Способ заточки алмазного лезвийного инструмента Советский патент 1981 года по МПК B23P1/04 

Изобретение относится к технологии заточки лезвийного режущего инструмента из сверхтвердых материалов, в частности из синтетических алмазов,

В настоящее время алмазный лезвийный инструмент затачивают в основном чугунными притирами, щаржированными алмазным порощком. Известны способы притирки связанным абразивом, который для повыщения производительности и улучщения качества обработки соверщает гармонические колебания с ультразвуковой частотой 1. Высокочастотные колебания связанного абразива улучщают условия удаления продуктов обработки и износа из зоны резания, повыщают эффективность действия смазочно-охлаждающей жидкости. В результате этого достигают некоторого повышения стойкости инструмента и производительности обработки.

Однако зльтразвуковые колебания имеют очень малую амплитуду возвратно-поступательных перемещений. Например, при обычной частоте ультразвуковых колебаний порядка 20-40 тысяч герц их амплитуда составляет всего 5-12 микрометров. Столь малые амплитуды колебаний обусловливают несущественное влияние их на кинематику резания. При указанных параметрах частоты и амплитуды линейная скорость колебательных перемещений связанного абразива составляет всего 1-2 м/мин, тогда как скорость резания при абразивной обработке достигает 30-80 м/с, т. е. более 5 чем на 2 порядка превышает максимальную скорость колебательного движения. Очевидно, что при таком соотнощении скоростей резания и колебаний условия стружкообразования, силового взаимодействия инструмента с заготовкой и его самозатачивания остаются практически такими же, как и без применения ультразвука.

Целью изобретения являются повышение производительности заточки, увеличе15 ние стойкости абразивного инструмента и улучшение качества заточенного алмазного лезвийного инструмента путем существенного изменения соотнощения скорости резания и скорости колебательного движения. 20 Эта цель достигается тем, что скорость возвратно-поступательных перемещеннй затачиваемого инструмента принимают в 2- 2,5 раза меньше средней скорости ультразвуковых колебаний связанного абразива. 25 При таком способе заточки скорость резания, являясь результирующей скорости возвратно-поступательных перемещений затачиваемого лезвийного алмазного инструмента и ультразвуковых колебаний связанного абразива, периодически изменяет свое

направление и величину. Указанное соотношение составляющих скорости резания обеспечивает изменение ее направления на угол порядка 90-120°. Периодическое отклонение вектора скорости резания на такой угол, совершающееся с высокой ультразвуковой частотой, обусловливает существенное изменение всех условий резания. Траектории режущих зерен абразива на затачиваемой поверхности образуют плотную сетку пересекающихся следов, что значительно облегчает срезание и удаление частиц материала лезвийного инструмента. Кроме того, каждое абразивное зерно в процессе резания взаимодействует с затачиваемым инструментом разными сторонами, как бы периодически поворачиваясь к срезаемому слою разными поверхностями, что повышает стойкость зерна, способствует его самозатачиванию. Периодическое и существе|Нное изменение направления и величины вектора суммарной скорости резаиия создает хорошие условия для достижения высокого качества обработанной поверхности.

Предлагаемый способ заточки был испытан. В качестве связанного абразива был использован хонинговальный алмазный брусок, впаянный в кинематический трансформатор ультразвуковых колебаний. Для возбуждения ультразвуковых колебаний был использован генератор УЗГ-10М. При работе генератора хонивговальный брусок совершал колебания вдоль оси трансформатора с частотой 20-22 тысячи герц и амплитудой 10-12 микрометров. Затачиваемый леввийный инструмент - токарные резцы из синтетических алмазов

АСПК, АСМ2/1 и «Баллао совершал возвратно-поступательное перемещение s поперечном к оси трансформатора направлении с максимальной скоростью 0,7-

0,8 м/мин. Работа велась без применения смазочно-охлаждающих жидкостей и с поливом зоны обработки 2%-ым содовым раствором.

Как показали эксперименты, производительность заточки алмазных резцов предлагаемым способом в 2-3 раза выше производительности обычной притирки, несмотря на значительное снижение абсолютной величины скорости резания. Отмечено также возрастание стойкости абразивных зерен и улучшение качества затачиваемых поверхностей.

Формула изобретения

Способ заточки алмазного лезвийного инструмента, совершаюшего возвратно-поступательные перемещения, связанным абразивом, совершающим ультразвуковые колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности заточки, скорость возвратно-поступательных перемещений затачиваемого инструмента принимают в 2-2,5 раза меньше средней скорости ультразвуковых колебаний связанного абразива.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Симаков М. И., журнал «Кикай Косаку, перевод 58215/6, Бюро переводов ВИНИТИ, М., 1966, с. 30-33.