Абразивный инструмент

Сфкаэ СоветскикСоциалистическиеРеспубики ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ и 901043(23) ПриоритетОпубликовано 30.01.82. Бтоллетень МДата опубликовании описании 30.01.82ао делам изобретений и открытий(7) Заявител Всесоюзныи научно-исследовательскии и кб 3 Тструктерец-.технологический институт природных алмазов и инструмент 54) Аь 14 ЗИВНЫй ИнСтруигнт Изобретение относится к конструкциям абразивных прерывистых кругов для обработки хрупких материалов.Известны прерывистые шлифовальные круги, у которых выступы и впадины выполняются переменной протяженности, а отношение протяженности выступа к следующей за ним впадине постоянно 1.13 .Однако при обработке хрупких мате-. риалов для предотвращения сколов обрабатываемого материала нельзя использовать инструмент с произвольной протяженностью выступов и впадин, поскольку при чрезмерно большом лазе величина ударной нагрузки может быть соизмерима с прочностью материала, а это может привести к сколам и другим деФектам обрабатываемой поверхности.Цель изобретения - повышение качества обработки хрупких материалов.Поставленная цель достигается тем, что при обработке пористых стеклокристаллических материалов отношениепротяженности двух соседних впадинпринимается в пределах 0,65-0,85,апротяженность выступа постоянна и определяется по Формулеклч 1,/ о1- .пер,К - коэффициент учитывающийвид связки инструмента иконцентрацию шлама на конце выступа;А - размер алмазных зерен винструменте;Ч " скорость вращения инструмента;5 - подача инструмента илидетали;- диаметр инструмента;глубина резания;средняя протяженность впапердины.При этом отношение протяженности самой узкой впадины к самой широкой не превышает 0,5-0,85.3 90104На чертеже показана .конструкциякруга,где поясняется закон расположения абразивных элементов 1, располагаемых с переменным шагом В, В,Вна корпусе 2.Выбор параметров впадины круговс прерывистой режущей кромкой для .обработки хрупких неметаллическихматериалов ограничен как максимальной шириной впадины, так и диапазоном варьирования ширины ее.Экспериментально установлено,что при обработке стекла (хрусталя)протяженность переменной впадины длякругов Ф 250 мм не должна превышать4-6 мм, а для кругов ф 100 - 2-4 мм,При обработке материалов типа кера"мик протяженность впадины не должнапревышать для кругов ф 250 мм 5-7 мм,а для кругов ф 100 мм - 3-5 мм. Пос-кольку с точки зрения снижения расхода алмазов на изготовление инструмента следует стремиться к наиболее,широкой впадине, то протяженность пе"ременной впадины необходимо выпол- рнять в указанных пределах.В указанном диапазоне переменностьпротяженности впадин может выбиратьсяв любом варианте. Например, круг ф100 мм выполняется с пазами шири"ной 2; 2,751 3,5 мм или 2 р 4 3 мми т.п, В то же время при обработке менее процных пористых стеклокристаллицеских материалов отношение протяженности двух соседних впадин не должнобыть меньше 0,65-0,85. При работе такими кругами вибрации значительноснижаются. Несоблюдение приведенныхусловий вызывает ухудшение кацестваобработки.Теоретические и экспериментальныеисследования показали, что критерием,ограничивающим производительность обработки хрупких неметаллицеских материалов, является высокая концентрация43продуктов диспергированияшлама) всмазочно-охлаждающей жидкости. Образующаяся суспензия из эоны съема материала транспортируется по рельефному слою инструмента. Наибольшая концентрация шлама наблюдается на концеЗОвыступа,Существует наиболее рациональнаяконцентрация шлама в рельефном слое,превышение которой приводит к ростуусилий резания, так как для того,цтобы производить съем, приходитсяразрывать пленку суспензии. Крометого, когда концентрация превышает 3 4рациональные величины, усложняются условия для транспортировки суспензии, что интенсифицирует процесс шаржирования шлама в связку инструмента и все это способствует быстрому засаливанию инструмента.Наиболее рациональные условия возникают, когда объем снимаемого материала в единицу времени составляет 7 =005-025 от объема рельефного слоя инструмента, контактирующего во время обработки эа это же время. В этом случае шлам транспортируется в пределах выступа в жидком состоянии и для расчетов пригодны закономерности движения суспензий.Объем рельефного слоя инструмента определяется дугой контакта в зоне резания и площадью рельефа алмазно"го инструмента. Рельеф алмазного инструмента определяется зернистостью,видом связки, кацеством и концентрацией алмазов, методом правки ит.п.Для расчетов параметров кругов величина рельефного слоя может адекватно быть представлена как доля размера алмазного зерна по ГОСТ 9206-70а именно п=рА, где А - верхнее значение зернистости по ГОСТ 9102-70,При этом для инструментов на гальванической связке следует пользоваться соотношением 0,1-0,3) А, для металлических связок на медной основе(М 1, МШ) - (0.,04-0,16) А, для связокна алюминиевой основе (МВ, М 5-2)(0,06-0,24 )А.В литературе имеется много данных для определения значения р дляразличных связок.Исходя из законов гидродинамикитранспортировки суспензии и объемовснимаемого материала, связанных срежимами обработки, получена расчетная формула которая позволяет получить значение протяженности выступа,При этом обеспечивается на конце выступа заданная концентрация шлама=0,05-0,25,Предельное значение коэффициентаравно 0,5, так как плотность шлама,как правило, составляет 0,5 от плотности исходного материала.Известно, цто поток жидкости придвижении между вращающими".я теламитрансформируется в зависимости от величины зазора, скорости тел и вязкости жидкости, Для а:1 маэг, обработки можно принять значение коэффи 5 9010циента, учитывающего изменение движения суспензии по отношению к скорости инструмента как и во многихдругих случаях 1=0,5,Коэффициент К, введенный врасчетную формулу, учитывает все частные коэффициенты и определяется какК=р Г 1Методика определения рационального размера выступа круга состоит в 1 рследующем.Определяют размер инструмента всоответствии с принятым оборудованием и в зависимости от условий обработки и заданной проиэводительнос зти - режим обработки (глубину подачу, скорость). Затем, задаваясьразмерами впадины в указанном диапазоне, по формуле определяют размер выступа. 26Универсальные инструменты рассци,тывают с учетом максимальных режимовобработки для данной группы материалов, тогда и при менее интенсивныхусловиях обработки обеспечиваются хорошие условия для выноса шлама, т.е.коэффициентнесколько меньше.Для кругов сложного профиля И 2 ПА 6 П) расчет длины выступа ведется поучасткам с наибольшим съемом материа- зола,Экспериментальные исследованиядля проверки расчетных данных проводят на кругах ф 100 мм при обработке на автоматах типа."Кутгер" иИф 250 мм при ручной работе.Расчеты и эксперименты проводятдля следующих условий обработки 1ф 250 мм п=2800 об/мин; = 4 мм;5=1500 мм/мин,40Ф 100 мм п=1500 об/мин 1 =2 мм;5= 1200 мм/минКруги ф 250 мм имеют зернистостьАСВ 63/50, а круги Ф 100 мм - АСВ 50/40.В результате профилографирования иобработки профилограмм большого количества кругов устанавливают, цторельефный слой составляет 014"016)А,,знацение коэффициента запаса принятодля ручной работы ТР =О, 15 и для ма"шинной 3 м =0,2. В резупьтате расчета получаютоптимальные размеры протяженности выступов для ф 250 мм при 5=1500 мм/мин.1.=6,6 мм, для круга Ф 100 мм3,6 мм,Круги выполняют с впадинами переменной протяженности. Круги ф 250 ммимеют минимальную ширину 4 мм и максимальную 6 мм, а разница в протяженности соседних впадин не превышает1 мм, т.е. круги имеют впадину ши"риной 4, 5; 6 мм. Круги т 100 мм имеют минимальную ширину впадины 2 мми максимальную 3,5 мм, причем разницав протяженности соседних впадин составляет 0,75 мм. Одновременно испытывают круги ф 250 и100 мм, протяженность выступов которцх определяют,исходя из температурных факторов,Протяженность выступов соответственно равна 28 и 11 мм, а ширина впадины - 4 и 2,5 мм. 8 результате экспериментов устанавливают, цто кругиф 100 мм обеспечивают снижение удельного расхода алмазов в 1,3-1,4 раза.При руцной обработке кругами ф 250 ммудельный расход снижается на 15-203наряду с этим круги обеспецивают повышение производительности на 10-15 Яза счет снижения количества правоки их продолжительности,Кроме того, на изготовление круговрасходуется алмазов на 10-153 меньше чем по известным решениям.формула изобретенияАбразивный инструмент с впадинами переменной протяженности и режущими выступами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения качества обработки хрупких материалов, отношение протяженности двух соседних впадин равно 0,65-0,85, а режущие выступы выполнены постоянной протяженности.Источники информациипринятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРй 580108, кл. В 24 О 5/00, 1976,9 О 1 О 4 З Составитель П. Сергееваактор А, /1 ежнина Техред Л. Пекарь Корректор А. Дзвт одписноеССР илиал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Пр .к,.; аназ 122 б 5/11 Тираж ОНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж