Абразивный инструмент и способ его изготовления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 11)1002141 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 04. 81 (21) 3265701/25-08 (511 М. Кп. с присоединением заявки Мо

В 24 0 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 922 .079(088. 8) Опубликовано 07.03.83. Бюллетень HP 9

Дата опубликования описания

H .B. Новиков, Н .С. Борисенко, B. .Cóïðóíåí î, Е:.Л .Прудников и В.И.Левитас г (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институ-т=-сверхтвердых материалов АН Украинской CCP. (71) Заявитель (54 ) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента, в частности абразивных отрезных кругов, и может быть использовано для резки различных неметаллических материалов, бриллиантов, подложек интегральных схем, изделий иэ керамики„ ферритов, для изготовления мерных пазов, например в магнитных головках.

Известен абразивный инструмент, используемый для резки и выполнен- . ный в виде несущего абразивные элементы корпуса, при этом в качестве корпуса с учетом требований, предъявляемых к отрезным кругам, используется тонколистовой прокат $1 j.

Недостатки известного инструмента обусловлены тем, что корпус его обладает значительной анизотропией вследствие возникающих в процессе проката внутренних напряжений, направленных преимущественно вдоль прокатываемого листа. Кроме того, листы проката всегда имеют волнистость, разнотолщинность, что вызывает динамическую неуравновешенность инструмента.

Цель изобретения — повышение жесткости отрезного инструмента.

Это достигнуто благодаря выполне— нию корпуса круга из радиально вплотную установленных стержней (проволочных элементов), скрепленных друг с другом.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, включающий получение корпуса инструмента путем намотки витков проволоки на оправку, соединение этих витков, удаление оправки и снабжение полученного корпуса абразивными элементами.

ПредлагаемиР инструмент с радиально установленными и скрепленными друг с другом проволочными элементами с возможностью их плотной установки может быть изготовлен путем намотки витков проволоки на плоскую кольцевую оправку с последующей вырубкой плоского кольцевого корпуса. Динамическая жесткость такого инструмента может быть обеспечена не только за счет того, что корпус выполнен из стержневых радиально установленных элементов, но в значительной степени за счет обеспечения плотного прилегания стержней друг к другу, что достигнуто предварительной намоткой проволоки

1002141 в определенной последовательности на плоскую кольцевую оправку.

На фиг.,1 представлен абразивный инструмент, вид с торца; на фиг. 2 диаметральный разрез инструмента, на фиг. 3 — нид А на фиг. 1; на фиг.4 кольцевая плоская оправка; на фиг.5 диаметральный разрез оправки в позиции вырубки плоского кольцевого корпуса.

Инструмент содер>кит корпус, сос- 10 ,тоящий из стержней (проволочных элементов) 1, которые размещены ради— ально вплотную друг к другу и скреплены между собой. На периферии корпуса круга закреплен абразивосо- 15 держащий слой 2. Лбразинонесущие стержни размещены во фланце 3 с посадочным отверстием 4. ..олщина В рабочей поверхности предлагаемого абразивного инстру- >П мента в основном будет зависеть от диаметра проволочных элементов. При— нимая во внимание, что проволока из— готанливается с наружным диаметром

0,01, 0,02, 0,035; 0,05 мм и т.д. создаются условия для изготовления тонких кругов с различной толщиной режущей кромки.

Кроме того, выполнение абразинонесущих элементов н виде стержней позволяет получить торцевые режущие части инструмента профильныгли, что дает возможность понысить количестно поступаемой охлаждающей жидкости и зону резания, интенсифицировать процесс резания и повысить качество обработанной поверхности.

Описанная конструкция круга гложет быть получена способом, который- заключается н том, что корпус круга 4р изготавливается методом намотки витков проволоки на плоскую кольцевую оправку, затем витки скрепляются между собой н одной плоскости, после чего производится вырубка корпуса круга определенного диаметра, формирование фланца с посадочным отверстием и закрепление абразивных элементов. На плоскую кольцевую оправку 5 с канавками б наматывают витки проволоки 1, при этом с целью обеспечения плотного прилегания витков друг к другу длина наружной поверхности кольцевой оправки должна вдвое превышать длину внутренней и витки по наружному диаметру должны быть уложены с шагогл т. = 2 8 (где и диаметр проволоки ), а по внутреннему t = д . Затем проводят повторную намотку проволоки, укладывая ее по . наружному диаметру в промежутки меж- 60 ду первоначальными витками, а по внутреннему — на уже образовавшийся витки.

После йамотки витков осуществляют их скрепление между собой по обеим сторонам кольцевой оправки электролитическим никелем гальваническим методом.

Затем специальным ножом 7 произ— водят вырубку корпуса круга. Вырубку заготовок осущестнляют одновременно по обеим сторонам плоской кольцевой оправки. Формирование фланца 3 с посадочным отверстием проводят н пресс-форме методом прессования.

Ниже принодится пример реализации способа получения отрезного круга.

На плоскую кольцевую оправку с наружным диаметром 50 мм и внутреннигл 25 мм наматывались витки проволоки диаметром 0,02 мм. После скрепления полученных витков электролитическим никелем производили вырубку корпуса круга (с двух сторон кольцевой оправки ).

Таким образом было получено два корпуса с наружным диаметром 45 мм и внутренним — 30 мм. С целью сохранения физико-механических характеристик проволоки материал фланца был выбран таким, чтобы температура

его плавления не превышала 250 С.

Фланец был изготовлен из карболита.

При этом разница между наружным диаметром корпуса круга и наружным диаметром фланца составляла 2 им.

После этого осуществлялось закрепление на корпусе круга гальваническим методом абризиносодержаще- . го слоя, состоящего из алмазов марки АСМ 10/7 и электролитического никеля.

В результате был получен абразивный инструмент с наружным диаметром, равным 45 мм, толщиной рабочего слоя 0,045 мм и посадочным отверстием 20 мм.

При исследовании рабочей поверхности инструмента оказалось, что удержание алмазосодержащего слоя было хорошим, боковые поверхности были прерывистыми, проволочные элементы располагались радиально вплотную друг к другу.

При проведении испытаний (резки пластины из германия) было установлено, что инструмент выдерживал частоту вращения до 20000 об/мин, качество обработанной поверхности повысилось на один класс (R,>, = 0,32 мкм) в то время, как при. резке кругами, изготовленными из проката, R

0,63 мкм. Температура резки снизилась в два раза, производительность возросла в два раза (паз глубиной

0,5 мм и длиной 50 глгл был выполнен за один проход), что нельзя было достичь кругами с корпусом из проката. Инструмент оказался более устойчивым к механическим напряжениям в

12 раза.Использование в проиышлен1002141 ности предлагаемого технического решения позволит изготавливать тонкие отрезные круги с толщиной режущей кромки 0,01-0,05 мм.

Формула и з обре тени я

1. Абразивный инструмент, выполненный в виде фланца, несущего кор,пус круга с абразивными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости отрезного инструмента, корпус его выполнен в виде радиально вплотную установленных и соединенных между собой стерж- 15 ней.

2. Способ изготовления абразивного .инструмента, при котором корпус получают путем намотки проволоки íà оправку, скрепляют витки проволоки меж-2Я

:ду собой и устанавливают на них абразивные элементы, заключаюцг йся в том, что берут плоскую кольцевую оправйу и после намотки на нее проволоки и скрепления витков с каждой иэ,торцевых сторон оправки вырубают плоский кольцевой корпус.

3. Способ по п. 2, заключающийся в том, что берут кольцевую оправку с длиной наружной окружности, в два раза превышающей длину внутренней .окружности, пГичем сначала вит,ки наматывают по наружному диаметру с шагом t = 2й, а по внутреннему с шагом t = d (где d - диаметр проволоки), а затем проволоку повторно наматывают, укладывая ее в образовавшиеся зазоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Альбом конструкций инструмента из синтетических алмазов ° Киев,,196S, вып. 1, с. 137.

1002141

Фиг 4

Составитель В. Воробьев

Редактор Г. Прусова Техред М.Коштура Корректор И. Шулла

Заказ 1695/б Тираж 793 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4