Материал абразивного круга

(19) (1) 4(51) В 24 В 1 00ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСИОЬЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И,Ленина(54)(57) МАТЕРИАЛ АБРАЗИВНОГО КРУГА,содержащий токопроводящую связку иалмазные зерна, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения удель. ного расхода кругов и брака деталей путем снижения силовой напряженности в зоне обработки при шлифовании сверх- твердых материалов, значение концентрации зерен задается по соотношениюб,К 26 )отгде К - концентрация зерен в материале круга, Х;- предел прочности на сжатиешпифуемого сверхтвердогоматериала, ГПа;(3- предел прочности на сжатиеалмазных зерен,ГПа.Изобретение относится к абразив=ной обработке и может быть использовано при шлифовании алмазов, кубического нитрида бора н других сверхтвер-дых материалов алмазными кругами,Известен материал абразивного круга для шлифования сверхтвердых материалов, содержащий металлическуюсвязку и алмазные зерна. В процессешлифования постоянно поддерживается 10определенное значение высоты выстулания зерен круга над уровнем связкипутем удаления связки злектрохимическим способом, что исключает контактобрабатываемого материала с последней, а самозатачивание круга происходит за счет самозатачивания алмазных зерен. Шлифование осуществляют .кругами, имеющими концентрацию зеренне меньше чем 1003 . . 20 Недостатком известного материала является повышенный расход алмазов круга и большой процент брака обработанных деталей при шлифовании по жесткой схеме. Это связано со следующим. В условиях, когда твердости обрабатываемых сверхтвердых материалов и зерен круга практически одинаковы, зерна чрезвычайно быстро теряют свою режущую способность и на них образуются площадки износа, в результате чего резко снижается производительность обработки. Вследствие того, что предел прочности зерен и обрабатываемых материалов на сжатие пример-З 5 но одинаков (имеют один порядок), и в связи с тем, что первые имеют меньше.дефектов и инородных включений, чем вторые, до наступления процесса разрушения (самоэатачивания) зерен 4 О может произойти макроразрушение (растрескивание) сверхтвердого материа- ла. При этом чем бопьшую площадь на рабочей поверхности круга занимают зерна (чем больше концентрация), тем 45 вероятнее наступление макроразруше" ния. Для того, чтобы зерна непрерьано самозатачивались при меньших нагрузках, необходимо значительно увеличить высоту их выступания над связ-о кой круга. Однако, поскольку зерна на рабочей поверхности круга имеют неодинаковую высоту, то очевидно,что с увеличением этой высоты будет уменьшаться количество зерен, находящихся в контакте с обрабатываемым материалом, благодаря чему и снижается силовая напряженность процесса. При этом значительная часть зерен будет выпадать из круга, не участвуя в процессе резания, что резко увеличивает удельный расход алмазов.Цель изобретения - уменьшение удельного расхода алмазов круга и брака обрабатываемых деталей путем снижения силовой напряженности процесса обработки сверхтвердых материалов.Поставленная цель достигается тем, что в материале абразивного круга, содержащем токопроводящую связку и алмазные зерна, значение концентрации зерен задается по соотношениюК=25 -О)где К - концентрация зерен в круге, Е;б 1 - предел прочности на сжатиешпифуемого сверхтвердогоматериала, ГПа;б 2- предел прочности на сжатиеалмазных зерен, ГПа.Рассчитанное по формуле значение концентрации гарантированно исключает брак сверхтвердых материалов из-эа их растрескивания, а поддержание высоты зерен, не более половины их среднего размера обеспечивает участие в работе (в контакте) такого же числа зерен, как и в известном материале при увеличенном значении высоты выступания (более половины среднего размера зерна), благодарячему производительность обработки и качество обработанной поверхности не снижаются.Поскольку при этом значительно уменьшается количество зерен, выпадающих из связки, не участвуя в реза. нии, удельный расход алмазов круга также существенно снижается.П р и м е р. Производят шпифование дгухслойных пластин с рабочим слоем из синтетического алмаза на модернизированном станке мод.36223. Условия обработки: круг АЧК 150 х 10 э 3 32 АСВ 125/100 МВ 1, Ч=20 м/с, Здр=1 мlмик 801 =001 мм дв ход, Для поддержания необходимой высоты выступания зерен удаление связки осуществляют непрерывно злектрохимическим способом вне зоны обработки с помощью правящего катода, установленного .с зазором относительно круга.Интенсивность удаления связки регулируют путем изменения силы тока3 1148761 правки (Тй 80 А) эа счет изменения зазора между катодом и кругом. Состав электролита 5 й КаИо 1, 0,53 ИАВо23 СаСО, остальное вода.Оптимальное значение концентрации зерен круга, рассчитанное по формуле (б, 1,8 ГПаб =2,0 ГПа), составляет К=253. Сравнивашт круги 25, 50 100, 1503-ной концентрации. Высоту зерен (Н) поддерживают меньше половины сред-,0 него размера зерна круга (Н - 45 мкм). 150 Результаты приведены в таблице.100 Врак, Х Удельный расход круга,мг/мм ф Производи- тельность,йм/мин 23,6 12 20 23,7 9,5 16 Как видно из таблицы, предлагаемыйматериал позволяет в два раза снизить 15 50удельный расход круга и на 10-153уменьшить брак изделий. 25 8,0 9,0 23,5 6,0 4,0 23,7 Заказ 1796/ 1 О Тираж 769 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, МоскваЖ, Раушская наб., д. 4/5