Способ получения отверстий в алмазных волоках

 

Использование: инструментальная промышленность . Сущность изобретения: при получении отверстий в алмазных волоках лучом лазера, направленным под углом к оси волоки, формообразование отверстия начинают с выходной распушки, при этом волоке и лучу лазера сообщают вращение в противоположных направлениях. 2 ил.

СОКОВ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 23 К 26/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПATЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834085/08 (22) 04,06,90 (46) 30,04,93. Бюл, ¹ 16 (71) Рославльский завод алмазного инструмента (72) В.В.Михайлов, В.Ф.Сенин, Е.И.Старовойтов, A,Н.Павлов, M,Ô,Õåéôåö и В,Р.Кан-. гун (56) Стельмах M,Ô. Лазеры в технологиях, M,: Энергия, 1975, с. 134-142.

Изобретение относится к инструментальной промышленности и касается обработки материалов концентрированными потоками энергии и может быть использовано для формообразования отверстий в трудн ообрабаты ваем ых материалах, преимущественно волочильного канала в алмазных волоках, Цель изобретения — повышение качества обработки и снижение трудоемкости финишных операций.

На фиг. 1 приведена схема формообразования отверстий; на фиг. 2 — схема взаимодействия луча с обрабатываемым материалом.

На поверхность алмазного кристалла 1, закрепленного в оправе 2. фокусируют излучение 3 лазера, Оправа закреплена в патроне 4, приводящимся во вращение с частотой

П. Ось вращения волоки наклонена под углом ф к лучу лазера. Величину угла р определяют иэ условия rp =а+Р где а — тре= буемый угол входной распушки волоки, Рапертурный угол фокусирующей системы. . Лучу лазера сообщают вращение в направ5U 1812033 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В

АЛМАЗНЫХ ВОЛОКАХ (57) Использование: инструментальная промышленность, Сущность изобретения: при получении отверстий в алмазных волоках лучом лазера, направленным под углом к оси волоки, формообразсвание отверстия начинают с выходной распушки, при этом волоке и лучу лаэера сообщают вращение в противоположных направлениях, 2 ил. лении, противоположном вращению волоки .с частотой п1.

Для осуществления обработки на заданную глубину осуществляют относительное перемещение волоки S вдоль оси лазерного луча, совмещая смещающуюся границу испарения с фокальной плоскостью фокусирующей системы, При этом энергетическая глубина резко- 00 . сти сфокусированного лазерного луча, в пределах которой превышается пороговая Я интенсивность луча, требуемая для испаре- С ния материала волоки, не превышает 50 р мкм, Это ограничение несколько (не более

5 ) увеличивает продолжительность лазерной обработки, но позволяет получить стенки волоки высокого качества, Таким образом, вращение луча и волоки обеспечивает съем материала в пределах энергетической глубины резкости сфокусированного луча, а относительное перемещение волоки вдоль оси лазерного луча обеспечивает последовательный съем материала волоки по глубине и формирование канала. 1812033

Для волок наиболее важной является входная распушка, которая имеет большую протяженность (до 2/3 высоты волоки), Поэтому формообразование этой поверхности следует вести с наиболее благоприятными условиями для испарения материала, удаления мельчайших осколков и крена, Такие условия можно создать при использовании импульсно-периодического излучения и нижнего расположения входной распушки в процессе обработки.

Уменьшению шероховатости формируемого отверстия способствует сообщению лучу лазера вращения в направлении, про тивоположном вращению волоки, Измерения показали,.что при формировании волоки диаметром 3 мм шероховатость поверхности снизилась с Rz = 12 — 15 мкм (без вращения) до и = 5 — 9 мкм со встречным вращением, В предлагаемом способе используется импул ьсно-периодическое излучение.

В соответствии с заявленным способом были обработаны волоки диаметром 0,263 мм из поликристаллов "СВ" высотой 1,7 мм по

ТУ2 — 037 — 601 — 87, Параметры лазерного луча (лазер à — Ои16 — 1) и фокусирующей системы: частота импульса 11 кГц;

Энергия импульса 10 х 10 Дж;

Частота вращения луча и> 1000 об/мин, Вращение луча обеспечивалось установкой в оптической системе после объектива оптического элемента под углом, и сообщения ему вращения.

Другие параметры обработки;

Частота вращения волоки и 3000 об/мин;

Скорость вращения 50 мкм/с

Волоку располагали выходной распушкой вверх. Входная распушка волоки имеет а = 7, апертурный угол фиксирующей системы P = 6О, Заготовку устанавливали под углом

p= 7+6= 13О, при этом угол выходной распушки составил а1 = 13 + 6 = 19

В процессе обработки все керны выпа15 дали.

При обработке же отверстия с входной распушкой вверх более 70% отверстий были заполнены кернами, ко горые приходилось удалять повторным сверлением, Формула изобретения

Способ получения отверстий в алмазных волоках. при котором осуществляют вращение волоки вокруг оси, расположенной под углом к оси луча лазера, соответствующим входной распушке воло: ". и углу сходимости луча, и ее продольное перемещение относительно оси луча и вращение сфокусированного лазерного луча вокруг собственной оси. отличающийся тем; что, с целью повышения качества и сниже- ния трудоемкости. формообразование отверстия начинают с выходной распушки волоки, а вращение последней и луча осуществляют в противоположных направлениях, 1812 П33. Составитель В.Кангун

Техред M.Моргентал

Корректор Г.Кос

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 1550 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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