УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАКСИМАЛЬНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН

Полезная модель относится к обработке металлов резанием, и может быть использована при обработке сталей и сплавов, в том числе труднообрабатываемых.
Наиболее близким по технический сущности, принятым в качестве прототипа, является устройство для подогрева образцов из инструментальных твердых сплавов [Артамонов Е.В., Василега Д.С., Остапенко М.С., Шрайнер В.А. Работоспособность инструментов и физико-механические характеристики инструментальных твердых сплавов и обрабатываемых материалов. / Под общей ред. М.Х. Утешева. - Тюмень: Изд. «Вектор Бук», 2008. - 160 с]. Известное устройство состоит из столика и системы питания. Столик содержит корпус столика с расположенной в рабочей плоскости керамической подложкой, твердосплавную режущую пластинку, расположенную на подложке, зажатую через две токоподводящие пластины (на одну из которых нанесен полупроводниковый слой), два керамических изолятора и две (металлические) пластины четырьмя зажимными винтами. Система питания в свою очередь состоит из источника питания, лабораторного трансформатора, выпрямителя, ключа, вольтметра и амперметра. Контроль температуры осуществляют при помощи пирометра.
Известной причиной, препятствующей получению технического результата, который обеспечивает рассматриваемая полезная модель, является отсутствие возможности проведения исследования электрической проводимости из-за подогрева твердосплавной режущей пластины электрическим током.
-2
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание установки для определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин, за счет определения электрической проводимости G(10 См).
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в упрощении процесса определения температуры максимальной работоспособности и уменьшения теплоотвода при нагреве.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, содержащей столик, в корпусе которого в углублении расположена керамическая подложка, на которой закреплена твердосплавная режущая пластинка, зажатая через две токоподводящие пластины, два керамических изолятора и металлическую пластину зажимными винтами, электрическую цепь, источник питания, соединенный с твердосплавной режущей пластиной, новым является то, что к твердосплавной режущей пластине соединена термопара с выводом на термометр, в качестве токоподводящих пластин использована медная проволока.
В установке для определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин отказ от подогрева твердосплавной режущей пластины электрическим током позволил собрать электрическую схему для определения электрической проводимости в зависимости от температуры исследований. Использование термопары позволило определить температуру твердосплавной режущей пластины без влияния теплового излучения в процессе нагрева. Применение токоподводящих пластин из медной проволоки позволило снизить влияние изменения свойств металла, также за счет минимальной площади контакта пластинки с токоподводящими пластинами, уменьшается теплоотвод при нагреве.
-2
На фиг.1 изображена установка для определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин; на фиг.2 представлена экспериментально полученная зависимость электрической проводимости G(10 См) твердого сплава BK8 от температуры испытаний Θ(°C).
Установка для определения температуры максимальной работоспособности твердосплавных режущих пластин состоит из столика и системы питания. Столик содержит корпус 1 с расположенной в его углублении керамической подложкой 3, твердосплавную режущую пластинку 8, зажатую через две токоподводящие пластины 4 выполненные из медной проволоки, два керамических изолятора 2 и металлическую пластину 5 двумя зажимными винтами 6. Система питания в свою очередь состоит из источника питания 13, потребителя энергии (лампочка) 10, вольтметра 11 и амперметра 9. Контроль температуры осуществляют термометром 12 с помощью термопары 7, соединенной с твердосплавной режущей пластинкой 8.
Устройство работает следующим образом.
На керамическую подложку 3, расположенную в углублении корпуса столика 1 кладут твердосплавную пластинку 8. Зажимают твердосплавную режущую пластинку 8 через две токоподводящие пластины 4, два керамических изолятора 2 и металлическую пластину 5 двумя зажимными винтами 6. Затем включают источник питания 13, при этом загорается лампочка 10. В процессе нагрева газовой горелкой твердосплавной режущей пластинки 8 приборы вольтметр 11, амперметр 9 и термометр 12 фиксируют изменение показаний.
-2
-2
-2
0
мр
По результатам кратковременных испытаний нескольких стандартных твердосплавных режущих пластин определяют электрическую проводимость G(10См) при различных температурах Θ(°C) (фиг.2). Для наглядности строят график G=f(Θ) температурной зависимости структурночувствительной характеристики твердосплавных режущих пластин по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°C. В частном случае можно полученные результаты свести в таблицу. Анализируя данные графика или таблицы, выявляют характерный участок 14, в котором значения электрической проводимости твердосплавных режущих пластин минимальны (допускается изменение электрической проводимости в пределах 5%). Принятая величина соответствует пятипроцентной погрешности измерений, приемлемой для инженерных расчетов. Затем на графике через ординату, соответствующую рассчитанной величине G∗(10 См), проводят прямую параллельную оси абсцисс до пересечения с линиями графика. Определяют абсциссы точек пересечения и принимают их за границы искомого интервала температур. При использовании таблиц искомый интервал температур определяют по рассчитанной величине G∗(10 См) известным методом интерполяции табличных значений. Выявленный интервал температур принимают как температуру максимальной работоспособности данного твердого сплава Θ(С).