Инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов
Патент 887207
Авторы
Инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е п1)887207
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.04.80 (21) 2906379/29-33 с присоединением заявки М (51) М. Кл.з
В 28D 1/00
В 28D 1/18
Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень М 45 (53) УДК 679.8.05 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.12.81
3 (72) Авторы изобретения Д. М. Мифлиг, В. М. Сердюк, Ю. Е. Сутула и К. П. Хукаленко
I
Ордена Трудового Красного Знамени институт сверктвердых материалов АН Украинской ССР (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ХРУПКИХ
Н ЕМЕТАЛЛ ИЧ ЕСК ИХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к области обработки неметаллических материалов, в частности к инструментам для комбинированной обработки путем резания, шлифования и скалывания.
Известен инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов, включающий корпус-скалыватель и закрепленный на его торце режущий диск с торцевыми шлифующими алмазными элементами (1).
Недостатком этого инструмента является то, что, несмотря на наличие шлифующих вставок с уменьшающейся к центру инструмента зернистостью алмазов, он не обеспечивает высокой производительности и качества обработанной поверхности. Это обусловлено тем, что в момент контакта скалывателя конической формы с подрезанным режущим диском куском материала скачкообразно возникает импульс силы, т. е. удар, который существенно влияет на динамику процесса и формообразование обрабатываемой поверхности. При ударе происходит дополнительное врезание алмазных шлифующих элементов в обрабатываемую поверхность вследствие деформаций в системе
СПИД и возникновения вибраций. В результате этого происходит снижение точности и плоскостности обработки, увеличение шероховатости в:3оне до!ЗОЛ интел нного Bp(ççния шлифующих вставок, Кроме того, при резком дополнительном врезании шлифующих элементов, оснащенных алмазами мелкой зернистости, происходит дробление материала в зоне контакта, т. е. резкое увеличение нарушенного слоя, который наблюдается при обработке хрупких материалов.
Возникновение скачкообразно изменяющегося импульса силы, т. е. удара скалывателя о каменную породу, не позволяет вести обработку с высокой производительностью, так как скачок импульса силы прямо пропорционален скорости подачи, т. е. производительности обработки.
Целью настоящего изобретения является повышение производительности и качества обработанной поверхности.
Для достижения поставленной цели в инструменте для обработки хрупких неметаллических материалов, включающем корпусскалыватель и закрепленный на его торце режущий диск с торцевыми шлифующими алмазными элементами, рабочая поверхность корпуса-скалывателя выполнена в виде поверхности вращения, образованной вращением вокруг оси инструмента кривой, касательной к торцевой поверхности режущего диска со стороны его крепления к корпусу-скалывателю и обращенной выпукло)п стью к оси вращения инструмента. Кроме того, образующая рабо1сй IlolicpxilocTII корпуса-скалывателя описывается уравнением: у=а(х — R) при R — r(x(R, где а — коэффициент пропорциональности;
R — больший радиус торцевой плоскости корпуса-скалывателя;
r — меньший радиус торцевой плоскости корпуса-скалывателя.
11а чертеже изображен общий впд IIIIcz румента со схемой обработки.
Инструмент состоит из корпуса-скалывателя 1, рабочая поверхность которого образована вращением вокруг оси инструмента
ОУ кривой АВ, обращенной выпуклостью к !5 оси вращения инструмента и касающейся торцевой плоскости корпуса-скалывателя большого диаметра и закрепленных на нем режущего диска 2 и торцевых шлифующих вставок 3, оснащеннь1х алмазными рабочими элементами.
Инструмент работает следующим образом.
Обрабатываемый камень 4 под действием усилия подачи стола 5 подается на вращающийся с заданной скоростью режу1ций диск 2, который прорезает в камне 4 щель.
По мере подачи камня на режущий диск 2 длина щели увеличивается и кромка камня приходит в соприкосновение со скалы- зп вателем 1. В процессе взаимодействия скалывателя 1, рабочая поверхность которого образована вращением ветви параболы у=а(х — R) вокруг оси инструмента, с подрезанным куском камня 4 импульс силы 35 скалывания изменяется по злкон1 р =2а(V„t — R), где V, — скорость iio;l iaII пнстру icIITa;
t — врем я ..и!
Как видно пз этого уравнения, импульс силы возрастает прямо пропорционально времени от нуля до величины, неос1ходпмс!й для отламывлнпя подрс:1лнпого куска клм1!Я. Б да 11!!031 с, Уч!Ic с lссl lо к Il м 11»,, I li!. ;I с11,1 1>I отсутствует, т. с. отсутствуLT удар. Вследствие указанного характера динамического взаимодействия скалыгателя 1 с подрезанным куском камня 4 обеспечивается повышение точности обработки сувсли 1ен11е пло-,>!) скостности обработанной IloeepiliocTII) и снижение шероховатости обработанной поФормула изобретения
1. Инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов, включающий корпус-скалыватель и закрсплснный на его торце режущий диск с торцевыми шлифующими алмазными элементами, от,l ичающи и с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработаьпiîé поверхности, рабочая поверхность корпусаскалывателя выполнена в виде поверхности вращения, образованной ира1ценпсм вокруг осп инструмента кривой, касательной к торцевой поверхности режущего диска со стороны его креплеш!я к корпусу-скалывателю и обращенной выпуклостью к оси вращения инструмента.
2. Инструмент по п. 1, о т л и ч а ю щ и йся тем, !то образующая рабочей поверхности корпуса-скллывлтеля описана уравнеl l1! Е 1:
y =- с! (х —,1 ) при R — r(x(R
I,д с а -- коэффициент пропорпи<1нлльпо Tlf;
1с больший рлдиус торцевой плоскос ги корпуса-скл,1ывлтсля; ! — мc. пьп! IIЙ радIIX с тор цс 1!ой 11,1оскости корпуса-скалыватсля.
Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе
1, «Спптетп !еские алмазы в IipOMLllllëåí-!!ости», «11лукс вл Лумкл», К11св, 1974, с. 310 -3! 2. верхности. Кроме этого, отсутствие удара скалывателя 1 о подрезанную часть камня
4 позволяет повысить пода!у камня, т, е. производительность обработки.
Испытания при обработке без охлаждения углеродистых материалов, используемых для футеровки доменных печей и ванн электролизеров, показали, что при работе известным инструментом неплоскостность блоков составляет 0,3 мм, ITO превышает допуск iia неплоскocTIIncTI блока, равный
0,2 мм. При работе инструментом Iio изобретению неплоскостность блока составляет
0,1 мм. Шероховатость обработанной поверхности при работе инструментом по изобретению уменьшается с 1, 40 до R, 20.
Кроме этого, представляется возможным повысить подачу инструмента, т. е. производительность обработки, в 1,3 раза.
887207
/
l т. . -.- . — > . .
1 (Снега!i!I ГL li К. Х,1 I .!1Äуаов
1 : 1п:д А, Камышпикова
Редактор H. Аристова
Корректоры: В. Дод и Л. Корогод
Типография, нр. Сапунова, 2
Заказ 451/9 Изд. М 607 Тираж 634 Подписное
НГ10 «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, УК-35. Раушская наб., д. 4/5