Алмазный сегментный отрезной круг и способ его изготовления

 

Алмазный сегментный отрезной круг с межсегментными прорезями содержит корпус, торец которого имеет развитую поверхность в виде зубцов, и алмазные сегменты, закрепленные на корпусе в процессе спекания и дополнительно сваркой с двух сторон с помощью лазерного луча при глубине шва, составляющей 0,3-0,5 от толщины корпуса. Отрезной круг изготовляется путем формирования на корпусе спеканием кольцевого алмазоносного слоя с одновременным внедрением его в корпус. Образовавшийся алмазоносный слой дополнительно крепят с двух сторон к корпусу сваркой с помощью лазерного луча и затем лазерным лучом вырезают межсегментные прорези. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области абразивного дискового инструмента и может быть использовано при изготовлении отрезных алмазных кругов с межсегментными прорезями.

Из уровня техники известны алмазные отрезные круги, содержащие металлический корпус в виде диска, на периферии которого закреплен алмазоносный слой, состоящий из отдельных сегментов, а в корпусе выполнены межсегментные прорези (см. а.с. СССР N 402459, кл. B 24D 5/10, 1973; а.с. СССР N 1828800, кл. B 24D 5/10, 1993; патент США N 3064399, кл. 51-206.4, 1962; патент США N 3028710, кл. 51-206.4, 1962; патент США N 3443343, кл. 51-206.4, 1969; патент США N 4689919, кл.51-206.4, 1987).

Наличие межсегментных прорезей обеспечивает достаточно интенсивное охлаждение режущей алмазной кромки, однако стойкость отрезного круга в целом из-за недостаточной прочности закрепления алмазного слоя на корпусе невысока.

Наиболее близким к заявленному изобретению является алмазный сегментный отрезной круг, содержащий корпус в виде диска с ободом, по периферии которого закреплены алмазные сегменты, а в ободе выполнены межсегментные прорези (см. а. с. СССР N 1133077, кл. B 24D 5/12, 1985). При этом для повышения стойкости круга обод выполнен ступенчатым, с увеличением толщины ступени от корпуса к алмазному слою.

Однако такая конструкция алмазного круга характеризуется технологической сложностью изготовления. Известен способ изготовления алмазно-абразивного инструмента путем прессования шихты алмазоносного слоя с последующим спеканием с корпусом (см. а.с. СССР N 237618, кл. B 28D 5/02, 1969). Однако прочность изделий при этом невысока.

Известен также способ изготовления алмазного сегментного отрезного круга с прорезями, который включает размещение слоя алмазосодержащего порошка на заготовке (корпусе) и последующее внедрение его в заготовку с помощью пуансона, на который воздействуют магнитным импульсом, приводящим к практически мгновенному повышению температуры и давления. (См. а. с. СССР N 1472231, кл. B 22F 7/04, 1989).

Основным недостатком такого способа является аппаратурная сложность его реализации.

Наиболее близким к заявленному способу изготовления отрезных алмазных кругов является описанный в патенте США N 4689919, кл. 51-206.4, 1987 способ изготовления сегментных отрезных алмазных кругов с межсегментными прорезями путем спекания сегментов из алмазосодержащего порошка с металлическими добавками и приваривания их электронным или лазерным лучом к корпусу, в котором выполнены межсегментные прорези.

Однако такая технология не обеспечивает высокой прочности закрепления алмазных сегментов на корпусе отрезного круга и требует сложной технологической оснастки для проведения процесса спекания отдельных сегментов из алмазосодержащего порошка и их последующей сварки с корпусом. Кроме того, раздельное проведение операций по выполнению межсегментных прорезей в корпусе и формированию сегментов усложняет и удлиняет процесс изготовления отрезного алмазного круга в целом.

Изобретение направлено на создание надежно работающей конструкции алмазного сегментного отрезного круга с межсегментными прорезями за счет повышения прочности скрепления алмазных сегментов с корпусом, изготовление которого может быть реализовано посредством достаточно простой технологии с использованием несложного аппаратурного оснащения.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в алмазном сегментном отрезном круге с межсегментными прорезями, содержащем корпус в виде металлического диска, по периферии которого закреплен алмазоносный слой из отдельных сегментов, торцевая кромка корпуса, к которой крепятся сегменты, выполнена с развитой поверхностью, преимущественно в виде зубцов, а сегменты дополнительно прикреплены к корпусу с двух сторон сваркой лазерного луча. При этом глубина шва лазерной сварки составляет (0,3^oC0,5) от толщины корпуса.

Кроме того, в способе изготовления алмазного сегментного отрезного круга с межсегментными прорезями, включающем спекание алмазных сегментов из алмазосодержащего порошка с металлическими добавками и их с корпусом, первоначально на корпусе формируют спеканием сплошной кольцевой алмазоносный слой с одновременным внедрением в корпус, затем дополнительно закрепляют его на корпусе сваркой с двух сторон с помощью лазерного луча и на последней стадии вырезают посредством лазерного луча в корпусе и алмазоносном слое межсегментные прорези с образованием отдельных алмазных сегментов.

Предпочтительно при изготовлении алмазного отрезного круга процесс спекания осуществлять после холодной напрессовки и при температуре 600-850^oC.

Технический результат от изобретения заключается в повышении прочности крепления алмазных сегментов на корпусе, что обеспечивается за счет сочетания первоначального закрепления алмазноносного слоя в процессе его формирования на корпусе и последующей сварки лазерным лучом с двух сторон.

Кроме того, вырезание лазерным лучом межсегментных прорезей из сплошного круга на завершающей стадии существенно упрощает процесс изготовления и технологическую оснастку и повышает ресурс и надежность работы алмазного сегментного отрезного круга с межсегментными прорезями.

На фиг.1 представлен общий вид отрезного алмазного круга.

На фиг.2 изображено сечение A-A на фиг.1.

Отрезной круг содержит корпус 1 в виде металлического диска, торцевая кромка 2 которого выполнена с развитой зубчатой поверхностью. На корпусе 1 закреплены алмазные сегменты 3, которые после спекания дополнительно закрепляются на корпусе с двух сторон сваркой с помощью лазерного луча. Глубина шва при этом составляет (0,3^oC0,5) от толщины корпуса.

Процесс изготовления алмазного сегментного отрезного круга с межсегментными прорезями осуществляется следующим образом.

В пресс-форму засыпают алмазосодержащий порошок с металлическими добавками, включающими медь, олово, никель, кобальт и твердые сплавы других металлов, осуществляют холодную напрессовку алмазного слоя на металлический корпус и затем спекают в печи при температуре 600 850^oC с горячей допрессовкой спеченного брикета. После охлаждения образовавшийся алмазный круг извлекают из пресс-формы и дополнительно укрепляют алмазоносный кольцевой слой на корпусе сваркой с двух сторон с помощью лазерного луча. Межсегментные прорези в корпусе и кольцевом алмазоносном слое вырезают на заключительной стадии с использованием лазерного луча, в результате чего на круге образуются алмазные сегменты.

Формула изобретения

1. Алмазный сегментный отрезной круг с межсегментными прорезями, выполненный в виде металлического диска, на периферии которого закреплены алмазоносные сегменты, отличающийся тем, что периферийная поверхность диска в зоне сопряжения его с алмазоносными сегментами выполнена зубчатой и сегменты дополнительно соединены с корпусом по боковым поверхностям посредством лазерной сварки.

2. Круг по п. 1, отличающийся тем, что глубина шва лазерной сварки за счет проплавления диска составляет 0,3 0,5 от толщины диска.

3. Способ изготовления алмазного сегментного отрезного круга с межсегментными прорезями, в соответствии с которым алмазоносные сегменты закрепляют на периферии металлического диска, отличающийся тем, что предварительно на периферии диска формообразуют сплошной алмазоносный слой и одновременно соединяют его с корпусом, затем дополнительно соединяют его с корпусом по боковым сторонам посредством лазерной сварки, после чего с помощью лазерного луча в корпусе и в алмазоносном слое образуют межсегментные прорези.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сплошной алмазоносный слой образуют спеканием при температуре 600-850°С, при этом перед спеканием осуществляют холодную напрессовку алмазоносного слоя на диск.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2