SE450352B - Sker med indikering av forslitning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 450 352 Fig. l visar ett vändskär enligt uppfinningen, delvis i tvärsnitt.

Fig. 2, 2A - 4 och 4A visar sektioner av förslitna vändskâr enligt uppfinningen.

Fig. 5 visar en alternativ utföringsform av ett vändskär enligt uppfinningen, delvis i tvärsnitt.

Fig. 6A och 6B visar sektioner av ett förslitet alternativt vändskär enligt uppfinningen.

Fig. 7 visar ett intensitets/fasförslitnings-diagram för ett vändskär enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar ett vändskär 10 innefattande en ovansida ll, Skäret 10 bestàr av ett substrat 14 vilket omslut s av ett stralnings- tätt skikt 15. en undersida 12 samt dem förenande kantytor 13.

Substratet 14 kan utgöras av ett stràlnings- avgivande material plus en hàrdmetall, keram eller en metall- legering, sàsom verktygsstàl inklusive kolstal eller snabb- stàl.

Skiktet 15 kan bestá av metalloxid, metallnitrid, metallkarbid, bornitrid eller diamant. Det stralningsavgivande materialet är företrädesvis ett fluorescerande material. Materialet är företrädesvis homogent blandat med substratet men mate- rialet kan även vara perifert anrikat. Keramen kan dopas med det fluorescerande materialet. Ett eller flera skikt 15 kan omge substratet.

Fig. 2A visar en del av ett vändskär i huvudsak av den typ som visas i Fig. 1. Skäret har utsatts för fasförslitning vid ett hörnparti. Det första skiktet 15 har förslitits sà att det underliggande substratet 14 exponerats. Fig. 2B visar skäret enligt linjen IIB-IIB i Fig. 2A. Fasförslit- ningen orsakas av att skäreggens sida gnids mot arbetsstycket 10 15 20 25 30 35 450 352 varför det exponerade substratet 14 kommer att avge stràl- ning i huvudsak enligt pilarna i Fig. ZB. En detekterings- anordning (ej visad) är anordnad att dels avkänna stràl- ningens intensitet och ursprung varför förslitningsskadans storlek och art kan bestämmas. Den streckade linjen visar skärets periferi innan förslitning. Mätningarna av inten- sitet och riktning sker företrädesvis vid början av varje passering vid ett stillastående skär.

Fig. 3A visar en del av ett förslitet skär. Skäret har ut- satts för gropförslitning vid ett hörnparti. Gropförslit- ningen orsakas av att spánan stukas och glider pà skärets spànsida varvid spànan rycker loss materia fràn skäret sà att en grop bildas. Fig. 3B visar skäret enligt linjen IIIB-IIIB i Fig. 3A. Det exponerade substratet 14 kommer att avge stràlning i huvudsak enligtpilæ:ß.i Fig. 3B när skiktet 15 skadats. En detekteringsanordning kan sedan avkänna stràlningen.

Pig. 4A visar en del av ett förslitet skär. Skäret har orsakats urflisning. Denna uppstàr dä materialet i skäret är för sprött för bearbetningen i fraga eller är olämpligt för stora temperaturvariationer. Fig. 4B, som är ett tvär- snitt enligt linjen IVB-IVB i Fig. 4A, visar stràlningens huvudsakliga riktning vid urflisningsskadan. En detekterings- anordning bestämmer skadans art och utbredning pà grundval av stràlningens intensitet och riktning.

Fig. 5 visar ett alternativt vändskär 10' enligt uppfinningen.

Skäret 10' innefattar en ovansida ll', en undersida 12' samt dem förenande kantytor l3'. Skäret 10' bestàr av ett sub- strat 14' vilket omslutes av ett stràlningsavgivande skikt 14". Substratet 14' kan bestà av metall eller en keram.

Skiktets 15' sammansättning överensstämmer med det tidigare beskrivna skiktet 15. Skiktet]A" bestàr av ett stràlnings- avgivande, företrädesvis fluorescerande, material homogent inblandat med nagot av de material som beskrivits i samband med skiktet 15. Fler än ett skikt kan omge skiktet 14". 10 15 20 25 30 35 450 352 Fíg. 6A och 6B visar en del av ett vändskär i huvudsak av den typ som visas i Fíg. 5. Skäret har utsatts för fasför- slitning vid ett hörnparti sá att det underliggande skiktet 14" exponerats. Fíg. 6B visar skäret enligt linjen VIB-VIB i Fíg. 5A. Det exponerade skiktet 14" avger strålning i huvudsak enligt pilen i Fíg. 6B. Stràlningen avkännes av en detekteringsanordning (ej visad) varför förslitnings- skadans storlek och art kan bestämmas. Skiktet 14" kommer även här att exponeras vid gropförslitning och urflisning.

I jämförelse med det i Pig. l - 4B visade skäret medger detta skär en besparing av det stràlningsavgivande materialet.

Detekteringsanordningen har minst en, företrädesvis tre, positionskänsliga, stràlningsmottagande enheter för bestäm- ning av skadans art och storlek.

Fig. 7 visar ett intensitets- och fasförslitnings-diagram vid nàgot av de ovan beskrivna skären. Intensiteten I ökar med ökande fasförslitning W eftersom arean av exponerat stràlningsavgivande material ökar, vars strålning avkänts av en detekteringsanordning. Vid intensiteten Il har arean Wl förslitits varvid skäret skall bytas ut eller indexeras.

Det stràlningsavgivande materialet bestar företrädesvis av fluor men kan även bestà av fosfor eller yttriumoxid. Yttrium- oxid lämpar sig bäst i samband med keramik eller oxidskikt.

Alternativt kan det stràlningsavgivande materialet ersättas med ett stràlningsabsorberande material som absorberar strál- ning med viss vàglängd. En detekteringsanordning kan, vid ett slitet skär, upptäcka om reflektionen av stràlning utsänt mot skäret saknar eller har minskad intensitet av strålning med viss vàglängd.

Uppfinningen har ovan beskrivits i samband med svarvskär.

Det skall dock förstås att olika sorters skär kan utformas 10 15 20 25 30 35 450 352 i enlighet med uppfinningen, till exempel skär för borrar eller fräsar. Det är även möjligt att utformningen av det stràlningsavgivande materialet begränsas till omradet kring skärets skärande partier varvid det stràlningstäta skiktet àtminstone täcker nämnda material.

Claims (9)

450 552 Patentkrav

1. l. Skär med minst en skäregg för spánavskiljande bear- betning innefattande ett substrat (l4;l4') samt minst ett första skikt (l5;l5') àtminstone delvis omslutande sub- stratet, k ä n n e t e c k n a t av, att ett stràlnings- avgivande material eller ett stràlningsabsorberande material är anordnat att exponeras vid förslitning av det första skiktet (l5;l5').

2. Skär enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att materialet är inblandat i substratet (14).

3. Skär enligt krav 2, k ä_n n e t e c k n a t av, att materialet är homogent inblandat i substratet (14).

4. Skär enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av, att materialet är anordnat som ett andra skikt (l4“) mellan substratet (l4') och det första skiktet (l5').

5. Skär enligt nagot av föregående krav, k ä n n e - t_e c k n a t av, att substratet (l4;l4') i huvudsak består av sintrad hàrdmetall eller keram.

6. Skär enligt nagot av kraven l ~ 4, k ä n n e t e c k - n a t av, att substratet (l4;l4') i huvudsak bestàr av en metallegering sàsom verktygsstál, kolstàl eller snabbstàl.

7. Skär enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av, att det första skiktet (l5;l5') i huvudsak består av metall- oxid, metallnitrid, metallkarbid, keram eller diamant.

8. Skär enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av, att substratet (14) bestàr av en keram dopad med ett fluorescerande ämne. 10 15 20 25 30 35 450 352

9. Skär enligt nagot av föregàende krav, t e c k n a t k ä n n e - av, att det har en polygonal grundform innefattande en översida (ll;ll') och en undersida (l2;l2') vilka förenas av kantytor (l3;l3'), varvid skärningslinjer mellan kantytorna och minst en sida bildar skäreggar.