Абразивный инструмент

Абразивный инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к производству и эксплуатации абразивного инструмента, главным образом узкокромочного из сверхтвердых материалов на основе плотных модификаций нитрида бора и алмаза. Изобретение позволяет повысить качество обработки. Для этого в инструменте, выполненном в виде установленного между конусными однонаправленными заж1тными поверхностями наружной планшайбы 4 и вкладьш1а 6 абразивного кольца 1, на планшайбе 4 дополнительно выполнена коническая посадочная поверхность 5. Корпус 2 абразивного кольца вьтолнен из деформируемого материала с модулем упругости 20000 - 710000 кгс/см, причем соотношение толщин корпуса 2 и абразивного слоя кольца 1 лежит в пределах 1/1 - 1/2. При этом посадочная поверхность корпуса расположена под углом к оси его вращения, равным углу с 00 4; 05 42аь СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) ц1) 4 В 24 0 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, j

F," »

Ф

ЮЮ

° с г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002652/31-08 (22) 06.01.86 (46) 23.10.87. Бюл.Р 39 (71) Институт проблем материаловедения АН УССР (72) А.А.Адамовский (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 979096, кл. В 24 0 5/00, 1979. (54) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к производству и эксплуатации абразивного инструмента, главным образом узкокромочного из сверхтвердых материалов на основе плотных модификаций нитрида бора и алмаза. Изобретение позволяет

\ повысить качество обработки. Для этого в инструменте, выполненном в виде установленного между конусными однонаправленными зажимными поверхностями наружной планшайбы 4 и вкладыш а

6 абразивного кольца 1, на планшайбе

4 дополнительно выполнена коническая посадочная поверхность 5. Корпус 2 абразивного кольца выполнен из деформируемого материала с модулем упругости 20000 — 7!0000 кгс/см, причем

2 соотношение толщин корпуса 2 и абра зивного слоя кольца 1 лежит в пределах 1/1 — 1/2. При этом посадочная поверхность корпуса расположена под углом к оси его вращения, равным углу!

3464 конуса посадочной поверхности. Такое выполнение абразивного инструмента обеспечивает надежное базирование и!

5 закрепление абразивного слоя и уменьшает трудоемкость его изготовления.

2 э.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл.

Изобретение относится к области производства и эксплуатации абразивного инструмента, главным образом узкокромочного, например чашечного, тарельчатого и других форм, из сверх- !> твердых материалов на основе плотных модификаций нитрида бора, алмаза.

Цель изобретения — повышение качества обработки путем обеспечения надежного базирования и закрепления абразивного слоя инструмента.

Инструмент выполнен. в виде установленного между конусными однонаправленными эажимными Поверхностями ! б двух планшайб вкладыша и абразивного кольца. На наружной плайшайбе выполнена коническая посадочная поверхность. Инструмент дополнительно снабжен корпусом, ня котором установлено абразивное кольцо. Корпус абразивного кольца выполнен из деформируемого материала с модулем упругости 20000

710000 кгс/см, причем соотношение толщин корпуса и абразивного слоя

2 кольца лежит в пределах 1/! — 1/2.

Посадочная поверхность корпуса при этом расположена под углом к оси его вращения, равным углу конуса. посадочной поверхности.

На фиг.1 изображен узкокромочный

30 абразивный инструмент в сборе на . шпинделе станка, общий вид; на фиг.

2 — узел Г на фиг.1.

Абразивное кольцо состоит из абразивного слоя 1 и корпуса 2, на котором выполнена коническая посадочная поверхность 3. Кольцо закрепляют на шпинделе станка при помощи наружной планшайбы 4. В планшайбе 4 выполнена коническая посадочная поверхность 5,, к которой внутренней.планшайбой (вкладьппем) 6 прижимают корпус кольца 2 посадочной поверхностью 3, Коническая посадка корпуса кольца не требует механической обработки после 45 прессования и спекания, так как кор пус кольца выполнен иэ деформируемого материала, например порошка алюминия и фенолформяльдегидного связующего.

Посадка кольца на коническую поверхность 5 может быть выполнена как с зазором, так и с натягом. При выполнении посадки с зазором материал кольца может быть любым. Точность и надежность базирования абразивного кольца будет в этом случае вышее, так как коническая посадочная поверхность обеспечивает более высокую точность по сравнению с посадкой по цилиндрической поверхности. При выполнении посадки с натягом точность и надежность базирования достигается в случае использования в корпусе абразивного кольца деформируемого материала, например из спрессованного и спеченного порошка алюминия (Е = 710000 кгс/см ) с фенолформальдегидным связующим (Е=20000 кгс/см ).

Точность и надежность базирования при выполнении посадки на конической поверхности с натягом достигается за счет того, что под действием усилия прижима абразивное кольцо перемещается в аксиальном направлении, конус кольца деформируется благодяря своим упругим свойствам на величину натяга, и кольцо перемещается до момента плотного прилегания к конической опорной поверхности 5 °

Таким образом, коническая посадочная поверхность абразивного кольца обеспечивает надежную и точную установку и его закрепление на шпинделе станка, и, кроме того, .иСключается операция механической обработки после изготовления кольца методами порошковой металлургии (npecl сования и спекяния, . Следовательно, уменьшается трудоемкость изготовления абразивного инструмента, а так-, же расход материала на корпус.

Отработана технология сопряжения абразивного кольца с корпусом 2 на конических образцах при изготовлении

1346415 корпуса методами порошковой металлургии из порошка алюминия и фенолформальдегидного связующего. Зависимость плотности корпуса от соотношения толщины в радиальном направлении приведена в таблице.

Экспериментально установлено, что при соотношении толщин корпуса от 1:

1,0 до 1:2,0 (см. таблицу) трещины и сколы в коническом образце не наблюдаются. Это соотношение и принято при изготовлении корпуса абразивного кольца методами порошковой металлургии. При соотношении толщин корпуса кольца меньше 1:1,0 кольцо теряет жесткость и возникают технические трудности его закрепления.

Круг подготавливают к работе в следующей последовательности: наружную планшайбу 4 одевают на шпиндель станка, затем устанавливают абразивное кольцо (абразивный слой и корпус кольца 2 спрессованы и спечены 25 вместе) на коническую посадочную поверхность 5, вставляют вкладки 6, шайбу 7, винт 8 и закрепляют абразивное кольцо вворачиванием винта 8 в шпиндель станка 9 до момента установ- эц ки кольца и его плотного прилегания к конической поверхности 5. Усилие винта 8 через шайбу 7 и вкладыш 6 передает усилие прижима на корпус кОльца 2, который перемещается в ак 35 сиальном направлении до плотного прилегания к конической поверхности 5.

При изготовления корпуса кольца из упругого материала, например порошка алюминия (Е=710000 кгс/см ) и фе- 40

2 нолформальдегидного связующего (Е

2 — 20000 кгс/см ), посадка на конической поверхности может быть выполнена как с зазором, так и с натягом.

После закрепления абразивного

45 кольца абразивный инструмент готов к работе.

Точность посадочного размера корпуса кольца по конической поверхности обеспечивается технологией его изготовления: размер в пределах допуска надо выполнить только один раз в технологической оснастке — прессформе. Коническая посадочная поверхность не параллельна движению шихты в пресс-форме и поэтому в процессе работы не подвергается износу — до износа цилиндрической рабочей поверхности пресс-формы — изделия получаются в преДелах допуска по конической посадочной поверхности в течение срока эксплуатации пресс-формы. Благодаря конической посадочной поверхности исключается механическая обработка каждого кольца, так как получают точный размер после прессования и спекания.

Корпус кольца может быть выполнен из любого деформируемого материала с модулем упругости 20000-710000 кгс/см, который обеспечивает достаточную жесткость в процессе работы абразивного круга и деформируется при сопряжении с корпусом инструмента. Этим требованиям удовлетворяют материалы, представляющие собой механическую смесь фенолформальдегид" ного связующего марки СФП-012А и по- . рошка алюминия. Практика показала, что отвержденная без наполнителя чистая смола обеспечивает технические требования: были изготовлены (9 шт.) и испытаны (2 шт., остальные — брак) кольца, корпус которых выполнен из чистой фенолформальдегидной смолы марки СФП-012А, Круги работают удовлетворительно, но из-за хрупкости смолы требуют бережного обращения ° Кроме того, смола без наполнителя не технологична в изготовленин кругов: в процессе полимеризации под давлением в пресс-форме часть смолы вытекает, а изделие получается с раковинами от газовых пузырей— из 9 шт. брак составил 7 шт. При полимеризации брикета в свободном со-. стоянии без давления происходит вспучивание изделия от выделяемых при полимеризации газов, и качественное изделие не получается. В качестве наполнителя в смоле могут быть исполь зованы металлические порошки железа, меди, олова, свинца, магния и алюминия. Порошки железа, меди, олова, свинца не применяют для изготовления корпусов из-за их высокой плотности, порошки магния — из-за пожаро- и взрывоопасности. Алюминиевый порошок (самый легкий и дешевый из металлических порошков) широко применяют в машиностроении для изготовления деталей в смесях с фенолформальдегидными смолами.

Для изготовления корпуса круга вы брана механическая смесь, содержащая фенолформальдегидное связующее марки

СФП-012А и порошок алюминия марки

46415

Соотношение толщин

1:1,0 1:1,5

Глотность9 г/см

2,30

2,32 ф

**

Трещины кольцевые

Отдельные трещины

5 13

l1A-4. Известно, что в механических смесях модуль упругости в зависимости от соотношения компонентов изменяется по линейному закону — аддитивно. Использованная смесь содержит, мас.%:

Порошок алюминия марки ПА-4 87

Фенолформальдегидное связующее марки СФП-12А 13

Модуль упругости иэделий из этой смеси равен 200000 кгс/см . При cot. держании смолы меньше 13% не гарантировано смачивание алюминиевого порошка в получения плотных изделий, при содержании смолы больше 13% в процессе полимеризации получается избыточная жидкая фаза, которая, находясь под давлением 250-500 кгс/см в пресс-форме, вытекает по посадочным зазорам (зазоры 0,01 мм). При содержании смолы 13% ее хватает только на смачивание спрессованного брикета иэ алюминиевого порошка, но смола не вытекает, так как пропитано пористое тело и в его порах жидкая смола удерживается лод действием капиллярных сил.

Ф о р м у л а изобретения

1. Абразивный инструмент, выполненный в виде наружной и внутренней планшайб, имеющих конические зажим1р ные однонаправленные поверхности для размещения абразивного кольца на посадочной поверхности одной иэ них, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, 15 абразивное кольцо размещено между планшайбами введенного в инструмент корпуса, выполненного иэ деформируемого материала, а посадочная поверхность расположена на наружной план20 шайбе и под углом к оси инструмента.

2. Инструмент по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что модуль упругости деформируемого материала лежит в пределах 20000-710000 кгс/см

25 3. Инструмент по п.l о т л и " ч а ю шийся тем, что соотношение толщин корпуса и абразивного кольца лежит в пределах 1/1-1/2.

1:2,0 1:2,5 1:3,0 1:3,5

2,4 2„3 2,25!

346415

Составитель Т.Никонорова

Редактор В.Данко Техред Л.Олийнык Корректор В,Бутяга

Заказ 5078/13

Тираж 7.14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4