Способ изготовления шлифовально-доводочного инструмента

(й)5 В 24 0 18/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский филиал Головногоспециального производственного конструкторско-технологического бюро по рациональному применению режущегои нструмента "Оргприминструмент" иХарьковский политехнический институтим, В. И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССРМ 1177145, кл. В 24 О 3/34, 1983,(57) Изобретение относится к способу. изготовления инструментов из сверхтвердых материалов и позволяет повысить износостойкость инструмента и качество обрабатываемой поверхности путем образования единой квазиаморфной структуры абразивных зерен 6 со связкой 5. Для этого в способе изготовления шлифовально-деводочного инструмента, при котором режущие кромки рабочего слоя формируют в процессе шлифования заготовки, в качестве рабочего слоя берут 1-углеродный слой, а в качестве материала заготовки - сверхтвердый материал, При этом его шлифование производят без охлаждения и со скоростью резания 3,5 - 17,6 м/с в течение 5 - 1 О мин, 2 ил.Изобретение относится к способу изготовления инструментов из сверхтвердых материалов и может быть использовано в машиностроении,Целью изобретения является повышение износостойкости инструмента и качества обрабатываемой поверхности путем образования единой квазиаморфной структуры абразивных зерен со связкой.На фиг. 1 показан шлифовально-доводочный инструмент, полученный описываемым способом, общий вид; на фиг, 2 - структура его рабочего слоя.Инструмент содержит металлический корпус 1, на котором с помощью винтов 2 закреплена подложка 3, выполненная из металла, твердого сплава или керамики, На подложку 3 нанесен рабочий слой 4, содержащий алмазную связку 5 и режущие элементы, представляющие собой кристаллы б кубического и гексагонального алмаза, составляющие единую квазиаморфную структуру со связкой,Вначале на подложку наносят -углеродный слой методом ионно-плазменной технологии. Полученное алмазоподобное покрытие имеет аморфную структуру с зародышами кристаллической фазы, После закрепления подложки на корпусе 1 инструментом шлифуют сверхтвердый материал, приближающийся по твердости к алмазу. Высокие локальные давления и температуры, возникающие при шлифовании сверх- твердого материала, вызывают как рост кристаллов из имеющихся в рабочем слое зародышей, так и формирование новых зародышей кристаллической фазы, Формирующиеся в рабочем слое кристаллы кубического и гексэгонального алмаза имеют размеры 100-200 А, что обеспечивает инструменту микрозернистую структуру.При работе таким инструментом выступающие над связкой грани алмазных кристаллов выполняют функции режущих зерен шлифовально-доводочного круга с микро- зернистой структурой. Правильная кубическая или гексагональная форма кристаллов и отсутствие сколов, характерных для алмазных порошков, обеспечивают зернам повышенную прочность. Зерна, выращенные из связки и обьединенные с ней в единую кваэиаморфную структуру, обладают высокой прочностью сцепления со связкой, Выпадение зерен из связки практически исключено, Нанесение рабочего слоя методом ионна-плазменной конденсации обеспечивает высокую адгезионную прочность смазки к подложке.При использовании инструмента, изготовленного описываемым способом, для до 45 50 55 структурой. Исследование структуры рабочего слоя инструмента в этой стадии его изготовления, проведенное путем извлечения частиц рабочей поверхности, показало наличие в аморфной связке кристаллов алмаза размером 100 в 20 А.1Электронно-графически установлено, что эти кристаллы имеют кубическую и гексагональную форму,Увеличение скорости резания до 32,5 м/с привело к повышению шероховатости рабочей поверхности инструмента и кувеличению шероховатости обрабатываемой поверхности в 2-2,5 раза,При доводке поверхности таким кругом на стабильных режимах резания формируется и поддерживается постоянное значениешероховатости, что поэволяетуправлять шероводки сверхтвердых материалов в процессеработы формируются новые кристаллы, чтоповышает режущую способность инструмента,5 Шероховатость инструмента и, следовательно, обрабатываемой поверхности зависит от режимов обработки и увеличиваетсяпри увеличении скорости резания.Так как скол рабочих вершин зерен ком 10 пенсируется появлением .новых режущихэлементов, формирующихся вследствиепродолжающейся при шлифовании кристаллизации, режущая способность инструмента сохраняется до полного износа15 рабочего слоя.П р и м е р. По описываемому предлагаемому способу изготовляли шлифовально-доводочный круг, для чего наметаллическую матрицу нанесли слой 1-уг 20 леродного покрытия методом ионна-плазменной технологии, Толщина покрытия10 - 100 мкм.Электрографическое исследование показало, что такое покрытие имело кваэи 25 аморфную структуру, т. е. содержалозародыши кристаллической фазы в аморфной среде покрытия. Формирование режущих зерен круга выполняли путемвыращивания кристаллов алмаза из эаро 30 дышей кристаллической фазы, а также возбуждая появление новых зародышейкристаллической фазы под воздействиемвысоких температур и давления. Для обеспечения такой кристаллизации изготовляе 35 мым инструментом шлифовали пластинысверх 1 вердых материалов - гексанита Р,двухслойных пластин ДПГ, АТП при скорости резания 3,5-17,6 м/с, без охлаждения,Через 5-10 мин после начала шлифования40 вследствие кристаллизации круг приобретал режущие свойства шлифовально-доводочного инструмента с микрозернистой1743830 цап Составитель Т, НиконороваРедактор М, Бандура Техред М.Моргентал Корректор Н. Корол аз 2155 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ховатостью круга путем подбора соответствующих ей режимов обработки. Формула изобретенияСпособ изготовления шлифовально-до водочного инструмента. при котором режущие кромки рабочего слоя формируют в процессе шлифования заготовки, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента и качества обрабатываемой поверхности путем образования единой квазиаморфной структуры абразивных зерен со связкой, в качестве рабочего слоя берут 1-углеродный слой, а в качестве материала заготовки - сверх- твердый материал, при этом его шлифование производят со скоростью резания 3,5 - 17,6 м/с в течение 5-10 мин,