Инструмент для абразивной обработки

СОЮЗ СОВЕСО(.(ИАЛИСРЕСПУБЛИ СНИХ ЕСКИХ 24 0 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Воронежский политехнический институт(57) Изобретение относится к инструментальной отрасли, а именно к абразивныминструментам с ориентированными относительно их торцовой рабочей поверхностизернами и предназначенным для обработки Изобретение относится к инструментальной отрасли и предназначено для изготовления алмазно-абразивного инструмента с торцовой рабочей поверх иост ью,содержа щего зерна, ориентированные относительно рабочей поверхности инструмента.Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки хрупких не- металлических материалов.Инструмент с торцовой рабочей поверхностью содержит закрепленные в связке абразивные зерна с соотношением длины к ширине в диапазоне 1,5 -2,5. Зерна имеют различную ориентацию по отношению к рабочей поверхности инструмента. При этом зерна с различной ориентацией расположены зонами, равными по протяженности, плавно переходящими одна в другую и образующими цикл, содержащий зоны с не- ориентированными зернами, ориентированными под острым углом к рабочей поверхности, ориентированными под прямым углом, ЯО 1504078 хрупких неметаллических материалов. Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки хрупких неметаллицеских материалов. Инструмент содержит зерна с соотношением длины к ширине в диапазоне 1,5 - 2,5. Рабочая поверхность инструмента состоит из зон, в которых зерна различно ориентированы по отношению к ней. Зоны равны по протяженности и плавно переходят одна в другую, образуя цикл, содержащий зону с неориентированными зернами, ориентированными под острым углом к рабочей поверхности, ориентированными под прямым углом и ориентированнымц под острым углом, а число циклов в рабочей поверхности инструмента находится в дидпдзоце 5 - 25. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 1 тдбл. и ориентированными под острым углом, д число циклов в рабочей поверхности ицс 1 румента находится в диапазоне 5 в 25.Если число чередований циклов менее5 -. 17, то большая протяженность неорицтированных или ориентированных участков не позволяет достичь цели, качество обрдЬ тки хуже, топология микрогеометрии отлична от лучших параметров. Если число чередований циклов больше 2325, то инструмент уподобляется просто инструменту с ориентированными зернами.Таким образом, оптимальное число повторяющихся циклов чередования участков с различной ориентацией для алмазно-абразивного инструмента диаметром 150200 мм находится в интервале 18 - 20. Причем длины участков с различной ориецтдцией рдв. ны между собой, т. е. рабочдя поверхность разбита как бы на три участка с равной длиной, но зерна на цих цеориецтированы, ориентированы перпендикулярно5 10 15 20 25 30 35 ао 45 50 р;бчеи 1 пвсрхнктп инсгрумента и ориентирняпц по, уггОм к рабочей поверхности. 1 ри эгсм уО. ориента 11 ии меняется от нуля ,О прямого, плавно возрастая.Отнопение длинык ширине с зерен находится в дидпдзонс 1,2 2,5. Если зерна, имект в пределах 2 3, то они легко Ориентирук)тся вдсль динной оси, В этом лучде важна роль участков с частичной (с,ябой) Ориентацией, г:е зерна, имеюшие сс)отнопсние /Ь в диапазоне 1,5 - -2,5 (зерна с большим соотношением труднее получить, при работе они быстрее разрушаются и слабее закрепляются в связке), оринтируктся вдоль силового поля, меняя направления длинны.с осей от 9 до 90 относительно рабочей поверхности круга Если в инструменте использовать зерна, где не выдерживается такое соотношение, то затрудняется получение зон с ориентированными зернами, идея ориентации сама по себе пропадает и не достигается в циклах веерообразного расположения ориентированных зерен в чередукп 1 ихся по рабочей поверхности участках.Режушая поверхнскть абразивного инструменпгд представляет сний последовательно черелуюшыеся зоны: зсря, Ориентировдннце пс пр 51 мсмглом и рсбо 1 ей п 0 ве) хнсти ипструмс нта (фиг. 1, зонд 1), зерна, ориентиросяннце под,острым углом к рабочей поверхнктп инструмента (зонд 11), неориентированпые зерна (зонд 111), зерна, ориен 1 ирвдпнцс под острым углом к рабочей по. верхности (зонд 11), и т л. Достигается этс) зд счет магнитных пслей, создаваемых кд. тушками индуктивностп, рдсположеннцх Относительно рабочей псверхности инструмента (фиг. 2), а именно круговое поле любой катпки совпаддст с направлением поля сосе,ней катушки. Это снеспечивает повцшеннук) Ориентдпик ги)рдзпвнцх металлизированных зерен в зоне 1 пол прямым ггОм Внутри областей, ндхоляпсихся вне свместного воздействия от лкслних катушек, рдсю.ожс пы зоны 11 со слабо ориентировдннымп зернами по. крцм углом. Направление мдгнитнх потоков в зоне 11 б,изко к 11111 рсВ.с 1111 к) потоков в зон. 1, но тдк как Оно прсуше зст) хдюшему полю, то зерна в этой зоне ориентированы не стросо перпс ндикулярно рсжушй поверхности инструмс нтд, и н)вторяют направления затухаюшего поля. В связи с отсутствием поля в11 абразивнь. зерна расположенытдм хОтично.Особенностьк) изготовления такого инстру мента является то, что в пресс-формс изготовляется алмазно-абразивное кольцо, котс- ре .ятем соединяется с корпусом круга.11 ри опре,еленин оптимального соотноис ппя мжду длинами зон 1, 11, 111 про. ВОДЮС 1 СРДВНИтЕЛьНЫЕ ИСПЫтания. Для них и Отвгивдк)тся алмазно-абразивные круги.когорцх нд рабочей поверхности имен)тся: круг- 8 зон с ориентированными зернами, их протяженность 1=0,51, где 1., - протяженность участков с неориентированными зернами; 1, - протяженность участков со слабой ориентацией, при этом 1 = =0,25, (величина (, неодинакова для участков вне круговых попей и внутри них, фиг. 2); круг 2 - 8 зон с ориентированными зернами, 8 зон с неориентированными и 16 зон со слабо ориентированными зернами, причем длина всех участ. ков одинакова (фиг. 3); круг 3 - 18 зон с ориентированными зернами и равные им по плошади и количеству 8 зон без ориентации, и также 36 зон со слабой ориентассией, суммарная протяженность и плошадь которых равна глошадям поверхностей инструментов с ориентировднными или неориентировднными зернами, т. е. 2/=,п,=l= =9 мм (фиг. 4); круг4 -- инструмент, рабочая поверхность которого состоит из ориентировднных зерен.В инструментах используются синтетические алмазы, металлизированные 30- - 40 О никеля; марка алмазов ЛСК; зернистость 200/160 мкм; диаметр инструмента 150 мм; напряженность поля в рабочей зоне 0,5- 0,6 Т. Магнитное поле всех катушек регулируемое. В зависимости от характеристик игструмента, т. е. его зернистости, степени метдллизании зерен, связки и т. д., подбираются диапазоны напряженности магнит. НОХ ПОЛЯ.При плоском шлифовании обрабатываются керамика, ферриты, стекла кинескопов, Скорость резания 25 - 30 м,1 с, продольная подача 1,5- 2,0 ммин, глубина шлифования 0,1- -0,2 мм Используется синтетическая смазсчно-охлаждаюшдя жи кость в обильном количестве. Резу,пьтдты опытов приведены в таблице.Видно, что микрогеометрия полученных поверхностей разнится по величине среднеарифметического отклспения профиля И, но скобенно по характеру профиля (помимо профилограммы на прсфилографе профилометре мод. 252 определяется величина опорной поверхности 1 нд различных уровнях). Наилучшие показатели получены при обрабогке кругом 3. На 18 -20% круг 3 обеспечивает более высокук) производительность обработки, чем круг 4. Производите.)ьность при Обработке кругом 4, который имеет вск рабочую поверхность из ориентированных алмазов, получена на высших значениях режимов обработки указанных диапдзонов, в то время как для круга 3 они соответствуют средним значениям. Таким образом, применение инструмента обеспечивает лучшее качество обработанной им поверхности, более высокую (на 18- 20%) производительность пронесса шлифования. Особенностью обработки таким инструментом является также то, что сн может504078 формула изобретения Испытуемый инструмент Результаты обработки травъПроизвбди Ка мкм С рсЕтельиостьг/мин Н мч Н иаксмкм мкм 11,4 10,5 9,2 12,6 4,1 4,0 5,2 3,8 1,52 1,40 1,23 1,78 34,6 30,9 20,3 32,4 80,6 65,2 62,5 70,1 9,0 8,6 7,7 9,3 Круг 1 Круг 2 Круг 3 Круг 4 применяться при финишных операциях обработки хрупких неметаллических материалов, а также для шлифования металлов. 1. И нструмент для абразивной обработки с торцовой рабочей поверхностью, содержащий закрепленные в связке абразивные зерна с соотношением длины к ширине )1, часть которых ориентирована под прямым углом к рабочей поверхности инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки хрупких неметаллических материалов, часть зерен дополнительно ориентирована под острым углом к рабочей поверхности инструмента, а часть расположена хаотично, при этом зерна с различной ориентацией образуют чередуюшиеся группы со следующей последовательностью расположения зерен в них: хаотично, под острым углом, под прямым углом, под острым углом, хаотично, причем протяженность участков зерен, ориентированных под прямым утлом (1 р,г ), хаотичных (1) и ориентированных под острым углом (1 о ) выбрана из условия 2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что отношение длины к ширине содержа- шихся в нем зерен выбрано в диапазоне 1,52,5.аксимнгнин НТ СССР арина, 1 О Редактор И. КасардаЗаказ 5196/20ВНИИПИ Государств130Производственно.и нного комите5, Москва,ательский ко тавитель Т. Кугельд И. Верее Коррк 662 Поди а по изобретениям и откр Ж - 35, Рау шская на б.,бинат Патент, г. Ужго ктор М Мсноеытиям прд. 4/5род, ул. Г