АЛМАЗНО-АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1996 года по МПК B24D13/00 B24D13/20 

Изобретение относится к производству корпусного алмазно-абразивного инструмента, в основном крупногабаритного.

Большинство алмазных кругов и кругов из зерен кубического нитрида бора состоят из двух слоев: рабочего и корпусного.

Корпусной слой изготавливают либо точением из проката алюминиевых сплавов, либо прессованием или отливкой различных пластмасс (в последних случаях только для инструментов небольших размеров) (Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента /Под ред. В.Н.Бакуля. М. Машиностроение, 1975, с.184-188).

В ряде отраслей промышленности крупногабаритные торцевые абразивные инструменты наклеивают на крупногабаритные корпуса, изготовленные из листового металла. Это приводит к неоправданно большому расходу проката и увеличению массы кругов, что ухудшает условия их эксплуатации.

Прессовать же пластмассовые корпуса больших размеров невозможно ввиду ограниченности мощностей гидропрессов.

Известно изготовление корпусов для отрезных дисков из армирующей сетки, пропитанной смолой (заявка ФРГ N 3830819 кл. В 24 D 5/12, 1989), а также из легкого материала сотовой структуры пеноматериала, облицованного металлическими тонкими листами (патент США N 4718398, кл. 125-15, 1986). Для крепления рабочего слоя такие корпуса снабжают металлическими скобами, а для установки на станке их снабжают массивными металлическими фланцами.

Применение таких корпусов для инструментов больших размеров проблематично из-за того, что физико-механические характеристики не будут отвечать требованиям, предъявляемым к корпусам инструментов. Кроме того металлическая облицовка и фланцы значительно увеличат вес кругов, что отрицательно скажется на эксплуатационных условиях инструмента и станка.

Наиболее близкой по конструктивным признакам является дисковая пила, которая выполнена в виде корпуса, несущего рабочий слой, а корпус ее выполнен из проволоки, уложенной по спирали в плоскости, перпендикулярной оси вращения пилы.

Недостатком такой пилы является ее большой вес, особенно при больших габаритах, из-за того, что в качестве материала корпуса использован металл, а как известно увеличение массы кругов ухудшает условия их эксплуатации. Кроме того, металлическая проволока является достаточно дефицитным и дорогим материалом.

Цель изобретения снижение массы, упрощение и удешевление кругов.

Цель достигается тем, что в инструменте, выполненном в виде корпуса из уложенного по спирали в плоскости, перпендикулярной оси вращения круга материала, и рабочего слоя, соединенного с корпусом, в качестве материала корпуса использована перфорированная бумажная лента.

На фиг. 1 показан алмазно-абразивный круг прямого профиля; на фиг.2 алмазно-абразивный круг с металлической втулкой; на фиг.3 торцовый алмазно-абразивный круг; на фиг.4 схема намотки корпусов алмазно-абразивных кругов.

Алмазно-абразивный круг прямого профиля содержит корпус 1 из перфорированной ленты 2 с корпусной клеящей массой 3, на периферии которого находится рабочий слой 4, изготовленный либо также намоткой перфоленты с абразивосодержащей массой, либо напрессовкой абразивосодержащей массы на корпус.

На фиг.2 показан аналогичный круг с металлической втулкой 5, позволяющей ужесточить посадку круга на шпинделе станка.

На фиг.3 показан торцовый алмазно-абразивный круг, у которого ленточный рабочий слой 6, полученный намоткой перфоленты 2 с абразивосодержащей массой, с помощью клеевого слоя 7 соединен с корпусом 8, намотанным на бумажной перфоленты 2 с корпусной клеевой массой 3.

Круг устанавливается на шпинделе станка с помощью металлической втулки 5.

Форма и размеры перфорационных отверстий в бумажной ленте принципиального значения не имеют. Перфорация может быть выполнена на бумажной ленте с помощью упрощенного устройства, аналогичного ленточному перфоратору, используемому в ЭВМ, но с постоянной схемой пробивки, например, со скоростью пробивки 150 сплошных строк в секунду. При этом максимальная площадь перфорации может достигать 35%
На фиг.4 показана схема намотки корпусов алмазно-абразивных кругов.

Бобину с перфолентой 2 раскатывают в ванночку 9 с корпусной клеевой массой 3, где лента пропитывается массой, и наматывают ее на оправку или втулку 5, насаженную на шпиндель 10. После намотки корпуса до нужного диаметра перфоленту обрезают, а корпус с оправкой или втулкой направляют на термообработку. После термообработки в случае необходимости, корпус подвергают механической обработке для придания ему товарного вида и наносят рабочий слой любым известным способом: наклеиванием, напрессовкой или др.

В качестве клеящего вещества может быть использована смола, в которую можно ввести наполнители, придающие корпусу специфические свойства, например, может быть введен порошок меди, алюминия или его сплавов для придания корпусу теплоэлектропроводности. Кроме того, порошок упрочняет корпус, незначительно увеличивая вес.

Состав сухих компонентов корпусной клеящей массы следующий, массовые доли: Порошок алюминия 70-80
Связующее фенольное порошкообразное 17-30
Поливинилбутираль клеевой (в порошке) 0-10
Сухие компоненты смешивают с этиловым или пропиловым спиртом по массе примерно равной массе сухих компонентов. Указанный спирт может быть заменен удвоенным количеством эпоксидной смолы.

Отверждение такого клеящего вещества (корпусной массы) происходит при 160-180^оС в течение 2 ч предпочтительно в вакууме. Затем на корпус наклеивают рабочий слой с использованием такой же клеевой массы.

Корпус, изготовленный на бумажной основе, обладает повышенной ударной вязкостью и прочностью, высокой диссипативностью, а последнее свойство весьма необходимо для кругов большого диаметра, так как не привносит в процессе обработки (особенно при полировании) крайне нежелательных явлений, связанных с автоколебаниями и вибрациями.

Изготовление кругов очень простое: не требуется металлорежущих станков, прессов, пресс-форм, а в качестве ленточного материала используется бумага, менее дефицитная, чем металлический прокат и проволока.

Использование: при производстве алмазно-абразивного инструмента, содержащего корпус и рабочий слой. Сущность изобретения: корпус инструмента изготавливают намоткой по спирали в плоскости, перпендикулярной оси вращения инструмента, бумажной перфорированной ленты. 4 ил.

АЛМАЗНО-АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ, выполненный в виде корпуса, уложенного по спирали в плоскости, перпендикулярной оси вращения инструмента, несущего рабочий слой, отличающийся тем, что в качестве материала корпуса выбрана бумажная перфорированная лента.