Абразивный инструмент и способ его изготовления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11)1002141(22) Заявлено 15,04. 81 (21) 3265701/25-08 5 т 1 М. Кп. с присоединением заявки Мо В 24 О 5/12 Госупарственный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Ордена Трудового Красного Знамени институ-в:-.сверхтвердых материалов АН Украинской ССР.( 54) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к областипроизводства абразивного инструмента, в частности абразивных отрезныхкругов, и может быть использовано длярезки различных неметаллических материалов, бриллиантов, подложек интегральных схем, изделий иэ керамики ферритов, для изготовления мерных пазов, например в магнитных головках.Известен абразивный инструмент,используемый для резки и выполнен-,ный в виде несущего абразивныеэлементы корпуса, при этом в качестве корпуса с учетом требований,предъявляемых к отрезным кругам, используется тонколистовой прокат 1 3.Недостатки известного инструмента обусловлены тем, что корпус егообладает значительной анизотропиейвследствие возникающих в процессепроката внутренних напряжений, направленных преимущественно вдоль прокатываемого листа. Кроме того, листыпроката всегда имеют волнистость,разнотолщинность, что вызывает динамическую неуравновешенность инструмента,Цель изобретения - повышение жесткости отрезного инструмента,Это достигнуто благодаря выполне - нию корпуса круга из радиально вплотную установленных стержней (проволочных элементов), скрепленных друг с другом.Известен способ изготовления абразивного инструмента, включающий получение корпуса инструмента путем намотки витков проволоки на оправку, соединение этих витков, удаление оправки и снабжение полученного корпуса абразивными элементами. Предлагаемый инструмент с радиально установленными и скрепленными друг с другом проволочными эле" ментами с возможностью их плотной установки может быть изготовлен путем намотки витков проволоки на плоскую кольцевую оправку с последующей вырубкой плоского коль цевого корпуса. Динамическая жесткость такого инструмента может быть обеспечена не только за счет того, что корпус выполнен из стержневых радиально установленных элементов, но в значительной степени за счет обеспечения плотного прилегания стержней друг к другу, что достигнуто предварительной намоткой проволокив определенной последовательностина плоскую кольцевую оправку,На фиг.,1 представлен абразивныйинструмент, вид с торца; на фиг, 2 диаметральный разрез инструмента, нафиг, 3 - вид А на фиг. 1; на фиг.4кольцевая плоская оправка; на фиг,5диаметральный разрез оправки в позиции вырубки плоского кольцевогокорпуса.Инструмент содеркит корпус, сос,тоящий из стержней проволочных элементов) 1, которые размещены радиально вплотную друг к другу и скреплены между собой. На перифериикорпуса круга закреплен абразивосодержащий слой 2. Абразивонесущиестержни размещены во фланце 3 спосадочным отверстием 4,олщина В рабочей поверхностипредлагаемого абразивного инстру Омента в основном будет зависеть отдиаметра проволочных элементов. Принимая во внимание, что проволока из -готавливается с наружным диаметром0,01 , 0,02, 0,035; 0,05 мм и т.д.создаются условия для изготовлениятонких кругов с различной толщинойрежущей кромки.Кроме того, выполнение абразивонесущих элементов в виде стержнейпозволяет получить торцевые режущиечасти инструмента профильными, чтодает возможность повысить количество поступаемой охлаждающей жидкостив зону резания, интенсифицироватьпроцесс резания и повысить качествообработанной поверхности.Описанная конструкция круга может быть получена способом, который.заключается в том, что корпус круга 40 изготавливается методом намотки витков проволоки на плоскую кольцевую оправку, затем витки скрепляются между собой в одной плоскости, после чего производится вырубка корпУса круга определенного диаметра, формирование Фланца с посадочным отверстием и закрепление абразивных элементов. На плоскую кольцевую оправку 5 с канавками б наматывают витки проволоки 1, при этом с целью обеспечения плотного прилегания витков друг к другу длина наружной поверхности кольцевой оправки должна вдвое превышать длину внутренней и витки по наружному диаметру должны быть уложены с шагом т, = 2 д где й диаметр проволоки ), а по внутреннему 1 = д . Затем проводят повторную намотку проволоки, укладывая ее по ,наружному диаметру в промежутки меж ду первоначальными витками, а по внутреннему - на уже образовавшийся витки.После йамотки витков осуществляют их скрепление между собой по обеим 65 сторонам кольцевой оправки электролитическим никелем гальваническим методом.Затем специальным ножом 7 произ - водят вырубку корпуса круга. Вырубку заготовок осуществляют одновременно по обеим сторонам плоской кольцевой оправки. Формирование фланца 3 с посадочным отверстием проводят в прес-форме методом прессования.Ниже приводится пример реализации способа получения отрезного круга.На плоскую кольцевую оправку с наружным диаметром 50 мм и внутренним 25 мм наматывались витки проволоки диаметром 0,02 мм. После скрепления полученных витков электролитическим никелем производили вырубку корпуса круга (с двух сторон кольцевой оправки ),Таким образом было получено два корпуса с наружным диаметром 45 мм и внутренним - 30 мм. С целью сохранения физико-механических характеристик проволоки материал фланца был выбран таким, чтобы температура его плавления не превышала 250 С.4 ланец был изготовлен из карболита. При этом разница между наружным диаметром корпуса круга и наружным диаметром Фланца составляла 2 им.После этого осуществлялось закрепление на корпусе круга гальваническим методом абризивосодержаще- го слоя, состоящего из алмазов марки АСМ 10/7 и электролитического никеля.В результате был получен абразивный инструмент с наружным диаметром, равным 45 мм, толщиной рабочего слоя 0,045 мм и посадочным отверстием 20 мм.При исследовании рабочей поверхности инструмента оказалось, что удержание алмазосодержащего слоя было хорошим, боковые поверхности были прерывистыми, проволочные элементы располагались радиально вплотную друг к другуПри проведении испытаний резки пластины из германия) было установлено, что инструмент выдерживал частоту вращения до 20000 об/мин, качество обработанной поверхности повысилось на один класс (Р, = 0,32 мкм) в то время, как при резке кругами, изготовленными из проката, Р0,63 мкм, Температура резки снизилась в два раза, производительность возросла в два раза паз глубиной 0,5 мм и длиной 50 мм был выполнен за один проход), что нельзя было достичь кругами с корпусом из проката. Инструмент оказался более устойчивым к механическим напряжениям в 12 раза, Использование в промышлен -ности предлагаемого технического решения позволит изготавливать тонкиеотрезные круги с толщиной режущей кромки 0,01-0,05 мм.Формула изобретения1. Абразивный инструмент, выполненный в виде фланца, несущего корпус круга с абразивными элементами, 10 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения жесткости отрезного инструмента, корпус его выполнен в виде радиально вплотную установленных и соединенных между собой стерж ней.2. Способ изготовления абразивного .инструмента, при котором корпус получают путем намотки проволоки на оправку, скрепляют витки проволоки межЯ :ду собой и устанавливают на них абразивные элементы, заключающийся втом, что берут плоскую кольцевую оправКуи после намотки на нее проволоки искрепления витков с каждой иэ,торцевых сторон оправки вырубают плоский кольцевой корпус.3. Способ по п. 2, заключающийсяв том, что берут кольцевую оправкус длиной наружной окружности, вдва раза превышающей длину внутренней окружности, пГичем сначала вит,ки наматывают по наружному диаметрус шагом= 2 й, а по внутреннемус шагом= й где й - диаметр проволоки), а затем проволоку повторнонаматывают, укладывая ее в образовавшиеся зазоры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Альбом конструкций инструмента из синтетических алмазовКиев,/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Т ИИПИ Гос по дела 5, Москвраж 79 дарств изобрЖПодписнного комитета СССений и открытийРаушская наб., д.