АЛМАЗНЫЙ РЕЗЕЦ Российский патент 2001 года по МПК B23B27/20 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к алмазному инструменту для изготовления амплитудных дифракционных решеток и аналогичных изделий.

Дифракционная амплитудная решетка представляет регулярную структуру прозрачных и непрозрачных полосовых элементов, формируемых в тонком (0,0002 мм - 0,008 мм) металлическом слое, нанесенном на стеклянную подложку.

Известен алмазный резец (см. авт. свид. N 1144785 "Алмазный резец для нарезания низкочастотных амплитудных решеток". Приоритет от 29.11.82 г.). Резец содержит две боковые цилиндрические поверхности и дополнительную плоскую грань, расположенную под углом 1-2^o к плоскости, перпендикулярной продольной оси державки инструмента.

Недостаток резца заключается в том, что материал слоя при формировании им канавки решетки не вырезается, а пластически деформируется и смещается в прилегающие к резцу участки слоя, это приводит к образованию навалов и повышенному напряжению в данных участках и, как следствие, иногда к отрыву слоя от подложки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому алмазному резцу является алмазный резец (см. сборник "Алмазные инструменты в машиностроении". Лениздат, 1965 г., стр. 86, рис. 8). Резец содержит плоские боковые, переднюю и заднюю грани. Задняя грань расположена под углом 35^o к плоскости, перпендикулярной оси державки инструмента.

Недостаток резца заключается в том, что при формировании канавки решетки резец острой вершиной (55^o) касается стеклянной подложки, т.е. контактная зона очень мала, удельное же давление высокое, вследствие чего на поверхности заготовки, т.е. на прозрачных элементах образуются царапины. Кроме того, из-за большого удельного давления вершина резца бистро изнашивается. Вследствие указанных недостатков резца снижаются оптические характеристики решетки.

Задача изобретения - повышение качества изготовления амплитудных дифракционных решеток, за счет улучшенных режущих свойств алмазного резца.

Поставленная задача достигается тем, что в алмазном резце, содержащем переднюю поверхность, две боковые плоские грани и заднюю поверхность, часть которой от вершины резца выполнена плоской, передняя поверхность выполнена вогнутой цилиндрической, а задняя плоская часть задней поверхности сопряжена с цилиндрической частью, выполненной на задней поверхности, при этом величина угла, образованного плоскостью, касательной к передней цилиндрической поверхности в вершине резца, и плоской частью задней поверхности, выбрана в интервале от 60 - 85^o.

На фиг. 1 показан предлагаемый резец, вид спереди,
на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Алмазный резец содержит: державку 1, закрепленный в ней алмаз 2, переднею вогнутую цилиндрическую поверхность 3, две боковые плоские грани 4 и 5, и заключенную между ними заднюю поверхность, одна часть 6 которой, от вершины 7 резца, выполнена плоской, сопряженно переходящей в цилиндрическую 8 часть задней поверхности. Вогнутая передняя цилиндрическая поверхность 3, в вершине 7 резца, заточена под углом γ., образованным плоскостью P, касательной к передней цилиндрической поверхности 3, и плоской частью 6 задней поверхности. Данный угол выбирается в пределах 60 - 85^o.

Резец работает следующим образом.

Резец устанавливается относительно заготовки (подложка с металлическим слоем) на фиг. не показана, так что он касается ее цилиндрической частью 8 задней поверхности. После чего уменьшают установочный угол между плоской частью 6 задней поверхности до нулевого значения, затем резец перемещают в направлении, указанном стрелкой А. При этом материал слоя заготовки вырезается на полную его толщину, вследствие чего образуются прозрачные элементы решетки требуемой ширины, а также отсутствуют навалы на кромках штрихов.

Величина угла γ резца в пределах 60-85^o выбрана из условия повышения режущих и прочностных свойств его. Выбор угла γ < 60^o снижает прочностные свойства вершины 7 резца, вследствие чего увеличивается вероятность скалывания ее, а при величине угла γ > 85^o увеличивается усилие на отделение вырезанной части слоя от подложки, это вызывает деформацию слоя перед резцом, а соответственно возрастает напряжение в слое, которое распространяется в прилегающие к резцу участки слоя, что приводят к отделению его от подложки в этих участках.

Таким образом, снабжение алмазного резца указанными в описании элементами повышает его режущие свойства и тем самым обеспечивается выполнение канавки решетки полного профиля с прозрачными участками требуемой ширины.

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к алмазному инструменту для изготовления амплитудных дифракционных решеток и аналогичных изделий. Резец имеет переднюю поверхность, две боковые плоские грани и заднюю поверхность, часть которой от вершины резца выполнена плоской. Для повышения качества изготовления амплитудных дифракционных решеток за счет улучшения режущих свойств передняя поверхность выполнена вогнутой цилиндрической, а плоская часть задней поверхности сопряжена с цилиндрической частью, выполненной на задней поверхности. При этом величина угла, образованного плоскостью, касательной к передней цилиндрической поверхности в вершине резца, и плоской частью задней поверхности выбрана в интервале 60-85°. 2 ил.

Алмазный резец, имеющий переднюю поверхность, две боковые плоские грани и заднюю поверхность, часть которой от вершины резца выполнена плоской, отличающийся тем, что передняя поверхность выполнена вогнутой цилиндрической, а плоская часть задней поверхности сопряжена с цилиндрической частью, выполненной на задней поверхности, при этом величина угла, образованного плоскостью, касательной к передней цилиндрической поверхности в вершине резца, и плоской частью задней поверхности, выбрана в интервале 60 - 85^o.