Инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов

О П И С А Н И Е нп 887207ИЗОБРЕТЕНИЯ Сова Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 07.04.80 (21) 2906379/29-3 М. Кл.В 28 Р 1/ В 280 1/ с присоединением заявки Л Государственный комитет нт 43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень М 45 45) Дата опубликования описания 07.12.81 3) У 9.8,05 88.8) лам нзобретенни открытий(72) Авторы изобретен тула и К, П. Хукален М. Сердюк, Ю. Е ли мени институт сверктвердых аинской ССР дена Трд вого Красного 3 материалов АН У 71) Заявнтел БРАБОТКИ ХРУП Х МАТЕРИАЛОВ 4) ИНСТРУМЕНТ ДЛ Н ЕМЕТАЛЛ ИЧ ЕС 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 корпдс-скалыватель и закрепленный на его торце режущий диск с торцевыми шлифующими алмазными элементами 11.Недостатком этого инструмента является то, что, несмотря на наличие шлифующих вставок с уменьшающейся к центрд инстрдмента зернистостью алмазов, он не обеспечивает высокой производительности и качества обработанной поверхности. Это обусловлено тем, что в момент контакта скалывателя конической формы с подрезанным рекдщим диском куском материала скачкообразно возникает импульс силы, т. е, удар, который сдщественно 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 рездльтате этого происходит снижение точности и плоскостности обработки, увеличение шероховатости в зоне дополнительного врезания шлифующих вставок, Кроме того, при резком дополнительном врезании шлифующих элементов, оснащенных алмазами мелкой зернистости, происходит дробление ма териала в зоне контакта, т. е. резкое увеличение нарушенного слоя, который наблюдается при обработке хрупких материалов.Возникновение скачкообразно изменяющегося импульса силы, т. е. удара скалыва 1 о теля о каменную породу, не позволяет вести обработку с высокой производительностью, так как скачок импульса силы прямо пропорционален скорости подачи, т. е. производительности обработки.15 Целью настоящего изобретения являетсяповышение 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 корпдса-скалывателя выполнена в виде поверхности вращения, образованной вращением вокруг оси инструмента кривой, касательной к торцевой поверхности режущего диска со стороны его крепления к корпдсд-скалывателю и обращенной выпукло- ,и стью к осн вращения инструмента. Крометого, образующая рабочей повсрхпс 1 стп корпуса-скалывателя описывается уравненисм:у=а(х - Я)2 при Я - г(х(Я,где а - коэффициент пропорциональности;Р - больший радиус торцевой плоскости корпуса-скалывателя;г - меньший радиус торцевой плоскости корпуса-скалывателя.11 а чертеже изображен общий впд инст- и румента со схемой обработки,Инструмент состоит из корпуса-скалывателя 1, рабочая поверхность которого образована вращением вокруг оси инструмента ОУ кривой АВ, обращенной выпуклостью к 1 оси вращения инструмента и касающейся торцевой плоскости корпуса-скалывателя большого диаметра и закрепленных на нем режущего диска 2 и торцевых шлифующих вставок 3, оснащеннь 1."с алмазными рабочи-:,О ми элементами.Инструмент работает следующим образом.Обрабатываемый камень 4 под действием усилия подачи стола 5 подается на вращаюсцийся с заданной скоростью режуций 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 - Р) вокруг оси инструмента, с подрезанным куском камня 4 импульс силы 35 скалывания изменяется по законр=2 а (Г 1 - Л)где Г, - скорость подачи инструмента;- ВРЕМЯ. ИКак видно пз этого уравнения, импульс силы возрастает прямо пропорционально времени от нуля до величины, цеос 1 хо спчс 1 й для отламывлцпя подрезавогс куска клмн 51 . Б да и и с м с,1 х ч 11 с с 1 с с 1 1 о к 11 м 11 х,11 с л с 1,1 ь отсутствует, т. с. отсутствует удар. Вслсьсствие указанного характера дицлмпческого взаимодействия скалыгателя 1 с подрезанным куском камня 4 обеспечивается повышение точности обработки (увеличение пло- з скостности обработанной поверхности) и снижение шероховатости обработанной поверхности, Кроме этого, отсутствие удара скалывателя 1 о подрезанную часть камня 4 позволяет повысить подау 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 неплоскостцость блоков составляет 0,3 мм, что превышает допуск па цеплоскостность блока, равный 0,2 мм. При работе инструментом по изобретению неплоскостность блока составляет 0,1 мм. Шероховатость обработанной поверхности при работе инструментом по изобретению уменьшается с 1, 40 до Й, 20. Кроме этого, представляется возможным повысить подачу инструмента, т. е. производительность обработки, в 1,3 раза.Формула изобретения1. Инструмент для обработки хрупких неметаллических материалов, включающий корпус-скалыватель и закрепленный на его торце режущий диск с торцевыми шлифующими алмазными элемснтлмц, отличающийй с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработаш 1 ой поверхности, рабочая поверхность корпусаскалывателя выполнена в виде поверхности вращения, образованной вра 1 ценпсм вокруг осп инструмента кривой, касательной к торцевой поверхности режущего диска со стороны его креплеш 1 я к корпусу-скалывателю и обращенной выпуклостью к оси вращения инструмента.2. Инструмент по п. 1, отл ич а ющийс тем, что образующая рабочей поверхности корпуса-скллывлтеля описана уравце- П 11 С 1:при 1 с - г -х(Р,у = и ( с - с )гдс акоэффициент пропорпиоцлльцостп;11 больший радиус торцевой плоскос гп кс 1 р 11 усл-с 1 сллыцлтсл 51;1 - меш.шцй радиус ториной 11 лоскости корпуса-скалыватсля.Источники информации,принятые во внимание прп экспертизе1, С,пптетпческие алмазы в 11 ромышлеццости, 11 лукс вл Думс 1, К 11 св, 194,с. 310 -3 2887207 Х 11 пд зов Света и Гк.п Корректоры: В. До и Л. Корого 1 с.,род А, Камышпиков истов едактор Сапунова,ипография,Заказ 451/9 Изд. М 607 Тираж 634 ПодписноеНГ 10 Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5