Nosný podíl povrchu - důležitý technický parametr
Pro posouzení kvality brousicího kotouče a vlastního procesu broušení je důležitým technickým parametrem tzv. nosný podíl povrchu, příp. křivka nosného podílu povrchu (tzv. Abbottova křivka), jak ukazuje obr. 2. Nosný podíl povrchu (materiálový poměr profilu) stanoví podíl materiálu Rmr(c) profilu jako funkci řezné výšky c. Nosný podíl na dané výšce přitom označuje procentuální podíl povrchu brousicího kotouče, který v řezu 3D profilu leží ve výšce mezi touto danou a skutečnou výškou. Nosný podíl povrchu brousicího kotouče má zvláštní význam pro chování použitého brousicího nástroje v závislosti na konkrétní úloze obrábění. V rámci spolupráce výzkumných pracovišť FGW Remscheid a GFE Schmalkalden byla vyvinuta bezdotyková metoda měření nosného podílu povrchu brousicího kotouče. Pro ověření použitelnosti metody byla provedena řada zkoušek, kdy se porovnávaly výsledky z měření s výsledky praktických zkoušek broušení.
V prvé řadě byla vyvinuta metodika snímání obrazu a zařízení pro jeho zpracování. Dále byl zpracován ideový návrh, konstrukce a vyrobeno zkušební zařízení. Základem zkušebního zařízení je kombinace stereo- a konfokální mikroskopie. Na základě definice veličiny nosného podílu povrchu brousicího kotouče byl vyvinut bezdotykový elektrooptický 3D snímač. Další výzkumy již pokračovaly na nově vyrobeném zkušebním zařízení (obr. 3). Zařízení umožňuje vytvořit jak stereoskopické, tak také trojrozměrné mikroskopické obrazy. Generovaná data jsou základem pro vývoj potřebných algoritmů sloužících ke stanovení parametru nosného podílu povrchu brousicího kotouče.
Bezdotyková měřicí metoda určuje nosný podíl povrchu brousicích kotoučů
V dalším průběhu řešení se porovnávaly výsledky z měření s výsledky získanými z praktických zkoušek broušení. Byla provedena celá řada experimentů broušení s pracovními podmínkami odpovídajícími podmínkám používaným v praxi. Tyto experimenty byly vyhodnoceny nejprve běžnými rastrovacími a metalografickými metodami. Získané výsledky byly porovnány s výsledky z měření na nově vyvinutém zařízení. Uvedeným postupem bylo možné dokázat souvislost mezi hodnotami nosného podílu povrchu brousicího kotouče naměřenými a skutečně dosaženými při broušení. Porovnání prokázalo vhodnost použití navržené měřicí metody i zkušebního zařízení pro použití v praxi.
Výsledky výzkumu
V rámci provedeného výzkumu byla vyvinuta bezdotyková metoda měření nosného podílu povrchu brousicího kotouče u brousicích nástrojů s galvanickou vazbou. Dále bylo vyvinuto, vyrobeno a odzkoušeno zkušební zařízení, jehož základem je kombinace stereomikroskopie a konfokální mikroskopie. Jak metodika, tak také zkušební zařízení bylo ověřeno z hlediska praktické použitelnosti.
Výhodou navržené metodiky měření je možnost rychlého stanovení okamžitého stavu povrchu činné části brousicího nástroje, což zlepšuje ekonomiku procesu broušení a zkvalitňuje dosažené výsledky. Na zkušebním zařízení je možné určit rychle, jednoduše, reprodukovaně a s možností zaznamenat hodnoty křivky nosného podílu povrchu brousicího kotouče. Získané poznatky zkvalitňují nejen proces broušení, ale slouží také ve vývoji nových brousicích nástrojů.
Helmut Brand a kol.
Zdroj: MM Das Industriemagazin, č. 37/2010
Zpracoval -VŘ-
dana.benesova@mmspektrum.com