Устройство для обработки,профилирования и правки алмазных кругов на металлической связке

 

Изобретение предназначено для обработки , профилирования и правки алмазных кругов на металлической связке. Целью изобретения является повышение стойкости и точности профиля круга за счет управления тепловыми процессами в замкнутой полости, расположенной в зоне обработки и образованной примыкающими друг к другу электродом-роликом 1,-упругим роликом 8, накатным роликом 7 и кругом 4. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1283001 (58 4 В 23 Н 7 36 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПаЮаа

max. тона

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3870212/31-08 (22) 22.03.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (7! ) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) В. А. Седлецкий, В. А. Рыбицкий, Г. И. Рудник и Н. В. Шевченко (53) 62! .9.047 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 621522, кл. В 23 H 7/00. 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ, ПРОФИЛИРОВАНИЯ И ПРАВКИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ

СВЯЗКЕ (57) Изобретение предназначено для обработки, профилирования и правки алмазных кругов на металлической связке. Целью изобретения является повышение стойкости и точности профиля круга за счет управления тепловыми процессами в замкнутой полости, расположенной в зоне обработки и образованной примыкающими друг к другу электродом-роликом 1,.упругим роликом 8, накатным роликом 7 и кругом 4. 5 ил.

1283001

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, а именно к устройствам для обработки, профилирования и правки алмазных кругов на металлической связке электродом-роликом с одновременным упрочнением накатным роликом.

Цель изобретения — повышение стойкости и точности формирования профиля алмазного круга за счет обеспечения возможности управления тепловыми процессами в зоне обработки.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 1.

Устройство состоит из источника технологического тока, подключенного одним полюсом к электроду-ролику 1, другим полюсом — к шпинделю 2, на котором монтируется оправка 3 с алмазным кругом 4 на металлической связке. Электрод-ролик 1 упруго поджат по отношению к алмазному кругу 4 пружинами 5 и 6 растяжения, и кинематически связан с канатным роликом 7 при помощи изолированно-уплотнительного относительно них промежуточного ролика 8.

На торцовых поверхностях электродаролика 1, изолированно-уплотнительного промежуточного ролика 8 и накатного ролика 7 алмазного круга 4 с минимально допустимым зазором установлены щеки 9 и 10, которые крепятся к корпусу шпинделя 11, а между ними установлены дистанционные втулки 12. На щеке 9 стационарно установлено сопло 13, а на щеке 10 — соответственно сопло 14. При этом изолированно-уплотнительный промежуточный ролик 8 и накатный ролик 7 по аналогии с конструкцией электрода-ролика 1 также поджаты относительно друг друга и алмазного круга 4 пружинами растяжения. Алмазный круг 4 находится в принудительном контакте с обрабатываемым этим кругом изделием 15. При этом щеки 9 и 10 выполнены таким образом, что повторяют форму алмазного круга 4, представляя собой своеобразное лабиринтное уплотнение, и могут быть установлены как в подшипниках качения относительно шпинделя 2 и оправки

3, так и с соответствующим зазором.

Устройство работает следующим образом.

Вращение шпинделя 2, на котором крепится оправка 3 с алмазным кругом 4 на металлической связке, передается электродуролику 1, выполненному, например, из металлографита. При этом источник технологического тока (не показан), имеющий автоматический реверс тока, подключен одним полюсом, например, в начальной стадии имею5

55 цим «плюс», к шпинделю 2, другим полюсом, например «минус», — - к электроду-ролику 1.

Последний упруго поджимается по отношению алмазного круга 4 пружинами 5 и 6 растяжения, при этом алмазные зерна предохраняют от непосредственного контакта связки алмазного круга 4 с электродом-роликом 1, кинематически связанным с накатным роликом 7, выполненным, например, из твердого сплава, при помощи изолированно-уплотнительного относительно них промежуточного ролика 8, выполненного, например, из упругого материала типа резины с удельным сопротивлением не менее

10 Ом см. При этом изолированно-уплотнительный промежуточный ролик 8 и накатной ролик 7 по аналогии с конструкцией электрода-ролика 1 также поджаты относительно друг друга и алмазного круга пружинами растяжения. Если принять, например, что накатный ролик 7 прижимается к алмазному кругу 4 с силой Р=43 Н, а электрод-ролик 1 — к алмазному кругу с силой, например, Pi=1,5 Н, то изолирующе-уплотнительный промежуточный ролик 8 прижимается к электроду-ролику одновременно и к накатному ролику с силой Р =15 Н, при этом их диаметры равны между собой (равняются, например, Я100 мм), и вращаются они с одинаковыми угловыми скоростями при соответственно равных линейных скоростях их поверхностей, причем алмазный круг 4 имеет частоту вращения, например, 25С и мощность 15 кВт. Электрод-ролик расположен относительно накатного ролика 7 на:.угол, например 30, при этом электрод-ролик 1, алмазный круг 4 и обрабатываемое изделие этим кругом находятся, например, в одной

Плоскости. На торцовых поверхностях электрода-ролика 1, изолированно-уплотнительного промежуточного ролика 8, накатного ролика 7 и алмазного круга 4 с минимально допустимым зазором установлены щеки 9 и 10, которые крепятся к корпусу шпинделя 11, а между ними установлены дистанционные втулки 12. На щеке 9 стационарно установлено сопло 13, а на щеке 10— соответственно сопло 14, через которые под регулируемым давлением подается, например, СОЖ, представляющая раствор слабого электролита, например 5Я раствора хлорида натрия с добавкой 3 — 5 г/л комплексона Ш. Сопла 13 и 14 расположены, например, в одной плоскости с алмазным кругом 4 и изолированно-уплотнительным роликом 8 и под углом, например, 15 относительно электрода-ролика 1 друг против друга, на расстоянии, равном, например, 20 мм, относительно алмазного круга 4. llleки 9 и 10 выполнены таким образом, что повторяют форму. алмазного круга 4, представляя собой своеобразное лабиринтное уплотнение, и устанавливаются либо в подшипниках качения, скольжения с зазором относительно шпинделя 2 и оправки 3.

1283001

Формула изобретения

Таким образом, между электродом-роликом, изолированно-уплотнительным роликом 8, накатным роликом 7, алмазным кругом 4, щеками 9 и 10 образуется замкнутая полость, в которую под регулируемым давлением через сопла 13 и 14 подается электролит. При этом в месте соприкосновения алмазных зерен круга 4, выступающих с поверхности связки в пределах, например, 10 — 50 мкм, и электрода-ролика 1 вследствие вращения их с одинаковыми линейными и угловыми скоростями векторы линейных скоростей их поверхностей направлены соответственно в одну сторону, возникает встречный регулируемый гидродинамический клин, а в месте соприкосновения алмазных зерен круга 4 с накатным роликом 7 — попутный регулируемый гидродинамический клин. Алмазные зерна предохраняют от непосредственного контакта связки с электродом. При прохождении технологического тока, например, в пределах от 8 до 800 А напряжением, например 2 — 24 В около 70О технологического тока идет на электроэрозионную обработку, остальной— на электрохимическую. В результате электроэрозионной обработки в месте контакта образовывают изотермические сферы регулируемых радиусов и с управляемой дискретностью вследствие «га щения» разрядов встречным регулируемым гидродинамическим клином, а так как в полости возможно создание и различных избыточных давлений, то создается возможность управления процессом выделения тепловой энергии, образующейся при электроэрозионной, электрохимической и механической одновременно происходящих обработках. Изотермические сферы приводят к эрозии «засаленных» участков, при этом продукты эрозии в виде мельчайших частиц и газов поглощаются электролитом, образуя дисперсно-абсорбированную полость. На поверхности некоторых зерен и связки, расположенной вблизи тепловых очагов, температура которых достигает

6000 К, осаждается пленка, называемая белой зоной, являющаяся продуктом осаждения межэлектродной среды, а также физикомеханических и структурных изменений в самой связке.

По отношению к исходной структуре связки она способствует повышению химической стойкости, износостойкости и твердости.

Путем изменения длительности импульсов, тока разряда и скважности, а также, меняя дисперсность с абсорбцией в полости, путем изменения давления в пределах от

0,5 до 6,3 МПа и температуры в пределах—

15...+25 С подаваемого электролита добиваются регулирования зон термического превращения, тем самым исключая графитизацию алмазных зерен.

В результате электрохимической обработки в дисперсно-абсорбированной регулируемой полости в результате электролиза ме5 I0

50 таллической связки алмазного круг

560 С. В процессе холодной пластической деформации часть алмазных зерен дробится. Осколки зерен при этом вдавливаются в связку и закрепляются в ней. !lри нагретом состоянии связки алмазного круга 4 и вследствие работы попутного регулируемого гидродинамического клина дисперсноабсорбированного электролита на связке алмазоносного слоя происходит заращивание вновь образовавшихся микротрещин и осноBb! алмазных зерен, и происходит частичная местная адсорбция основы алмазных зерен.

Таким образом, за счет создания замкнутой полости с дисперсно-абсорбированной, регулируемой, эрозионно-восстановительной областью обработки и создаваемой в ней регулируемых встречных и попутных гидродинамических клиньев с адсорбцией основы и последующей десорбцией рабочих поверхностей алмазных зерен создаются условия для управления процессом выделения тепловой энергии, исключения графитизации алмазных зерен, регулирования радиуса и дискретности изотермических сфер, при этом электролит попадает в полость под регулируемым давлением охлажденным или подо" гретым в зависимости от свойств связки.

Устройство для обработки, профилирования и правки алмазных кругов на металлической связке, содержащее электрод-ролик и накатной ролик и систему подачи

l28300l йНаЗ лак така

Яиа Б аслюга, югга

0аааа гтгах лала

Риа2

/ - Г

Риа 5

Составитель Н. Глаголев

Редактор Е. Копча Текред-И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 7336/9 Гираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

) 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 электролита, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости и точности формирования профиля алмазного круга за счет обеспечения возможности управления тепловыми процессами в зоне обработки, устройство снабжено промежуточным роликом, выполненным из упругого диэлектрического материала и поджатого к электроду-ролику и накатному ролику, а торцовые поверхности роликов уплотнены щеками, предназначенными для образования с роликами и кругом замкнутой полости, которая связана через сопла, выполненные в щеках с системой подачи электролита.