Алмазный круг для заточки многолезвийных буровых коронок Советский патент 1987 года по МПК B24D5/14 

1

Изобретение относится к инструментальному производству и касается конструкций алмазного инструмента, который может быть использован пр заточке многолезвийных перфораторны коронок на горнорудных предприятиях страны.

Цель изобретения - повышение стокости круга, производительности заточки и качества обработанных изделий при одновременном шлифовании материалов с различными физико-механическими свойствами за счет динамической стабилизации геометрических параметров профиля круга.

На фиг. 1 представлен круг, сечение; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - развернутый контур смежных граней затачиваемой коронки; на фиг. А - диаграмма изменения пути резания круга при заточке коронки.

Круг состоит из корпуса 1, алмазоносного слоя 2 на металлическом связующем, цилиндрической винтовой пружины 3, расположенной концентрич но алмазоносному слою. Пружина 3 вписана между вершиной 4 корпуса крга и алмазоносным слоем 2. На пружину 3 гальваническим путем нанесены алмазы 5 большей прочности, чем в основном алмазоносном слое.

Круг работает следующим образом.

Кругу сообщают вращательное движение, а обрабатываемому изделию - подачу на круг. Инструмент рабочим профилем сошлифовывает на издели V-образную канавку, соответствующую профилю круга. При этом его вершина усиленная цилиндрической винтовой пружиной 3, несет основную нагрузку по разрущению обрабатываемого материала. В этом случае основную роль в формообразовании профиля на обрабатываемом изделии выполняют алмаз основной фракции, содержащейся в круге.

При обработке многолезвийных; перфораторных коронок характер работы круга изменяется, что связано с изменением физико-механических свойс обрабатываемых материалов и их распределением по ширине алмазоносного слоя круга. Как видно из фиг. 3 и 4 вершина круга контактирует только с сталью 6 корпуса коронки на ширине 5 мм, далее - со сталью и твердым сплавом 7 (пунктирная линия 8 показывает их разграничение),а края

5

0

5

0

круга контактируют только с твердым сплавом 7. Поскольку корпуса коронок изготавливаются из сталей марок 18Х2Н4МА, 38ХНЗМФА или 20Х2НАА, то совместная обработка твердого сплава со сталью и особенно стали существенно усложняется вследствие физико-химического взаимодействия алмаза с легирующими элементами.Оно сопровождается повышенным износом круга вследствие интенсивной диффузии и графитизации алмаза. При этом железо; никель, кобальт выступают как катализаторы процесса графитизации, а хром способствует диффундированию углерода из алмаза с образованием карбидов системы хром - углерод.

При шлифовании стали с твердым сплавом влияние диффузии и графитизации на износ алмазоносного слоя может быть сведено к минимуму путем придания направления вращения алмазного круга от стали к твердому сплаву. Последний в этом случае выполняет роль скребка, счищающего налипшие частицы металла с поверхности зерен и связки,что повьщ1ает производительность обработки и качество шлифованной поверхности.При шлифовании стали вершина круга начинает постепенно изнашиваться до обнажения наружных слоев цилиндричесg кой винтовой пружины. В результате в работу вступают алмазные зерна, нанесенные на ее поверхности гальваническим путем прочность которых превышает прочность зерен в основном

0 алмазном слое. Это значительно замедляет процессы диффузии и графитизации алмазов.Последнему также способствует изменение режима резания за счет расположения высокопрочных зерен

5 по спирали пружины (см. фиг. 2),что обеспечивает более благоприятные условия эксплуатации алмазного инструмента. Введение пружины в алмазоносный слой круга способствует также его упрочнению за счет адгезионного взаимодействия металла с компонентами связующего материала алмазоносного слоя. В результате этого твердость связки у вершины круга оказывается выще, чем в остальном алмазоносном слое. Например, для кругов на связке М04 с основной Си - А1 - Zn твер дость алмазоносного слоя составляет 70-75 HRB. У аналогичных кругов с

0

5

цилиндричес сой винтовой пружиной твердость возрастает до 78-82 HRB.

Изменение условий работы алмазного круга при введении в состав его алмазоносного слоя винтовой пружины с алмазами большей прочности, чем в основном.слое, способствует динамической стабилизации геометрических параметров профиля круга. Это позволяет резко сократить количество правок данного алмазного круга, что повышает производительность и качество обработанной поверхности. При этом шаг пружины, влияющий на износостойкость алмазного круга,должен быть выбран с учетом износа менее нагруженных боковых участков круга, а также свойств обрабатываемого материала и может быть определен для коронок диаметром 36-52 мм из следующего соотношения:

4D t

1,1.

0

5

0

5

где D - наружный диаметр винтовой

пружины;

а и Ь - соответственно верхний и нижний пределы зернис- тостей алмазов, используемых Б круге.

Формула изобретения

Алмазный круг для заточки многолезвийных буровых коронок с корпусом углового профиля, несущим алмазоносный слой, образующий криволинейную рабочую поверхность, ограниченную участками двух пересекающихся гиперболоидов вращения, отличающийся тем,что, с целью повышения стойкости круга, он дополнительно снабжен цилиндрической винтовой пружиной с нанесенными на ней алмазами, которая расположена в алмазоносном слое на вершине корпуса и концентрично его оси,при этом алмазы, нанесенные на пружину, имеют большую прочность, чем алмазы криволинейных участков алмазоносного слоя

Изобретение относится к области изготовления абразивного инструмента, используемого для заточки многолезвийного бурового инструмента.Цель изобретения - повысить стойкость инструмента. На корпусе 1 углового профиля размещен алмазоносный слой 2, криволинейная рабочая поверхность которого ограничена участками двух пересекающихся гиперболоидов вращения. На вершине профиля корпуса 1 установлена цилиндрическая пружина 3 с алмазами., армирующая алмазоносньй слой. , закрепленные на пружине 3, обладают большей прочностью,чем алмазы криволинейных участков алмазоносного слоя 2. Введение пружины 3 в алмазоносный слой 2 круга способствует его упрочнению за счет адгезионного взаимодействия металла с компонентами связующего материала алмазоносного слоя 2. 4 ил. (Л

фи&.2

Составитель В.Воробьев Редактор Л.Беселовская Техред М.Дидьпс

Заказ А083/15Тираж 714Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раупюкая наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фие.д

еригЛ

Корректор А.Обручар