатчика зміну електричної напруги: (4) U(t) =k1nt, де k1=const - характеристика середовища, відповідаючій гіпотезі 4. Енергія електричного сигналу від поодинокого джерела АЕ: тер, так як, для даного абразивного кола, який піддається правці, при рівномірності його властивостей по об'єму: (12). (St2)cp=const Очевидно, що кола з різними фізико-механічними властивостями будуть характеризуватися лінійними залежностями, які виходять з початку координат під різними кутами, т.я. їм відповідають свої унікальні значення (St2)cp. У випадку неоднорідності властивостей абразивного інструменту, залежність зміни сумарної енергії прийнятих сигналів АЭ буде складатися з ділянок з текучим нахилом рівним графіку побудованому для відповідних властивостей. Визначалася твердість і розкид властивостей абразивних кол марок: 1. 25А16ПСМ26К5Б (НRВ-75), 25А16ПСМ26К5Б (НRВ-76), 91А16ПСМ16К5Б (HRB-78), Э9A16C16K5OCБ (HRB-91), 25А16АСМ26К5Б (HRB-95) при глибині правки 15 мкм; 2. 25А16СМ1К5Б (HRB-69), 25А16СМ1К5Б (HRB-70), 25A16CM1K5B (HRB-74), 25A16ПСМ26К5Б (HRB-76), 25А16ПСМ26К5Б (HRB-80) при глибині правки 10 мкм. В якості правлячого інструменту брали природний алмаз, який установлювали у державці. На державці правлячого інструменту розміщували датчик акустичної емісії і здійснювали один прохід правки абразивного інструменту. Правку робили на шліфувальному верстаті 3Б12, окружна швидкість абразивного кола - 20 м/с, подовжня подача правлячого інструменту - 0,02 м/хв, а поперечна подача - 10¸15 мкм. Одночасно реєстрували сигнали акустичної емісії. Після закінчення правки визначали кут нахилу кривої накопичення енергії сигналів акустичної емісії і по калібровочної залежності визначали фізико-механічні властивості абразивного інструменту, а нерівномірність властивостей визначали по відхиленню кута нахилу кривої накопичення енергії у будь якій точці поверхні, що піддається правці. Дані експериментів проілюстровані на фіг. 1 и фіг. 2, де на фіг. 1 показаний графік взаємозв'язку твердості абразивних колів з кутом нахилу кривих накопичення енергії акустичної емісії у процесі правки абразивних колів природним алмазом. На фіг. 2 - залежність накопичення енергії акустичної емісії при правці контрольних абразивних колів 25А16ПСМ26К5Б з твердістю HRB-76, де 1 - коло з заданими властивостями, 2 - коло з відхиленням від заданих властивостей. t E = ò u 2 (t )dt , (5) 0 з урахуванням (4): (6). Е=k12×n2t3/3 З (3) витікає, що (7). n2t=ST/k Після подстановки (7) в (6): (8). Е=k12TSt2/3k Розглядаючи випромінювання АЕ під час правки абразивного інструменту відмітимо, що правка інструменту - процес його руйнування, при якому ентропія досягає максимуму, а кожний імпульс АЕ зв'язаний з руйнуванням мікрооб'єма матеріала. Якщо властивості поверхнього шару, який правиться - є однорідні, то кількість ентропії, прозведеної за одиницю часу, оцінимо за допомогою (8). У цьому випадку, під час випромінювання n імпульсів АЕ залишимо (з використанням відповідної заміни): Eå = n n i= 1 i= 1 å Ei = å cSiti2 (9). Була обумовлена умова однорідності шару, руйнуємого під час правки, то: å cSi t2 = cn(St2 )cp i n (10) 1 де: (St2)ср - середнє значення добутку ентропії та квадратичної тривалості сигналу АЕ; с - константа при даній температурі. Тоді (9) запишемо у вигляді: (11). Eå=cn(St2)cp З (11) витікає, що залежність зміни сумарної енергії прийнятих сигналів АЕ має лінійний харак 2 29073 Фіг. 1 Фіг. 2 3 29073 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4