Абразивный отрезной круг

 

Использование: в области резки изделия из неметаллических материалов, преимущественно из природного камня. Существо изобретения: абразивный отрезной круг состоит из корпуса в виде диска, на торцовых поверхностях периферии которого закреплены абразивосодержащие элементы в виде пластин. Пластины установлены в шахматном порядке в пазах, глубина которых превышает половину толщины корпуса. Абразивосодержащие пластины изготовлены методом порошковой металлургии, отпрессованы в направлении, перпендикулярном их наибольшей поверхности, имеют малую толщину, обладают повышенной режущей способностью и стабильностью за счет частичной ориентации абразивных зерен и равномерной плотности связи. 5 ил.

Изобретение относится к области резания изделий из неметаллических материалов, преимущественно из природного камня и может быть использовано в строительстве и машиностроении.

Известен абразивный отрезной круг с напайными алмазосодержащими сегментами, изготовляемый с применением методов порошковой металлургии [1] Однако конструктивное исполнение таких кругов связано с необходимостью применения дорогостоящих серебросодержащих припоев для пайки сегментов и использования в качестве материала корпуса высококачественной термообработанной стали марок 9ХФ, 65Г и т.п.

Наиболее близким техническим решением является абразивный отрезной круг, содержащий кольцевой металлический диск, на торцевых поверхностях которого на периферии круга расположены в шахматном порядке пазы глубиной, превышающей половину толщины диска, и установленные в пазах диска абразивносодержащие режущие элементы [2] Однако возможность применения такого инструмента для изделий из природного камня, где требуется высокая производительность и повышенные усилия резания, в реальных условиях производства значительно ограничена.

Наиболее промышленно применимым является предложенный абразивный отрезной круг, который лишен недостатков, указанных в выше приведенный аналогах, и обладает повышенными режущими свойствами и пониженными материальными затратами на его производство.

Промышленная применимость предложенного абразивного круга обеспечивается совокупностью конструктивных признаков, содержащих кольцевой металлический диск, на торцевых поверхностях которого на периферии круга расположены в шахматном порядке пазы глубиной, превышающей половину толщины диска и абразивосодержащие режущие элементы, установленные в пазах диска с зазором по боковым поворхностям, не превышающим 0,2 мм, выступание их над торцевой поверхностью диска составляет 0,1 0,3 t, а размер абразивосодержащего элемента в радиальном направлении лежит в пределах 2 10 t, где t толщина диска.

При этом периферийная поверхность абразивосодеращих элементов имеет форму ломаной линии или дуги окружности, вершина которой расположена на радиусе R₁ R + 0,3 0,8 мм, где R радиус диска, причем радиус округления вершины r абразивосодержащего элемента меньше радиуса диска, корпус которого выполнен из конструкционной низкоуглеродистой стали.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид абразивного отрезного круга; на фиг. 2 изображена абразивосодержащая пластина; на фиг. 3 изображена развертка режущей поверхности отрезного круга; на фиг. 4 изображена схема размещения абразивосодержащих пластин; на фиг. 5 изображены варианты, исполнения абразивосодержащих пластин.

Абразивный отрезной круг содержит корпус 1 и абразивосодержащие элементы 2, выполненные в форме пластин, изготовленных методом порошковой металлургии и отпрессованных в направлении, перпендикулярном их наибольшим поверхностям.

При этом корпус круга изготовлен из конструкционной низкоуглеродистой стали.

Особенностью работы инструмента данной конструкции является одновременное истирание абразивосодержащих элементов и материала корпуса отрезного круга. При работе инструмента образуется цилиндрическая поверхность, состоящая из чередующихся режущих зон и участков относительно мягкого материала корпуса. Таким образом, возникают условия, аналогичные работе отрезного круга со сплошной поверхностью режущей кромки, где отсутствуют ударные нагрузки, а также работе сегментного круга и круга по a.c.1763162, обеспечивающих прерывистость режущей зоны при шахматном расположении абразивосодержащих элементов, что значительно облегчает условия резания. Абразивосодержащие элементы в форме пластин обладают рядом преимуществ перед сегментами, напаиваемыми на торец стандартного отрезного круга [1] Малая их толщина, обычно 1 3 мм, и направление прессования, перпендикулярное их наибольшей поверхности, создают условия для частичной ориентации абразивных зерен в плоскости резания отрезного круга. При этом плотность абразивосодержащего элемента в виде тонкой пластины более равномерна, чем у сегмента с большей высотой. Все это повышает режущие свойства инструмента.

Площадь режущей поверхности пластины меньше площади режущей поверхности стандартного сегмента, припаиваемого на периферийной поверхности круга симметрично его боковым поверхностям, при их одинаковой длине по дуге окружности. Площадь пайки пластины при этом значительно больше, чем у сегмента.

Пример. Изготовлен опытный отрезной круг диаметром 630 мм с толщиной корпуса t 2 мм из стали 08 КП.

Толщина алмазосодержащего элемента (а.э.) в форме пластины при этом составляет 2 мм, размер а.э. в радиальном направлении корпуса 10 мм, ширина а. э. 20 мм. Таким образом, площадь пайки составляет 200 мм². У стандартного отрезного сегментного круга диаметром 630 мм с толщиной корпуса 3,6 мм и размером алмазного сегмента 40 мм, площадь пайки составляет 150 мм², что в перерасчете на одну приведенную единицу длины режущей поверхности в 2,7 раза меньше, чем в опытном инструменте. В результате было достигнуто снижение удельной величины усилия, вызывающего отрыв алмазосодержащего элемента от корпуса круга в процессе резания, в 2 3 раза.

Отсюда возникает возможность исключения пайки серебросодержащими припоями на установках ТВЧ или сварки и переходу к пайке алмазосодержащих элементов к корпусу круга с помощью обычных низкотемпературных оловянно-свинцовых припоев, например ПОС 40, или их склейке.

Абразивосодержащие алименты останавливаются в пазах с зазором Δ по боковым поверхностям, не превышающим 0,2 мм. Припой заполняет указанные зазор и создается дополнительная опорная площадка, воспринимающая усилие сдвига пластины в процессе резания. Абразивосодержащие элементы выступают над торцовой поверхностью на величину 0,1 0,3 t, где t толщина корпуса, а размер их в радиальном направлении составляет величину 2-10 t. Выступание пластин исключает заклинивание корпуса круга в процессе резания и рассчитывается из условия износа режущего элемента по боковым поверхностям от максимальной ширины реза до толщины корпуса круга при полном срабатывании режущей части по высоте.

Для обеспечения минимального времени на вскрытие режущей поверхности абразивного отрезного круга и его приработку периферийная поверхность абразивосодержащих элементов выполнена в форме ломаной линии, дуги окружности или другой кривой, вершина которой расположена на радиусе R₁ R + 0,3 - 0,8 мм, где R радиус корпуса круга.

При этом радиус r скругления вершины абразивосодержащего элемента меньше радиуса R корпуса.

Такое исполнение абразивосодержащих элементов обеспечивает исключение операций шлифования радиусных поверхностей сегментов, как это имеет место при изготовлении стандартных кругов [1]

Формула изобретения

Абразивный отрезной круг, выполненный в виде кольцевого металлического диска, на торцовых поверхностях которого на периферии круга расположены в шахматном порядке пазы глубиной, превышающей половину толщины диска с установленными в них режущими элементами, отличающийся тем, что металлический диск выполнен из конструкционной низкоуглеродистой стали, а абразивосодержащие режущие элементы установлены в пазах с зазором по боковым поверхностям, не превышающим 0,2 мм и заполненным припоем или клеющим материалом, причем режущие элементы выступают над торцовой поверхностью диска на (0,1 0,3)t и размер абразивосодержащих элементов в радиальном направлении составляет (2-10)t, где t толщина диска, при этом периферийная поверхность абразивосодержащих элементов имеет форму ломаной линии или дуги окружности с режущей вершиной, расположенной на радиусе R₁ R+(0,3-0,8) мм, где R радиус диска, а радиус указанной вершины меньше радиуса диска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5