Алмазный шлифовальный инструмент

Алмазный шлифовальный инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АЛМАЗНЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ , корпус которого очерчен по периферии выпуклой кривой, симметричной относительно среднего поперечного сечения, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления инструмента путем обеспечения одностороннего прессования при изготовлении кругов углового профиля, отношение стрелы прогиба выпуклой, кривой к ширине инструмента составляет 0,1-0,25, при этом jtgCf l jctg /2 , где Ц) - угол наклона касательной в любой точке кривой корпуса; ( - угол при вершине инструмента.

СО03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D В 24 2 5 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535635/25-08 (22) 07.01.83 (46) 23.04.84 Бюл.Р 15 (72) С.С.Гусев, В.P Кангун, Г.И.Ягудин, В.А.Кузнецов, М.Я.Израилович, А.Л.Руда, Ю.К.Кузьмина, А.А.Грачев, А.В.Бейлина и О.Б.Белявская (» ) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента и Московское производственное объединение по производству алмазного инструмента (53) 621 922.079(088.8) (56) 1. "Синтетические алмазы", 1975, с. 43(прототип). (54) (57) АХИАЗНЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ, корпус которого очерчен по периферии выпуклой кривой, симметричной относительно среднего поперечного сечения, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления инструмента путем обеспечения одностороннего прессования при изготовлении кругов углового профиля, отношение стрелы прогиба выпуклой. кривой к ширине инструмента составляет 0,1-0,25, при этом

Цц>

1087321

Изобретение относится к изготовлению алмазных инструментов.

Известен алмазный шлифовальный инструмент углового профиля, у которого угол профиля на корпусе на 5

5-8 .превышает угол профиля на наружО ной поверхности алмазоносного слоя.

Благодаря неравномерной высоте алмазоносиого слоя удается использовать его более полно 11) .

IÎ

Однако круги подобного конструктив. ново выполнения требуют использования при изготовлении прессования алмазоносного слоя с двух сторон, что определяет высокую трудоемкость из- IS готовления инструмента.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления инструмента путем обеспечения одностороннего прессования при изготов- 20 ленни кругов углового профиля.

Поставленная цель достигается тем, что в алмазном шлифовальном инструменте с корпусом, очерченным в поперечном сечении выпуклой кривой, симметричной относительно среднего поперечного сечения, о ношение стрелы прогиба (Ь) выпуклой кривой к ширине (Н) инструмента составляет 0,1-0,25, при этом I ig(p(«j, где g — угол 30 наклона кЬсательной в любои точке кривой корпуса,". — угол при вершине круга, На чертеже изображен круг предлагаемой конструкции, разрез, где штрихо- 35. выми линиями показаны контуры. корпуса круга известной конструкции.

Круг состоит из корпуса 1, имеющего периферийную поверхность в виде плавной выпуклой кривой, алмазоносного 40 слоя 2 с участком 3 (а-в-с).

Принципиальной особенностью конструкции является возможность прессования ee c одной стороны. При одностороннем прессования уплотнение участ-4 а 3 (6- Ь - С ) ограниченного кривой профиля корпуса и линией, проходящей через вершину корпуса, происходит не за счет прямого сжатия пуансоном, а за счет pBNKeHHH порошка в попереч-50 ном направлении, поэтому с ростом ширины круга потери на трение внутри брикета возрастают и возможности хорошего уплотнения участка 3 снижаются или требуется увеличение усилия прес- Б сования, величина которого регламентируется прочностью алмазов и др. факторами.

Экспериментальные исследования показали, что при принятом для металлнI ческой связки удельном давлении

1-2,0 т/см круги, имеющие периферийную поверхность в виде выпуклой гладкой кривой, хорошо пропрессовы— ваются при отношении " 1 < 0 15 0 25 для ширины 3-5 мм и "(р 0,1-0,15 для ширины 6-20 мм.

При работе кругами формы А2П по сплошному материалу наиболее интенсивные нагрузки и соответственно износ наблюдается в центральной части круга, а периферийные участки изнашиваются менее интенсивно. Анализ и измерения большого количества вышедших из строя кругов показали, что профиль изношенного круга определяется гладкой симметричной выпуклой кривой. Поэтому с точки зрения полного использования алмазов наружную поверхность корпуса круга слегует выполнять максимально приближенной к форме изношенного круга.

При этом следует учитывать, что высота алмазного слоя должна монотонно убывать от центра к периферии в соответствии с характером изменения интенсивности износа. Это требование налагает ограничейие на крутизну кривой, описывающей форму поверхности периферийной части корпуса.

Эта кривизна должна быть такой, чтобы удовлетворялось неравенство

jig P(jctg "/ . При соблюдении этого геометрического соотношения (взаимосвязь угла наклона касательной аю в любой точке кривой корпуса и угла при вершине у круга} обеспечивается указанное требование к изменению высоты алмазоносного слоя. Другим необходимым условием, налагаемым на форму этой кривой является ограничение, задаваемое на отношение стрелы сегмента к ширине круга. Для кругов малой ширины (порядка 3-8) мм характерно сравнительно менее интенсивное убывание толщины алмазоносного слоя от середины к периферии, так

Ф как более узкие круги в процессе эксплуатации подвергаются достаточно интенсивному и более равномерному нагружению по всей ширине рабочего слоя и перепад нагрузок от центра к периферии относительно невелик.

Как показал анализ изношенных кругов, износ на периферийных участках для кругов шириной Н = 3 мм сос108732 тавляет в среднем порядка 80-907 износа на центральном участке, а для кругов шириной Н = 10 мм — порядка ч0-507.. В соответствии с этим отно1 (для значений Н в интервале от 3 мм сительная толщина алмазоносного 5 слоя на торце(IIH) должна убывать с увеличением ширины круга. Это же вытекает из соотношения, которое получено из геометрических соображений

Н

h --h h--сь4— т о 2 Ь2

Ч где 6 — толщина алмазоносного

О слоя в середине круга.

Анализ изношенных кругов показал, 15 что периферийная поверхность корпуса должна быть выполнена так, чтобы отношение " Н = 0,15-0,25 для кругов шириной 3-5 мм и "1 = О, 1-0, 15 для кругов шириной 6-20 мм, т.е. 20 требования, накладываемые технологическими и эксплуатационными условиями, совпадают.

Величина высоты алмазоносного слоя на торце (ST.) и стрелы прогиба и 25 должны быть взаимоувязаны между собой с тем, чтобы получить необходимую толщину алмазоносного слоя.

Как .указывалось вышее, профиль изношенного круга представляет собой вы- 50 пуклую гладкую симметричную кривую.

Результаты статической обработки измерений профилей изношенных кругов различной ширины показали, что эти кривые достаточно хорошо аппроксимируются параболами второго порядка.

В соответствии с этим, уравнение кривой, описывающей периферийную часть поверхности корпуса, целесообразно также задать в виде параболы 40

R„(w3= й-ох где О,р Π— коэффициент, подлежащий определению исходя из конструктивных, и технологических условий; Х - теку- 45 щее значение координаты, отсчитываемой по ширине круга.

Такая кривая является гладкой (плавной), выпуклой вверх и симметричной. С учетом изложенных конструк-50 тивных и технологических соображений и аналитических зависимостей получены следующие аналитические выражения. Для коэффициента Q в функции конструктивных параметров круга: 55 с

OЬ Н-3) Б 2

Н,-3 Н о-0,4Н,с Г 2-6т

4 (н-н

Н2- Н1 (для значений Н в ин ервале от Н до Н ) где о

4(и -h г

ctg—

Н вЂ” ширина круга, — угол при вершине. кругами

1 — угол наклона касательной, в любой точке кривой корпуса — максимальный радиус круга; 1Π— толщина .алмазоносного слоя в середине круга; 1 в минимальная толщина алмазоносного слоя на торце круга, задаваемая для Н = Н2.

В соответствии с этими выражениями отношение П(Н для кругов в интервале 3-Н мм Лонотонно убывает с уменьшением ширины Н, а для более широких кругов в интервале Н1. — Н мм монотон2 но возрастает.

Методика определения геометрических параметров корпуса круга состоит в следующем.

Определяют размеры инструмента в соответствии с принятым оборудованием, а затем задаются размером толщины алмазного слоя в середине круга (h ), а для широких кругов также значением hI . Значение hz и h< наиболее просто определить, исходя из равенства объемов алмазоносного ,аллоя круга новой и старой конструкций, при этом можно на основании экспериментов принять для кругов шириной 3-20 мм значение "г "- 2,5-4 мм.

Затем круг разбивается по ширине на 4-20 сечений, для каждого из них по расчетной формуле определяются вертикальная координата профиля, а затем полученные точки соединяют плавной кривой. По полученной кривой выполняют шаблоны и затачивают фасонные резцы для формирования профиля наружной поверхности корпуса при токарной обработке. Во ВНИИАЛМАЗе и МПО по ВАИ проведены расчеты и изготовлены круги ф:250 мм шириной

12 мм, а также круги ф 100 мм пириной 3 мм с углами ф = 90.

1087321

Составитель B.Âoðîáüåâ

Редактор Аг. Шандор Техред М. Гергель Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2547/ 12 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Размеры алмазоносного слоя были определены исходя из равенства объема этого слоя у нового круга и круга старой конструкции, высота алмазного слоя у которого постоянная и составляет 5 мм. При этом для круга ф 250 мм параметры составили

0,11? мм, 110= 7 мм, 11- = 3 мм, а для кр.уга ф 100 мм П g = 0,22, 4 мм,11 = 5,8 мм.

Круги прессовались на прессах с усилием 100 т.с при одновременной засыпке всей навески. После разравнивания прессование производилось с одной стороны с нижним. неподвижным .15 пуансоном с усилием 1,5 т с/см .

Дальнейший технроцесс изготовления кругов бьк типовым.

Круги оснащались алмазами +250 ммАСб 63/50, а ф, 100 мм — АСб 50/40 20 при концентрации 50. Связка кругов

N1. Для сравнения из той же партии алмазов изготовлялась партия кругов обычной конструкции.

Обработка изделий из хрусталя кругами предлагаемой и известной конструкций производилась на ДЗХ на станках модели САГ-2N в автоматах "Кутчер" при частоте 11 = 2800 об мин.

Установлено, что круги ф 250 мм обеспечивают при полном износе алмаэоносного слоя среднюю стойкость в

30 рабочих смен, в то время как круги известной конструкции обеспечивают среднюю стойкость 25 смен, т.е. на 17,5Ж меньшую. Стойкость кугов ф 100 мм при обработке стакан,. на автоматическом оборудовании повысилась с 29-30 смен до 35-36 смен, т.е. íà 15Х. При этом трудоемкость изготовления кругов соответственно снизилась на 23 и t4X.

Предлагаемая конструкция позволяет со значительными меньшими затратами реставрировать корпуса для повторного использования,,так как уменьшается объем удаляемого алмазоносного слоя электрохимическнми методами.