Способ изготовления абразивных отрезных кругов

(51)5 В 24 0 5 ЕЛЬСТП АВТОРСКОМУ С ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ Гкнт СССР(71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНЫХ ОТРЕЗНЫХ КРУГОВ(57) Изобретение относится к технологиимашиностроения при изготовлении абразивных кругов и позволяет повысить стойкостьинструмента. Для этого абразивный материал размещают на металлической тонкостенной заготовке, после чего осуществляют Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для изготовления абразивного инструмента, в частности отрезных и распиловочных кругов.Цель изобретения - повышение производительности круга путем повышения концентрации абразивного материала в инструменте.Способ изготовления абразивных отрезных кругов включает размещение слоя абразивного материала, например алмазного порошка, на заготовке, внедрение его в заготовку путем магнитно-импульсного воздействия на нее через эластичный пуансон, установленный со стороны, противоположной абразивному слою, в направлении твердо- сплавной плиты, расположенной со стороны абразивного слоя, и закрепление его. Твердосплавная плита, используемая для его внедрение путем магнитно-импульсного воздействия на заготовку через эластичный пуансон. Твердосплавная плита, используемая при внедрении, выполнена со сферическим углублением со стороны ее рабочей поверхности. Закрепление абразивного слоя на заготовке осуществляют путем дополнительного магнитно-импульсного воздействия на сдеформированную заготовку через эластичный пуансон в направлении твердо- сплавной плиты, имеющей плоскую рабочую поверхность. Профилирование заготовки в виде сегмента сферы при внедрении и обратная ее деформация к исходному виду при закреплении абразивных зерен обеспечивают прочное их удержание в инструменте за счет пластического перераспределения металла заготовки. 4 ил., 1 табл. Ъввй внедрения абразивных частиц, установлена неподвижно и выполнена со сферическим ф углублением со стороны ее рабочей поверх- ар ности, а закрепление абразивного слоя на заготовке осуществляют путем дополнительного магнитно-импульсного воздействия на Об сдеформированную заготовку через эластич- Я ный пуансон в направлении твердосплавной плиты, имеющей плоскую рабочую поверхность.Профилирование заготовки в виде сегмента сферы при внедрении и обратная ее деформация к исходному плоскому виду при закреплении абразивных зерен обеспечивают прочное их удержание в инструменте за счет пластического перераспределения металла заготовки. В результате отпадает необходимость предварительного введения в исходную шихту легкоплавкого металла, что позволяет повысить концентрацию абразивных зерен взинструменте, а следовательно, физико-механические и эксплуатационные характерис-:тики. Кроме того, упрощается технологический процесс за счет исключения из неговысокоскоростного вращения твердосплав.ной плиты,На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа, исходное положение элементов; на фиг. 2 - момент внедрения абразивных зерен при профилировании заготовки; на фиг, 3 - положение 10сдеформированной заготовки с внедреннымизернами; на фиг. 4 - момент закреплениязерен при обратном деформировании заготовки,Способ осуществляют следующим образом,Алмазный порошок 1 (фиг. 1) равномерно располагают на рабочей поверхноститонкостенной металлической заготовки 2.Последнюю с порошком размещают наэластичном (например, полиуретановом) 20пуансоне 3, предварительно установленномв контейнере 4 на электропро водящейпластине 5. При этом эластичный пуансон 3и пластина 5 имеют возможность осевогоперемещения относительно контейнера 4.Вблизи пластины 5 устанавливают плоскийиндуктор 6 магнитно-импульсной установки 7.Над поверхностью заготовки 2 располагают твердосплавную плиту 8 со сферическойвогнутой поверхностью, обращенной к заготовке 2. При этом радиус сферическойповерхности Я плиты 8 соответствуетусловию 3 Я,й, (10 Р, где Я - радиусзаготовки 2.При разряде магнитно-импульсной установки 7 на индуктор 6 вследствие пондеромоторного эффекта осуществляется высокоскоростное метание пластины 5, эластичногопуансона 3 и заготовки 2 в направлении отиндуктора 6 к плите 8,В процессе соударения заготовки 2 сплитой 8 (фиг. 2) абразивные зерна внедряются в заготовку и удерживаются в нейза счет механического зацепления. Внедрившиеся частицы образуют в заготовкекратеры, соответствующие максимальнымразмерам зерен. При этом прочность удержания частиц недостаточна для эксплуатации инструмента.Далее сформованную в виде сегментазаготовку 2 (фиг. 3) с абразивными частицами вновь располагают на эластичном пуансоне 3 и осу;цествляют замену плиты 8 50(фиг. 2) твердосплавной плитой 9 (фиг. 3)плоского профиля. На индуктор разряжаютнакопитель магнитно-импульсной установки7 с последующим перемещением и соударением заготовки 2 с плитой 9. В результате заготовка вновь принимает исходную55плоскую форму (фиг. 4).В процессе обратного формоизменениясдеформированной заготовки происходит перераспределение ее металла в поверхностной зоне, что обусловливает затекание егов кратеры и защемление тем самымабразивных частиц (фиг. 4). Это обеспечивает прочное удержание абразивных зеренв заготовке, создает условия для повышения их концентрации (отпадает необходимость припайки частиц легкоплавким металлом) и, как следствие, эксплуатационныхпоказателей инструмента.Необходимость соблюдения условия3 Р,(Я, (10 Я, объясняется недостаточнопрочным удержанием абразивных зерен приЯ,.(ЗР, а также проявлением эффектагофрообразования заготовки в случае Я)10 Я . Это подтверждается результатамиисследования качества изготовленных круговразличных типоразмеров (см. табл.). Сцелью улучшения условий формоизменениязаготовки, а также внедрения в нее абразивных зерен, заготовку предварительноцелесообразно отжигать,Пример 1, Изготавливают абразивныекруги для распиловки кристаллов алмаза.В качестве заготовок используют бронзовые и стальные круги диаметром 80 и толщиной 0,08 мм. Алмазный порошок маркиАСН зернистостью 20/16 мкм равномернонаносят на поверхность заготовки. В качестве материала эластичного пуансона используют полиуретан СКУЛ. Размеры пуансона: диаметр 90, толщина 12 мм. Твердосплавные плиты изготовлены из сплава ВК 6,В контейнер с подвижной медной плитой последовательно устанавливают эластичный пуансон и заготовку с абразивнымпорошковым материалом. Над контейнеромрасполагается твердосплавная плита с вогнутой сферической поверхностью радиусомЯ=200 мм. Зазор (минимальный) междузаготовкой и плитой составляет 1,2 мм.Далее осуществляют магнитно-импульсное метание заготовки на плиту при энергии разряда 10,2 кДж. В результате обеспечивается внедрение абразивных зерен в заготовку с одновременным ее профилированием в виде сегмента сферы радиусом 200 мм.Осуществляют замену плиты со сферическим профилем твердосплавной плитой плоского профиля, после чего производят повторный разряд накопителя установки на индуктор. Энергия разряда составляет 3,8 кДж.Это позволяет вновь сформовать заготовку висходное (в виде диска) состояние, а такжепрочно закрепить в ней абоазивные алмазные зерна.Пример 2, Изготавливают абразивные круги для рмки листового текстолита СТЭФтолщиной 40 мм. В качестве заготовок используют стальные круги диаметром 200 нтолщиной 1,0 мм. Для шаржирования применяют алмазный порошок АС 6 зернистостью 315/250 мкм. Радиус формования привнедрении составляет Р=800 мм, Энергияразряда для внедрения и последующего за1556885 Формула изобретения Интенсивность резания алмаза изготовленныи 4 отрезными кругами Интенсивность резания алмаза, мг/мин ТолщиназаготовРадиусзаготовки, Кз,Материал заготовки К р140 мм 150 230 240 340 360 500 520 800 830 ор Ксф200 1230 ки, мм 2,3 2,3 2,4 2,1 2,3 2,5 2,0 2,3 2,4 0,4 0,6 2,1 0,4 0,4 0,6 2,0 2,4 2,6 0,7 0,8 2,0 0,8 0,9 0,9 2,4 2,3 2,4 2,3 0,8 2,0 2,4 2,3 2,2 2,4 1,2 2,2 Гофр,2,22,4Гофр.2,32,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,5 0,6 50 80 120 50 80 120 0,05 0,08 О,10 0,08 О,11 О, 1 О 2, 1 Гофр.2,2 2,2 2,1 Гофр. Бронза 2,2 Гофр, 2,3 2,3 2,1 Гофр. Сталь Н р и м е ч а н и е. Для шаржирования применяются порошки алмаза АСН 20/16,7 крепления алмазных частиц 12,2 кДж. Процесс изготовления аналогичен примеру 1. Сравнительные испытания проводятся при следующих режимах: скорость резания бО м/сподача на оборот 0,6 мм.Исследования показывают, что применение предлагаемого способа позволяет 11 овысить износостойкость абразивных отрезных кругов с 0,43 - 0,45 до 0,69 - 0,70 мг/м. Способ изготовления абразивных отрезных кругов, при котором абразивный слой размещают на заготовке, формируют его с помощью твердосплавной плиты, расположенной со стороны абразивного слоя, и внедряют его в заготовку с помощью эластичного пуансона, установленного со стороны, противоположной абразивному слою, посредством воздействия на него магнитных импульсов в направлении твердосплавной плиты и закрепляют его, отлича/ощийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, твердосплавную плиту берут со сферической рабочей поверхностью, а закрепление абразивного слоя осуществляют другоч тверНосплавной плитой с плоской рабочей по. верхностью, повторяя указанные действия до образования плоской заготовки.Составитель Т. Н Тех ред И. Ве рес Тираж 604 тета по изобретени а, Ж - 35, Раушс комбинат ; Патенттор Т. Палноем при ГКН СС л. Гагарина,Редактор И. КасардаЗаказ 684НИИПИ Государственного ком13035, МосквПроизводственно-издательский иконорова Корр Подп ям и открыт ая наб., д