Алмазный инструмент для шлифования твердых неметаллических материалов Советский патент 1987 года по МПК B24D17/00 

Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента и может быть использовано в оптико- электронной и станкоинструментальной промышленности при шлифовании стекол кварца 5 ситалла.

Цель изобретения - повышение качества обрабатываемой поверхности.

Алмазный инструмент для шлифования твердых неметаллических материа лов содержит корпус и алмазоносный слой из абразивных элементов крупной и мелкой зернистости. Абразивные элементы расположены по периферии круга Iконцентрическими рядами с возраста- iиeм их зернистости от центра к периферии и их рабочая поверхность образует конический ПРОФИЛЬ), угол которого 0. Ширину рабочей поверхности каждого ряда абразивных элементов мелкой и крупной зернистости определяют из соотношений

1 sino

1. (2-5) 1

м

где D U 1-,

средний размер абразивных зерен элементов крупной зернистости, мм;

- угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов;

ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов мелкой зернистости, мм; ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов крупной зернистости, мм. На фиг, 1 показан предлагаемый алмазный инструмент; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Инструмент представляет собой корпус 1 в виде планшайбы, в которой проточена канавка 2. В канавку установлены абразивные элементы, которые закреплены путем заливки самоотверж- дающей пластмассой 3. Элементы 4 крупной зернистости располоясены на перифе рии круга в первом ряду, а элементы 3 мелкой зернистости - во втором ряду и их рабочая поверхность образует конический профиль, угол которого d Рабочую длину поверхности ряда абразивных элементов мелкой зернистости 1 определяют из указанного соотношения. Абразивные элементы мелкой зернистости расположены в кольцевом слое

5

0

5

0

5

0

0

5

5

h, величина которого связана с рабочей длиной соотношением h Icos .

Алмазный инструмент устанавливается на станке и работает в режиме врезания при шлифовании деталей из неметаллических материалов.

В качестве абразивных элементов используют алмазоносные элементы, изготовленные методом порошковой металлургии с алмазами различной зернистости 50%-ной концентрации при твердости связки 45 ед.

Для сравнительных испытаний изготавливают инстрз. мент, которьй представляет собой пхшншайбу с тор- Ц овыми абразивными элементами зернистостью 125/100 и расположенными на периферии абразивными элементами зернистостью 315/250.

Известным и предлагаемым инстру ментами обрабатывают блоки из стекла и ситалла на станке 36756 (число оборотов шпинделя 960 об/мин, СОЖ вода, величина снимаемого припуска на один проход 4 мм).

Характеристики инструмента и результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из результатов испытаний, предлагаемый .инструмент обеспечивает хорошее качество обработанной поверхности при высокой производительности обработки. Это объясняется тем, что снимаемые припуски абразивными элементами различной зернистости согласованы. Основной припуск снимают с высокой производительностью абразивные элементы крупной зернистости (производительность обработки пропорциональна используемой зернистости алмазов). Абразивные элементы меньшей зернистости удаляют только нарушен- ньм слой, образованный алмазами крупной зернистости (абразивными элементами первого ряда), Величину снимаемого припуска можно регулировать путем изменения угла конического профиля и длины рабочей поверхности ряда абразивных элементов. Величина нарушенного слоя пропорциональна размеру абразивного зерна и обратно пропорциональна твердости по сошлифовы- ваниюили микротвердости (модулю упругости) обрабатываемого материала, а также зависит от технологических режимов обработки.

Величина возможного снимаемого припуска алмазным инструментом Is in о

(I + 1) sin o( должна обеспечить снятие технологического припуска на обработку детали Н, т.е. (1,+ 1) xsinc(7;H. При этом высокое качество обработки достигается при .выполнении

условия 1д,7 j а максимальная производительность обработки при 1ц/1м - 2. Для выполнения этих условий не требу- ется строго фиксированного значения угла d и возможно его изменение в, определенньпс пределах. .

7--- sine/ ..o

1(ИН

мякс

при этом 1л,акс Clic + и, Э1| дд (,,(,-- I J J -k макс

iJilSSf

MOIKC

-ми к

+ и.... 21,

.+ 1,

-М МЙКС

мин 31

Ь..

к ма №

(U +

М мин -- /имин ммин

Для определения й/„с, ) требуется задание конкретных значений

MrtXtj If; - М MHri

Возможные величины 1, 1л, определяются длиной используемых абразивных элементов и их расположением в кольцевом слое (изменяя угол располо |Жения абразивных элементов относително радиуса, изменяем ширину рабочей поверхности ряда абразивных элементов). Для широко применяемых в производстве абразивных элементов длиной 40 и 10 мм значение мякс 40 мм (абразивный элемент длиной 40 мм рас положен вдоль радиуса) и 2 мм (абразивный элемент длиной 10 мм рас положен под углом 78 к радиусу круга) . Увеличение свыше 40 мм или уменьшение меньше 10 мм длины абразивных элементов технологически не оправдано.

Величина технологического припуска на обработку Н может быть различной для различных деталей и изменяет- ся от нескольких десятых до нескольких миллиметров, обычно

Задаваясь значениями |««н 2; 5 -мм,

Ги,акс . 5

arcsin arcsin -

. о

arcsin 0,83 55

Н ,viri КС

,«н arcsin

1 , J J.

arcsin --

ю

15

20

25

30

35 , arcsin 0,083 ,

т.е. о( может изменяться в диапазоне 5 - 55°. .

Формула изобретения

Алмазньм инструмент для шлифования твердых неметаллических материалов, вьтолненный в виде корпуса с нанесенным на него алмазньм слоем, состоящим из абразивных элементов крупной и мелкой зернистости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, абразивные элементы расположены по периферии круга концентрическими рядами с возрастанием их зернистости от центра к периферии с образованием рабочими поверхностями указанных абразивных элементов конического ЛРОФР5ЛЯ, а ширина рабочей поверхности каждого ряда абразивных элементов мелкой и крупной зернистости выбрана из условия

1 2.5D , sins

1, (2... 5)1,,

где 1д - ширина рабочей поверхности . ряда абразивных элементов

мелкой зернистости, мм; 1| - ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов крупной зернистости, мм; D - средний размер абразивных зерен элементов крупной зернистости, мм;

« 5.. ,55°- угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов.

«

Еж

о

я

о

н

о н

о

«

-

о

«н U-I

in

« CM

о

к

-

о

«ч

ш

ЧГ

ч

-

in

м

ю

г- оо

-см

in

ел

40

см

о

1Л

VO

см

in

vO см

ш

« см

)

о

ш

см

о

о н

о

00

о - о о

,г- ОЧ

со о ; ч

о н

Ю

со

см

о

о

чО

о о о оо

см -о

н

5

Ш

о н

о н

00

i

hi о

ш X 1н т

и О)

«

и

in

со

а

Редактор Н. Тупица

Составитель Т. Никонорова Техред л.Сердюкова

Заказ 5219/14 Тираж 715Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

0U2.2

Корректор Л. Пилипенко

Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента, может быть использовано в оптико-электронной и станкоинструмен- тальной промышленности и позволяет повысить качество обрабатьшаемой поверхности. Для этого в инструменте, выполненном в виде корпуса 1 с нане сенным на него алмазным слоем, состоящим из абразивных элементов крупной и мелкой зернистости, они расположены по периферии круга концентрическими рядами с возрастанием их зернистости от центра к периферии с образованием рабочими поверхностями указанных абразивных элементов конического профиля. Ширину рабочей поверхности каждого ряда абразивных элементов мелкой и крупной зернистости определяют из соотношений 1, 2,5 D/sino/, 11 (2-5) 1, где IM ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов мелкой зернистости, мм.; Ij. - ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов крупной зернистости, мм; D - средний размер абразивных зерен элементов крупной зернистости, мм; 0/ 5-55° - угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов. Такое выполнение инструмента позволяет повысить производительность обработки и достичь высокого качества обрабатываемой поверхности, 2ил.,1 табл. I СО .4 СО со 00 О)