АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 1998 года по МПК B24D5/14 

Изобретение относится к абразивным алмазным инструментам с неравномерной твердостью, содержащим различные абразивные материалы, и может быть использовано, преимущественно, в отрезных кругах, кольцевых сверлах, пилах для сухой высокоскоростной резки твердых и хрупких материалов.

Из уровня техники известны алмазные абразивные инструменты, алмазоносный слой которых имеет разную абразивную способность [1 и 2]. Однако данные инструменты имеют недостаточно высокую кромкостойкость, особенно при резке с высокой скоростью вращения круга.

Известен также абразивный круг, который содержит кольцевой алмазоносный слой, состоящий из центрального и боковых участков, имеющих различную износостойкость [3]. При этом центральный участок выполнен методом порошковой металлургии из алмазометаллической шихты, а боковые участки имеют полимерное связующее и включают крупные алмазосодержащие элементы, что повышает стойкость инструмента, но не исключает изменения профиля износа в процессе длительности работы.

Наиболее близким техническим решением является абразивным круг, алмазоносный слой которого состоит из боковых участков и центрального, выполненного менее износостойким, чем первые [4].

Изобретение направлено на повышение режущей способности абразивного алмазного инструмента.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в абразивном инструменте, алмазоносный слой которого состоит из боковых участков и центрального участка, выполненного менее износостойким, чем боковые участки, согласно изобретению высота (толщина) менее износостойкого участка составляет от 0,10 до 0,35 от полной высоты (толщины) алмазоносного слоя.

Кроме того, при большой высоте алмазоносного слоя, последний желательно выполнять из чередующихся n - менее износостойких и (n+1) - более износостойких участков, где - n - целое число, не равное 1, при этом общая высота менее износостойких участков составляет от 0,10 до 0,35 от полной высоты слоя.

Выполнение центрального участка алмазоносного слоя менее износостойким, чем боковые участки, при заявленном соотношении высот обеспечивает в процессе длительной работы сохранение практически конгруэнтным профиля износа при высокоскоростной резке твердых и хрупких неметаллических материалов, который приобретает двугорбую форму в виде двух полуокружностей, образованных более износостойкими участками, с луночкой в центральной части, что препятствует интенсивному износу режущей поверхности боковых участков и повышает скорость обработки и качество обработанной поверхности.

На чертеже представлен абразивный инструмент общий вид.

Абразивный инструмент согласно изобретению может быть выполнен в виде отрезного круга или кольцевого сверла со сплошным или сегментным алмазоносным слоем, при этом алмазоносный слой состоит из центрального участка 1 и боковых участков 2, имеющих различную износостойкость. Боковые участки 2 выполнены более износостойкими методом порошковой металлургии на металлической связке из алмазосодержащего порошка (алмазов марки АСМ 100 зернистостью 400/315), а центральный участок, высота h которого составляет от 0,10 до 0,35 от высоты А алмазоносного слоя, изготовлен из менее износостойкого абразивного материала (алмазов марки АС 15 и ниже или из карбида кремния, электрокорунда) и/или на более изнашиваемой связке (например, с полимерным связующим на основе фенолформальдегидной смолы).

В процессе резания твердых и хрупких материалов, например камня, основную роль играют боковые износостойкие участки 2, поскольку в результате интенсивного разрушения менее износостойкого центрального участка 1 происходит формирование двугорбого профиля износа с луночкой посередине в зоне центрального участка 1, форма которого практически не изменяется при длительной работе, сохраняя конгруэнтность, что обеспечивает повышение режущей способности износостойких боковых участков и соответственно алмазного инструмента.

При большой высоте алмазоносного слоя (более 5 мм) предпочтительно выполнять его из нескольких менее износостойких участков 1, чередующихся с более износостойкими участками 2, число которых n+1, где n - количество менее износостойких участков 1, при этом общая суммарная высота участков 1 не превышает 0,35 А, где А - высота алмазоносного слоя.

В процессе резания алмазоносный слой в силу большего разрушения менее износостойких участков 1 приобретает волнистый, зигзагообразный профиль с выступающими износостойкими участками 2 и впадинами в зоне участков 1, который в целом за счет сохранения этой формы и относительно меньшего износа участков 2 обуславливает повышение стойкости инструмента и качество обработанной поверхности.

Инструмент предназначен для абразивной высокоскоростной резки твердых и хрупких материалов. Алмазоносный слой инструмента состоит из центрального участка и боковых участков. Боковые участки выполнены более износостойкими, чем центральный. При этом высота (толщина) центрального участка составляет от 0,10 до 0,35 от полной высоты (толщины) алмазоносного слоя. Возможно выполнение алмазоносного слоя из чередующихся n менее износостойких и (n + 1) более износостойких участков, где n - целое число, не равное 1.1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Абразивный инструмент, алмазоносный слой которого состоит из боковых участков и центрального участка, выполненного менее износостойким, чем боковые участки, отличающийся тем, что высота менее износостойкого участка составляет 0,1 0,35 от полной высоты алмазоносного слоя. 2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что алмазоносный слой состоит из чередующихся n менее износостойких участков и n + 1 более износостойких участков, где n целое число, не равное 1.