Инструмент для абразивной обработки

 

Изобретение относится к инструментальной отрасли, а именно к абразивным инструментам с ориентированными относительно их торцовой рабочей поверхности зернами и предназначенным для обработки хрупких неметаллических материалов. Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки хрупких неметаллических материалов. Инструмент содержит зерна с соотношением длины к ширине в диапазоне 1,5-2,5. Рабочая поверхность инструмента состоит из зон, в которых зерна различно ориентированы по отношению к ней. Зоны равны по протяженности и плавно переходят одна в другую, образуя цикл, содержащий зону с неориентированными зернами, ориентированными под острым углом к рабочей поверхности, ориентированными под прямым углом и ориентированными под острым углом, а число циклов в рабочей поверхности инструмента находится в диапазоне 15-25. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SIJ„„1504078 д 1 g 4 В 24 D 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сл

CO

4ь

CO 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42! 8134/31-08 (22) 22.12.86 (46) 30.08.89. Бюл. ЛЪ 32 (71) Воронежский политехнический институт (72) В. Н. Старов, А. Г. Зайцев, Ю. С. Скрипченко и В. М. Иванов (53) 621.922.079 (088.8) (56) Заявка Франции Ко 2281810, кл. В 24 D 3/10, !976. (54) ИНСТРУМЕНТ Д. 1Я АБРАЗИВНОЙ

ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к инструментальной отрасли, а именно к абразивным инструментам с ориентированными относительно их торцовой рабочей поверхности зернами и предназначенным для обработки

Изобретение относится к инструментаlbной отрасли и предназначено для изготовления алмазно-абразивного инструмента с торцовой рабочей поверх иост ью,содержа щего зерна, ориентированные относительно рабочей поверхности инструмента.

Цель изобретения — повышение качества и производительности обработки хрупких неметаллических материалов.

Инструмент с торцовой рабочей поверхностью содержит закрепленные в связке абразивные зерна с соотношением длины к ширине в диапазоне 1,5 -2,5. Зерна имеют различную ориентацию по отношению к рабочей поверхности инструмента. При этом зерна с различной ориентацией расположены зонами, равными по протяженности, плавно переходящими одна в другую и образующими цикл, содержащий зоны с неориентированными зернами, ориентированными под острым углом к рабочей поверхности, ориентированными под прямым углом хрупких неметаллических материалов. Цель изобретения — повышение качества и производительности обработки хрупких неметаллических материалов. Инструмент содержит зерна с соотношением длины к ширине в диапазоне 1,5 — 2,5. Рабочая поверхность инструмента состоит из зон, в которых зерна различно ориентированы по отношению к ней.

Зоны равны по протяженности и плавно переходят одна в другую, образуя цикл, содержащий зону с неориентированными зернами, ориентированными под острым углом к рабочей поверхности, ориентированными под прямым углом и ориентированнымн под острым углом, а число циклов в рабочей поверхности инструмента находится в диапазоне !5 — 25. 1 з.fl, ф-лы, 4 ил. 1 табл. и ориентированными под острым углом, а число циклов в рабочей поверхности инс румента находится в диапазоне !5 — 25.

Если число чередова ни и циклов менее

15 --17, то большая протяженность неори uTHpoBBHHblx или ориентированных участков не позволяет достичь цели, качество обработки хуже, топология микрогеометрии отлична от лучших параметров. Если число чередований циклов больше 23--25, то IIIIcxрумент уподобляется просто инструменту с ориентированными зернами.

Таким образом, оптимальное число повторяющихся циклов чередования участков с различной ориентацией для алмазно-абразивного инструмента диаметром 150--200 мм находится в интервале 18 — 20. Причем длины учас.тков с различной ориентацией равны между собой, т. е. рабочая поверхность разбита как бы на три уча Ih

1504078

55 р;!б<)чеи !Н>верхи<кти ин "Iрумента и ориентированы ио,l углом к рабочей поверхности. ! Iри э!0ч vl0.l ориентации меняется от нуля ,I0 прHM<)l(>, !113ВНо возрастая.

Отноп>ение длины 1 к ширине /) зерен находится в дияпязо)ц 1,2 2,5. Если зерна, имек>т / /> в пределах 2 3, то они легко ориентирук)тся вдоль длинной оси, В этом

«!i«tI» важна роль участков с частичной (с.шбой) ориентацией, г.!е зерна, имеюшие 00THoIII(. ние (/Ь в диапазоне 1,5 — -2,5 (зерна с оольшим соотношением труднее получить, при работе они быстрее разрушаются и слабее зякреп IHK)TOH в связке), ори«нтирук>тся вдоль силового поля, меняя направления длинных осей от 9 до 90 относительно рабочей поверхноспи круга Если в инструменте использовать зерна, где не выдерживается такое соотношение, то затрудняется получение зон с ориентированными зернами, идея ориентации сама по себе проп3дяет и не достигается в циклах веерообразного расположения ориентированных зерен в чередук>пьихся по рабочей поверхности участках.

Режушая поверхность абразивного инстручеHT3 представляеT с<>(н>й последовательно чередую!циеся зоны: зер!ш, ориентированные

H 0. 1 H P H i1 l > Ã. 10 i! К P 3(>0 H (. И П 0 ВЕ () Х Н < ) С Т И инструмента (фиг. 1. зона 1), зерна, ориентиp<>BtHIHI Ic под,остры ч г;н>м к рабочей поверхн<кти инструмента (зона II), неориентироваипые зерна (зона 111), зерна, ориенI ировяпньц Но. 1 <ктрыч углоч к рабочей поверхн(кти (зопя ll), и т. 1. Достигается 3ТО зя счет магнитных полей, создаваемых кят i Н1 к 3 м и и H. 1i к т и Б н 0 с т 1 1, р 3 с и О. 1 0 ж е н и ьl .. 0 т— носительно рабочей поверхности инструмента (фиг. 2), а именно круговое поле любой катран!ки совпала(т с направлением поля соседней катушки. Это <и)еспечивает повышенную ориентяцин> яорязивных металлизированных зерен в зоне I пол прямым гг!0!

Внутри областей, няхоляп!ихся вне совместного воздействия от лкедниx катушек, ряс1K).!<>ж(ны зоны II со слабо ориентированнычи зеpH3itH по l <к!рым углоч. Направление х!ягнитн(!х потоков в зоне II б.!изко к няпрявлеHHK) потоков в зоне 1, но тяк как (>tl0 присуше 3(ITi x310III(. полю, TO зерна в это!! зо!!е ориентированы не стро!.0 перпс ндикулярно p(жуш«й поверхности инструмент(1, и IIOBTopHK)T направления затухяк)шеt<> поля. B связи с отсутствием поля в зо!ц 11 абразивные зерна ряспол<)жены т<1 х<)отично.

Особенностью изготовления такого инстр чепт;1 является то, что в пресс-форм(изгоI<)BëH(T<:H алмазно-абразивное кольцо, котор(>(.I;I T(» соеди няется с корпусом круга.

11ри опре,!еленин оптимяльногo соотноIIl(HIIH ч«жду длинами зон I, 11, 111 проB()JHIOЯ СРЯВНИтЕЛьНЫЕ ИСПЫтания. Для них и !! >THBливяк)тся алчязно-абразивные круги. когор(,!х ня рабочей поверхности паек)тся:

50 круг 1 — 8 зон с ориентированными зернами, их протяженность 1„=0,51, где 1»,— протяженность участков с неориентированными зернами; 1, — протяженность участков со слабой ориентацией, при этом 1..=

=0,25/» (величина /„, неодинакова для участков вне круговых попей и внутри них, фиг. 2); круг 2 — 8 зон с ориентированными зернами, 8 зон с неориентированными и 16 зон со слабо ориентированными зернами, причем длина всех участков одинакова (фиг. 3); круг 3 — 18 зон с ориентированными зернами и равные им по плошади и количеству !8 зон без ориентации, а также 36 зон 00 слабой ориентацией, суммарная протяженность и площадь которых равна пло)цадям поверхностей инструментов с ориентированными или неориентирован ными зернами, т. е. 2/.. =1„„=/«=

=9 мч (фиг. 4); круг ¹ 4 — — инструмент, рабочая поверхность которого состоит из ориентированных зерен.

В инструментах используются синтетические алмазы, металлизированные 30- — 40Я никеля; марка алмазов ЛСК; зернистость

200/160 чкм; диаметр инструмента 150 мм; напряженность поля в рабочей зоне 0,50,6 Т, Магнитное поле всех катушек регулируемое. В зависимости от характеристик и !Истру мента. т. е. его зернистости, степени метяллизации зерен, связки и т. д., подбираются диапазоны напряженности магнитHOI 0 ПОЛЯ.

При плоском шлифовании обрабатываютсяя кера мика, ферриты, стекла кинескопов. (.корость резания 25 — 30 ч,/с, продольная подача 1,5- 2,0 i!/мин, глубина шлифования

0,1- -0,2 чч. Используется синтетическая (мязочно-охлаждаюшяя жи !кость в обильном количестве. Резу.пьтяты опытов приведены в таблице.

Видно, что микрогеометрия полученных поверхностей разнится по величине среднеарифметического отклонения профиля Я„, но особенно по характерх профиля (помимо профилограммы на профилографе профилочетре мод. 252 определяется величина опорной поверхности I„H3 различных уровнях). Наилучшие показатели получены при обрабогке кругом 3. На 18 -20ОО круг 3 обеспечивает более высокукп производительность обработки, чем круг 4. Производительность при обработке кругом 4, который имеет вск) рабочую поверхность из ориентированных алмазов, получена на высших значениях режимов обработки указанных диапазонов, B то время как для круга 3 они соответствуют средним значениям.

Таким образом, применение инструмента обеспечивает лучшее качество обработанной им поверхности, более высокую (на 1820<> ) производительность процесса шлифования. Особенностью обработки таким инструментом является также то, что )H может

1504078 формула изобретения

l =2lo i =lpp ir

Испытуемый инструмент

Результаты обработки

ПРОИЗВОДИ- Кар MKM t р > lo Срь X Ч идк р тельиость, мкм г/мин

Н лм ч мкм

Круг 1

Круг 2

Круг 3

Круг 4

4,1

4,0

5,2

3,8

1,52

1,40

1,23

1,78

34,6

30,9

20,3

32,4

80,6

65,2

62,5

70,1

9,0

8,6

7,7

9,3

11,4

10,5

9,2

12,6 применяться при финишных операциях обработки хрупких неметаллических материалов, а также для шлифования металлов.

1. И нструмент для абразивной обработки с торцовой рабочей поверхностью, содержащий закрепленные в связке абразивные зерна с соотношением длины к ширине )1, часть которых ориентирована под прямым углом к рабочей поверхности инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки хрупких неметаллических материалов, часть зерен дополнительно ориентирована под острым углом к рабочей поверхности инструмента, а часть расположена хаотично, при этом зерна с различной ориентацией образуют чередуюшиеся группы со следующей последовательностью расположения зерен в них: хаотично, под острым углом, под прямым углом, под острым углом, хаотично, причем протяженность участков зерен, ориентированных под прямым утлом (I р, ), хаотичных (1,) и ориентированных под острым углом (1.> ) выбрана из условия

2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что отношение длины к ширине содержашихся в нем зерен выбрано в диапазоне

1,5 — -2,5.

1504078

Фиг.Ч

Составитель T. Кугель

Редактор И. Касарда Техред И. Верее Корректор М Максимигнинеп

Заказ 5196!20 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!