Абразивный инструмент

(54) АБ (57) Ис тельны иэобре имеют абрази ющее, обеспе ментов 3 ил. АН Киз 5ник,урик ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт сверхтвердых материеУССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 984852, кл. В 24 О 7/06, 1981. Изобретение относится к абразивному инструменту, используемому для обработки строительных материалов, огнеупоров, для режущих вставок бурового инструмента, в качестве правящих карандашей и др.В настоящее время для обработки строительных материалов, например бетона, железобетона, огнеупоров, горных пород, используется инструмент с рабочими элементами из композиционного материала на основе твердых сплавов.Для обработки указанных материалОв наряду с высокой износостойкостью инструмента требуются высокая прочность, ударная вязкость и высокое алмазоудержание.Известен алмазный инструмент, выполненный из "славутича" и "твесала", представляющих собой композицию из мелких порошков природного (славутич) или синтетического (твесал) алмазов, упорядоченно расположенных в твердом сплаве вольфрамовой группы - основе материала.Указанные инструменты получают методам горячего прессования предварительно смешанных порошков ВКи алмазов в граРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ пользование; для обработки строих материалов, огнеупоров. Сущность тения; абразивоносные элементы сквозные отверстия, заполненные вом и связующим материалом, связупроникая через сквозные отверстия, чивает надежное соединение элес корпусом инструмента. 2 з, и, ф-лы,фитовой пресс-форме на воздухе в интервале температур 1250 - 1400 С. Высокая температура горячего прессования приводит к графитизации алмаза и потере его прочности и износостойкости. Снижение температуры не позволяет получить прочную основу из ВК-сплава.Кроме того, низкая прочность инструмента связана с недостаточно равномер ным распределением алмазов в матрице. Ф Использование гранулированных алмазов в (ф) ВК-сплаве не позволяет достичь равномер- С 9 ного распределения (одинакового расстоя, ния между алмазами). 00Прессование на воздухе приводит к потере стехиометрии ВК-сплава по углероду, что приводит к снижению.его прочности. Прочность. снижается также и в результате - ф образования оксида вольфрама по границам зерен,Низкое алмазоудержание, связанное с низкой прочностью на границе ВК-сплав - алмаз, приводит к преждевременному выпаданию неизношенных алмазов, что снижает работоспособность инструмента, 174382810 15 20 30 40 45 50 Существующая технолог ия получения инструмента типа "славутич." и "твесал", включающая операции гранулирования алмазов,продолжительный обжиг в среде водородаи горячее прессование, характеризуетсянизкой производительностью и высокойтрудоемкостью.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению является алмазный инструмент,.выполненный в виде закрепленных накорпусе абразивоносных элементов с диск.ретно расположенными на них участками сотверстиями, заполненными абразивом исэой.Абразивоносные элементы с отверстиями, описанные в прототипе, не имеютсквозного характера независимо от формыих поперечного сечения, т, е, представляютсобой глухие отверстия, пазы, полусферы ит,п,Недостаток такого алмазногоинструмента заключается в низкой стойкости, связанной с тем, что при пайке такихэлементов к корпусу из-за различий коэффициентов термического расширенияматериала корпуса и твердого сплава алмазоносного элемента в последнем возникаюттермические напряжения и трещины,уменьшающие стойкость инструмента,Целью изобретения является повышение стойкости инструмента путем обеспечения соединения абразивоносных элементовс корпусом,Зто достигается тем, что в абразивноминструменте, выполненном в виде закрепленных на корпусе абразивоносных элементов с дискретно расположенными на нихучастками с отверстиями, заполненнымиабразивом и связующим материалом, согласно изобретению отверстия в элементахвыполнены сквозными и их протяженность1 определяется из условия1=(4 - 20)д,где б - диаметр вписанной в отверстие окружности,Кроме того, абразивные участки, расположенные по периферии абразивоносного элемента, меньше участков, расположенных всередине его, при этом расстояние междуменьшими участками превышает расстояние между большими участками,Помимо этого возможно выполнениеабразивного инструмента, в котором абразивные участки на элементе расположеныиз условия монотонного изменения их размера и расстояния между ними.Абраэивоносный элемент представляетсобой сотовую структуру с множествомсквозных, регулярно расположенных отверстий. Такие элементы получают формованием пластифицированной массы (смесь порошка и пластификатора) через матрицу, Указанный метод позволяет получать элементы, диаметр каналов которых может быть 0,6 мм и больше, а расстояние между ними 0,15 мм и больше.Для создания различного рода абразивных инструментов представляют прак- тический интерес элементы, диаметр отверстий(вписанного круга) в которых составляет 0,6 - 1,5 мм, а расстояние между ними 0.15 мм,Изготовить элементы указанных размеров механической обработкой не представляется возможным. На фиг. 1 изображен абразивный инструмент, вид в аксонометрии; на фиг. 2 и 3 - варианты поперечного сечения абразивного инструмента, у которого размеры поперечного. сечения отверстий и расстояние между ними различны,Абразивный инструмент состоит из закрепленных на корпусе 1 абразивоносных элементов 2 с дискретно расположенными на них участками с отверстиями 3, заполненными абразивом 4 и связующим материалом 5. На фиг. 2 показан инструмент, у которого сечение (размер Ь 1) центральных отверстий больше сечения (размер Ь) крайних. При этом расстояние (размер с) между крайними отверстиями больше расстояния (размер с 2) между центральными, что соответственно увеличивает прочность инструмента, Кроме того, уменьшение краевого эффекта (разрушение по крайним стенкам) можно достичь варьированием толщины крайних стенок (размер а). Используя различные сечения отверстий, можно в зависимости от условий эксплуатации изменять и конЦентрацию абразивных частиц на рабочей поверхности инструмента, например 23 частицы в центральных отверстиях и однав периферийном.На фиг, 3 показан инструмент, сечениеотверстий которого монотонно уменьшается от центра (размер Ь 1) к периферии(размер Ь 2), а расстояние между ними увеличивается (от размера с до размера сг). Возможны также различные варианты регулирования размеров абразивных уЧастков и расстояний между ними,Алмазные элементы используются при изготовлении бурового инструмента, шлифовального инструмента, при обработке строительных материалов, Работа инструмента осуществляется при продольной подаче и крутящем моменте и по условиям работы не отличается от известного инструмента.1743828 Формула изобретения Составитель Н, БалашоТехред М.Моргентал едактор Л, Павлова Корректор Н,каэ 2155 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 рои 1, Абразивный инструмен, выполненный в виде закрепленных на корпусе абразивоносных элементов с дискретно расположенными на них участками с отверстиями, заполненными абразивом и связующим материалом, отл ича ю щийсятем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения соединения абразивоносных элементов с корпусом, отверстия в элементах выполнены сквозными и их протяженностьоп ределена иэ условия1=(4 - 20)д,где б - диаметр вписанной в отверстие окружности,2. Инструмент по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что абразивные участки, располо 5 женные по периферии абразивоносногоэлемента, меньше участков, расположенных в середине его, при этом расстояниемежду меньшими участками превышаетрасстояние между большими участками,10 3. Инструмент по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что абразивные участки наэлементе расположены из условия монотонного изменения их размера и расстояниямежду ними: