Способ обработки камня

(19) 8 в за В ИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВУ данян,.Н.Феник исти аботкаамня.п). КВтдауд, ргу0,080 ою ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ(71) Донецкий ордена Трудовогного Знамени политехническийтут(54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КАМНЯ,включающий закрепление заготовки,распиливание ее рабочим инструментом с одновременной подачей охлаждающей жидкости в зону распиливания,о т л и ч а ю щ и й с я тем,.что,с целью повышения производительностии снижения энергоемкости, в процессераспиливания на материал воздействуютрабочим инструментом с удельным давлением 3-20 МПа с одновременной подачей охлаждающей жидкости в зонураспиливания с расходом 2,5-10 л/миндо образования охрупченного слоя.,013 1 11316Изобретение относится к камнзобрабатывающей промьппленности и можетприменяться для обработки с использованием алмазно-абразивного инструмента. 5Известен способ обработки камня.,включающий закрепление заготовки,распиливание ее рабочим инструментом с одновременной подачей охлаждающей жидкости в зону распиливания 11. 1 ОНедостатками известного способаявляются низкая производительностьи повьппенная энергоемкость процессавследствие низкого использованияэнергии в процессе резания. 15Цель изобретения - повьппение производительности и снижение энергоемкости,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу обработки 20камня, включающему закрепление заготовки, распиливание ее рабочим инструментом с одновременной подачейохлаждающей жидкости в зону распиливания, в процессе распиливания 25на материал воздействуют рабочим инструментом с удельным давлением3-20 мПа с одновременной подачейохлаждающей жидкости в зону распиливания с расходом 2,5-10 л/мин з 0до образования охрупченного слоя.Инструмент должен быть изготовлен из адгезионно-неактивного материала с максимальным коэффициентомтрения в паре инструмент - камень и температурой плавления, большей, чем у обрабатываемого материала.Эффективность термомеханическогоспособа обработки камня достигаетсяза счет создания охрупчиваемого слояРазрушение и вынос иэ зоны резанияохрупченного материала требует меньших затрат энергии, чем при разрушении материала обычным алмаэноабразивным шлиФованием, кроме того, 45 резко повьппается скорость подачи инструмента.Наиболее благоприятными для протекания процесса распавления материала являются давления 3-20 МПа.На чертеже изображен график влияния давления инструмента на обрабатываемую поверхность.С увеличением давления от 0 до0,7 МПа идет процесс алмазно-абразивного шлифования. Подвода энергииот внешнего источника через работутрения инструмента по обрабатываемойповерхности не достаточно для плавления материала в зоне давлений 00,7 МПа. Однако при давлениях вблизи0,7 МПа происходит размягчение материала, В то же время наблюдаетсярост удельной мощности, При ростедавления выше 0,7 МПа возникаетрасплавленный слой, который мгновенно охрупчивается под действиемохлаждающей жидкости. Удельная мощность падает, а при давлениях 320 МПа достигает минимальной величины и стабилизируется, Ограниченияна верхнюю границу давлений наклады-,вают прочность инструмента, прочностьобрабатываемой поверхности,Таким образом, обработка материала при удельных давлениях инструмента на деталь, лежащих за пределамиграницы 3-20 МПа, ведет к значительному повьппению энергоемкости процесса.Охрупченный слой возникает в результате попадания охлаждающей жидкости на расплавленный инструментомматериал,В табл. 1 приведена величинаудельных мощностей/4, в зависимостиот скорости вращения круга и удельных давлений инструмента иа обрабатываемую поверхность .при постоянномколичестве воды.,003 0,0056 0 1В с точки дован услов рас ьныхобработприменяется ах 2,5-10 ода 20мин. жидк ос матееров умен кост по- какашен,005 0,00 В табл. 2 приведена зависимость подачи эффективной мощности и удельной мощности при обработке камня от схода охлаждающеи жидкост Расход охлаждающей жидко качестве котороинаходится в предел лВеличина расхода охлаждающейти зависит от обрабатываемогориала, режимов обработки; размобрабатываемой поверхности, Сшением расхода охлаждающей жидниже 2,5 л/мин происходит уметолщины охрупчиваемого слоя,вие чего снижается производит и увеличивается энергоемкса обработки (табл.2). рхняя граница расхода о идкости 10 л/мин выбира зрения экономичности е ия и соблюдения оптимал ий протекания процесса Немаловажным условием для нормал ного протекания процесса обработки является правильный выбор инструмен та. В условиях взаимодействия при 1400-1600 С необходимо исключить явление в контакте схватываний и несения материала инструмента на чень. Это приводит к отсутствию адгезионного износа инструмента.Максимальное значение коэффициен трения в паре инструмент - камень обеспечивает достижение расплавленного состояния камня при удельных давлениях в зоне контакта 3-30 МПа. Превышение температуры плавления инструмента над температурой плавления камня позволяет сохранить состояние инструмента неизменным.В табл. 3 приведены величины удельных мощностей в зависимости от скорости вращения круга, удельного давления и расхода охлаждающей жидкости.1131664 Продолжение табл.3 2 2,4 у 8,9 10,7 5,4 74,7 7,1 10,7 7,1 10,7 4,5 7,1 90,8 8,9 10,7 0,0025 . 5,4 2,4 0,0033 0,0036 7,1 8,9 0,0039 10,7 удельного давления круга на обрабатываемую поверхность 10,7 МПа. Для описанных условий удельная мощность М у которая характеризует производительность и энергоемкость процесса составляет0,0023 кВт/мм /с, что в 2 раза меньше, чем при известных способах обработки.Ожидаемый экономический эффект составляет ориентировочно 1000 руб. ВВНЮЕ Закан 9693/9 таран 571 Понлноноа аааааШШ .Патент , г.увгоров, ул.Проактнаа, 4 П р и м е р. Обработке подвергается гранит, В качестве инструмен та использовался алмазный круг прямоугольного профиля, работающий периферией, диаметром 300 мм, шириной 2,5 мм, зернистость круга 250/200, марка алмаза А, концентрация 50, 0 связка металлическая М 1. Прорезались, канавки глубиной 2 мм. Скорость вращения алмазного круга 74,7 м/с. Расход охлаждающей жидкости 4,5 л/мин. Величина создаваемого 55 0,0036 0,0049 0,0047 0,0049 0,0025 0,0035 0,0033, 0,0023 0,0022 0,0025 0,0028 0,0042 0,0023 0,0026 0,0033 0,0041