Абразивный инструмент

 

Использование: при изготовлении абразивного инструмента для обработки поверхности под окраску, а также для резки мелких профилей из цветных металлов, не требующих дополнительной обработки по удалению заусениц. Существо изобретения: корпус инструмента выполнен в виде диска из пропитанной связующим стеклостенки, на боковых поверхностях которого закреплен абразивонесущий слой. Площадь S ячейки сформованного инструмента удовлетворяет соотношению: S^x≅S≅S^xx, где S^x - нижний предел размера площади ячейки; S^xx - верхний предел площади ячейки. На периферийной части корпуса шириной K в качестве абразивных зерен закреплены алмазные или зерна карбида кремния, а на внутренней части шириной l - корундовые зерна. K и l находятся в следующем соотношении: K/l≅1/4. Инструмент снабжен планшайбой. Диаметр планшайбы и диаметр корпуса инструмента находятся в следующем соотношении: 1/2≅D_пл/D_ин≅3/4. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. 3 табл.

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, предназначено для широкого класса операций, в частности при использовании для подготовки поверхностей под окраску, а также для резки мелких профилей из цветных металлов, не требующих дополнительной обработки по удалению заусениц.

Известен алмазный отрезной круг [1] в радиальном направлении которого выполнены доходящие до края круга охлаждающие и термокомпенсационные прорези, расположенные между краевыми сегментами и снабженные алмазными зернами в спеченной матрице.

Недостатком известного алмазного отрезного круга является неравномерная теплонапряженность круга, так как охлаждение сконцентрировано вблизи прорези, а в центре сегмента теплонапряженность повышенная, что приводит к резкому снижению износостойкости и режущей способности круга.

Известен также алмазный отрезной круг, имеющий корпус в виде диска с центральным отверстием, на боковые поверхности которого внедрены алмазные зерна [2] Недостатком данного круга является засаливание абразивных зерен круга в процессе резки, так как отсутствует постоянное и равномерное его охлаждение.

Целью изобретения является повышение износостойкости, эффективности и производительности за счет повышения интенсивности теплоотвода и снижения теплонапряженности в зоне резания.

Это достигается тем, что корпус инструмента выполнен из пропитанной связующим стеклосетки, причем площадь S ячейки сформованного инструмента удовлетворяет соотношению S* ≅ S ≅ S** где S* нижний предел размера ячейки, определяемый по формуле: S^x (A+2d₃)² Θ P₁+ - g · b · где ν коэффициент Пуанссона материала связки; α коэффициент линейного температурного расширения материала связки; Е модуль Юнга материала связки;
T() зависимость температуры связки от площади отверстия, определяемая по формуле:
T() где А температурная константа 800^о≅ А≅ 1200^о;
ε коэффициент, учитывающий долю теплоты, отводимую в круг (0,1≅ε ≅0,2);
d₃ средний диаметр абразивных зерен;
λ 0,7-0,85 коэффициент, учитывающий снижение режущей способности круга за счет увеличения площади ячейки;
максимально допустимая площадь ячейки сформованного инструмента, мм²; 0,5≅ 4
b₁b₂ эмпирические константы, определяющие линейную зависимость прочности материала связки от температуры
230 ≅b₁≅280 0,24≅b₂≅0,32
S** верхний предел площади ячейки, определяемый по формуле
S^xx=
причем на периферийной части корпуса шириной К в качестве абразивных зерен закреплены алмазные или зерна карбида кремния, а на внутренней части шириной l корундовые зерна, при этом К и l находятся в следующем соотношении:
≅
Для повышения жесткости инструмента последний снабжен планшайбой, при этом диаметр планшайбы и диаметр корпуса инструмента находятся в следующем соотношении:
≅ ≅
Изобретение поясняется чертежами.

Абразивный инструмент содержит центральное отверстие 1 для закрепления его на валу при помощи планшайбы 2. Перекрытие текстов стеклосетки 3 образует ячейку (поры), на которую нанесена связка 4 на основе алмаза или электрокорунда путем напыления.

Круг работает следующим образом. При проведении отрезных операций кругу сообщается вращательное движение и поперечная подача в направлении вдоль плоскости отрезания (работа периферией круга). При шлифовании плоских поверхностей, а также при зачистных и обдирочных операциях кругу сообщают вращательное движение с усилием Р, прижимают его торец к обрабатываемой поверхности, а также сообщают возвратно-поступательное перемещение вдоль обрабатываемой плоскостью вдоль торцовой поверхности круга.

При шлифовании, проведении зачистных и обдирочных операций криволинейных и сложнофасонных поверхностей кругу сообщают вращательное движение, а также пространственные перемещения, позволяющие обеспечивать максимальный контакт упругоизгибающейся рабочей поверхности круга с обрабатываемой поверхностью, либо осуществляют соответствующие пространственные перемещения обрабатываемого изделия.

Анализ результатов, представленных в табл. 1 показывает, что при выполнении размера пор в пределах границ оптимального интервала их значений наблюдается высокая стойкость круга и производительность процесса шлифования, причем максимальная стойкость имеет место на правой границе интервала (при S 1,75 мм²). Снижение производительности по сравнению со значением в середине оптимального интервала со значением, соответствующим левой границе S S* 0,32 мм², весьма незначительно. Однако при этих значениях несколько снижается стойкость круга.

При выходе за нижнюю границу интервала оптимальных значений S 4,8 мм² наблюдается некоторое увеличение значения производительности, однако снижается стойкость круга (вследствие ухудшения условий работы круга за счет процесса замасливания его), а также в результате снижения количества режущих зерен на единицу рабочей поверхности круга из-за выкрашивания зерен вследствие возрастающей интенсивности ударных нагрузок.

Анализ результатов в табл. 2 показывает, что износостойкость, производительность и эффективность резко снижается при уменьшении расхода алмазных зерен до 80% т. е. при изготовлении комбинированного абразивного круга необходимо учесть, что ширина периферийной части, на которую наносят алмазные зерна, должна быть более 20% от общей ширины круга.

Анализ табл. 3 показывает, что износостойкость, производительность и эффективность кругов повышается за счет увеличения его жесткости, которая обеспечивается установкой планшайбы с размером выбранным из условия ≅ ≅
Технико-экономический эффект от использования изобретения выражается в создании ассортимента гибкого абразивного инструмента.

Формула изобретения

1. Абразивный инструмент, корпус которого выполнен в виде диска с закрепленным на его боковых поверхностях абразивонесущим слоем, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости и производительности за счет снижения теплонапряженности в зоне обработки и расширения технологических возможностей за счет повышения гибкости инструмента, корпус выполнен из пропитанной связующим стеклосетки, причем площадь S ячейки сформованного инструмента удовлетворяет соотношению
S^x ≅ S ≅ S^xx,
где S^x нижний предел размера ячейки, определяемый по формуле

× (a+2d₃)²;






где n коэффициент Пуассона материала связки;
a коэффициент линейного температурного расширения материала связки;
E модуль Юнга материала связки;
зависимость температуры связки от площади отверстия, определяемая по формуле

A температурная константа, 800^o ≅ A ≅ 1200^o;
ε коэффициент, учитывающий долю теплоты, отводимую в круг
(0,1≅ ε≅ 0,2);
d₃ средний диаметр абразивных зерен;
λ = 0,7-0,85 коэффициент, учитывающий снижение режущей способности круга за счет увеличения площади ячейки;
максимально допустимая площадь ячейки сформованного инструмента, мм²,
b₁, b₂ эмпирические константы, определяющие линейную зависимость прочности материала связки от температуры
230≅b₁≅280;
0,24 ≅ b₂ ≅ 0,32.

S^xx верхний предел площади ячейки, определяемый по формуле

2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что на периферийной части корпуса шириной K в качестве абразивных зерен закреплены алмазные или зерна карбида кремния, а на внутренней части шириной l -корундовые зерна, при этом K и l находятся в соотношении
3. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости инструмента, последний снабжен планшайбой, при этом диаметр планшайбы и диаметр корпуса инструмента находятся в соотношении

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3