Инструмент для обработки кольцевой канавки вокруг предварительно выполненного отверстия и способ его изготовления

 

Изобретение относится к механической обработке неметаллических труднообрабатываемых материалов (например , керамика8 ситалл, стекло, фарфор , рубин и np.)s может найти приг. менение при сверлении канавок вокруг предварительно выполненного отверстия или при увеличении его диаметра и позволяет повысить точность формообразо-, вания канавки. Для этого направляющую 4 меньшего диаметра с зашитной втулкой 5 вводят в предварительно обработанное отверстие детали до упора. На часть направляющей 1 большего диаметра наносят слой припоя 2 и создают абразивный элемент 3, затем его сдвигают так, чтобы расстояние от торца участка направляющей большего диаметра до рабочего торца инструмента было меньше высоты абразивного элемента 3 и больше половины длины участка направляющей 4. 1 з,п.ф-лы, 1 ил. 00 1 оо 00

СООЗ CGBETCHMX

4 л

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (S1)S В 28 Р 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛМРЫТИЯМ

IlPH .ГКНТ СССР (21) 4703714/33 (22) 09.06.89 (46) 15,05.91. Бюл. 11 18 (71) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) В.И.Сидорко, Е.Л.Прудников, В.В.Рогов и М.Г.Боголюбов (53) 679.8.053(088.8) ,(56) Заявка Японии 1(- 61-109609, кл. В 23 С 5/12, 1986.

Прудников Е.Л. Инструмент с алмазно-гальваническим покрытием. И. 1 985, с.20-21. (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЛЬЦЕВОИ КАНАВКИ ВОКРУГ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВНПОЛНЕННОГО ОТВЕРСТИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к механической обработке неметаллических труднообрабатываемых матери о (2 ример, керамика, ситалл, стекло, фарфор, рубин и пр.), может найти при менение при сверлении канавок вокруг предварительно выполненного отверстия или при увеличении егo диаметра и позволяет повысить точность дюрмообразо-., вания канавки. Для этого направляющую 4 меньшего диаметра с защитной втулкой 5 вводят в предварительно обработанное отверстие детали до упора.

На часть направляющей 1 большего диаметра наносят слой припоя 2 и создают абразивный элемент 3, затем его сдвигают так, чтобы расстояние от торца участка направляющей большего диаметра до рабочего торца инструмента было меньше высоты абразивного элемента 3 и больше половины длины участка направляющей 4. 1 з,п.A-лы, 1 ил.

С;

1648788

Изобретение относится к механической обработке неметаллических труднообрабатываемых материалов (например, керамика, ситалл, стекло, фарфор, рубин и пр.) и может быть использовано при сверлении канавок вокруг предварительно выполненного отверстия или при увеличении его диаметра.

Цель изобретения — повышение точ-.. . 10 ности формообразования канавки.

На чертеже изображен инструмент для обработки кольцевой канавки вокруг предварительно выполненного отверстия, общий вид. 1S

Инструмент состоит из цилиндрической направляющей I с закрепленным на ней посредством припоя 2 абразивным элементом 3. На выступающей части направляющей 1 выполнена направляющая 20

4 меньшего диаметра, на нее насажена защитная втулка 5, вставленная в кольцевую щель, образованную стенками абразивного элемента 3.

Инструмент работает следующим образом.

При осевом перемещении инструмента выступающую часть направляющей 4 меньmего диаметра направляющей 1 с защит- 30 ной втулкой 5 вводят в предварительно обработанное отверстие детали до упоPB °

Включают вращение направляющей 1 и при дальнейшец осевом перемещении инструмента посредством абразивного элемента 3, закрепленного припоем 2 на направляющей, выполняют кольцевую канавку вокруг предварительно обработанного отверстия.

Способ изготовления инструмента для обработки кольцевой канавки вокруг предварительно выполненного отверстия осуществляют следующим обра" зом. 45

На часть направляющей 1 больmего диаметра наносят слой припоя 2, затем методом гальванических покрытий наносят абразив, т.е. создают коаксиально расположенный относительно направляющей абразивный элемент 3. После этого инструмент нагревают до температуры плавления припоя и сдвигают абразивный элемент 3 так, чтобы расстояние от торца участка направляющей большего диаметра до рабочего торца инстру- " мента было меньше высоты абразивного элемента 3 и больше половины длины участка направляющей 4 меньшего диа" метра. Затем надевают защитную втулку

5 на направляющую.4.

Пример, В лаборатории ИСИ АН

УССР были изготовлены и испытаны алмазные инструменты, предназначенные для обработки канавок 9 3 мм вокруг отверстий 9 1,8 мм. На корпусе инструмента 9 1,8 мм из стали 45 длиной

50 мм с направляющей частью 9 1,0 мм предварительно наносили слой олова.

Для нанесения слоя олова был применен электролит, содержащий, г/л: сернокислое олово 30; серную кислоту 100; клей мездровый 3; фенол 8. Температура электролита — комнатная; плотность тока I 5 А/дм, время электроосаждеz. ния 2 ч. Изоляция мест, не подлежащих покрытию, осуществлялась при помощи втулок из диэлектрического материала (эбонит).

Для прикрепления алмазного порошка корпусы инструментов помещали в толщу порошка, который находился в специальном желообраэном приспособлении, расположенном в электролите. Прикрепление алмазного порошка осуществлялось в электролите следующего состава, г/л: сернокислый никель 300; двуххлористый никель 30; борная кислота 30; температура электролита 18-20 С; кислотность

4,0-4,8, Плотность тока для порошка зернистостью 100/80 составляла.

0,6 A/äì, времй 1 ч 50 мин, После этого в электролите того же состава осуществлялось закрепление алмазоносного слоя при плотности тока 2 А/дм в течение 2,5 ч.

Операции прикрепления и закрепле-.;.. ния алмазного порошка повторялись многократно до достижения диаметра

3, 2 мм, так как после нанесения апмазоносного слоя инструмента его диаметр должен быть на 0,1 -0,2 мм больше диаметра готового инструмента. Этот припуск необходим для получения точного размера по наружного диаметру, так как получить его s процессе нанесения алмазно -гальванического покрытия не представляется возможным.

Точный размер по наружному диаметр. ру достигался шлифованием алмазоносного слоя абразивным кругбм иэ карбида кремния.. После обработки алмазонос.л ного элемента выполняли смещение алмазоносного элемента относительно корпуса s сторону торца при нагревании стержня корпуса до температуры плавления олова, нанесенного на корпус

Влияние геометрических параметров инструмента на показатели его обрабатьваемостн

Произво-

РадиальГ ч р

Глубина нарушенного

Износ абразивного ннСоосность римечания ное биение, мм дительность обработки (на

1000 отверстий) мин слоя, (для стекла), мкм струмента по диаметру, (на

1000 отверстий), мм

1 Ьь-Ь > и I/2

2 h2àüçñü1. ьсЬ

0,02

17-25 95

0,05

Отсутствует связь направляющей части и абразивного элемента инструмента на работоспособность

5 164 инструмента. Затем на часть направляющей меньшего диаметра надевали защитную втулку из оловянистой бронзы.

Изготовлен инструмент следующих характеристик: высота алмазного элемента 1 5 мм; длина защитной втулки

7 мм, длина участка абразивного элемента от торца направляющей боль1ного диаметра до рабочего торца инструмента 6 мм; длина направляющей меньшего диаметра 12 мм.

Испытания инструмента выполняли на высокооборотном станке мод,С-ЗО при обработке канавки вокруг отверстия в пластинах иэ керамики марки

ВК-1 00.

Частота вращения шпинделя 6,3 х

II10 об/мин; подача — 10-15 мм/мин.

Время обработки одного отверстия глубиной 0,5.мм составило 2,5-3 с. Шероховатость обрабатываемой поверхности канавки составляла R = 0,32-0,5 мкм.

Другие показатели, характеризующие работу инструмента, приведены в таблице, где обозначено: h — высота абразивного слоя; h - длина направляющей меньшего диаметра;

h — величина перемещения абразивно2 го слоя вдоль направляющей; h я — высота защитной втулки,Формула изобретения

1. Инструмент для обработки кольцевой канавки вокруг предварительно выполненного отверстия, включающий цилиндрическую направляющую и закрепленный на ней абразивный элемент, рабочий торец которого смещен в осевом

8788 & направлении относительно торца направляющей в сторону хвостовика, о тлич ающийс я тем, что, с целью повышения точности формообраэо5 вания канавки, он снабжен защитной втулкой, а цилиндрическая направляющая выполнена ступенчатой с меньшей ступенью на ее торце, на которую свободно насажена эащитная втулка, при этом абразивный элемент установлен на. большую ступень цилиндрической наIIpBBJI5iYMIIQH и со смещением K хвостовикуе

2. Способ изготовления инструмента для обработки кольцевой канавки вокруг предварительно выполненного отверстия, заключающийся в нанесении на направляющую часть инструмента

20 слоя припоя, а затем коаксиально ðàñположенного абразивного элемента методом гальванических покрытий, нагреве инструмента до температуры плавления припоя .и сдвиге абразивного эле25 мента в осевом направлении, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности формообразования канавки путем устранения влияния из- носа абразивного элемента и уменьme

3п ния радиального биения. инструмента, абразивный элемент сдвигают так, что расстояние от торца участка направляющей большего диаметра до рабочего торца инструмента меньше высоты абра35 эивного элемента и больше половины длины участка направляющей меньшего диаметра, затем надевают защитную втулку на участок направляющей меньшего диаметра.

1б48788

Продолжение таблицы—

Соосность

Радиальное биение, мм римечания

3 Ь сЬ,/2

27-32 95

0,02

0,15

4 ЬэсЬ

5 Ьэ Ь1

0,05

0,02

6 (прототип) 30-35 157

0,25

0,3

Составитель K. Булеков

Редактор М.Бандура Техред С.Мигунова Корректор Я,Корол, Заказ 1490 Тираж 40! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент.", r.Óàãîðîä, ул„ Гагарина,101

Г м ч р р

Износ абразив»

НОГО инструмента по диаметру, (иа

1000 от" верстий), Глубина нарушенного слоя, (для стекла), мкм

Произв о". дительность обработки (на

1000 отверстий) мин ухудшается, по сравнению с оптимальной конструкцией центрирование инструмента в предварительно обработанном отверстии, возрастает радиальное биение и глубина нарушенного слоя

Защитная втулка ие выполняет функции направляющего элемента. Инструмент неработоспособен.

Инструмент имеет ограниченное применение только для увеличения диаметра глубоких отверстий