Алмазный круг для заточки многолезвийных буровых коронок

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 В 24 D 5/14

ОПИСЯНИК HSOBPETEHHR

М А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Рие 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3988622/31-08 (22) 04 . 11.85 (46) 15.09.87. Бюл. )(- 34 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) В.Г.Красник и В.К.Луцюк (53) 62 1.922 .079(088 .8) (56) Цветная металлургия, 1983, У 12, с. 17-19. (54) АЛМАЗНЫЙ КРУГ ДЛЯ ЗАТОЧКИ КНОГОЛЕЗВИЙНЫХ БУРОВЫХ КОРОНОК (57) 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 алмазоносный слой °

Алмазы, 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 (0 алмаэоносного слоя 2. 4 ил.

1337242

50

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

Цель изобретения — повышение стойкости 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. 4 — диаграмма изменения пути резания круга при заточке коронки.

Круг состоит из корпуса 1, алмаэоносного слоя 2 на металлическом связующем, цилиндрической винтовой пружины 3, расположенной концентрично алмазоносному слою. Пружина 3 вписана между вершиной 4 корпуса круга 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 иэделию подачу на круг. Инструмент рабочим профилем сошлифовывает на изделии

V-образную канавку, соответствующую профилю круга. При этом его вершина, усиленная цилиндрической винтовой пружиной 3, несет основную нагрузку по разрушению обрабатываемого материала. В этом случае основную роль в формообразовании профиля на обрабатываемом изделии выполняют алмазы основной фракции, содержащейся в круге.

При обработке многолезвийных перфораторных коронок характер работы круга изменяется, что связано с изменением физико-механических свойств обрабатываемых материалов и их распределением по ширине алмазоносного слоя круга. Как видно из фиг. 3 и 4 вершина круга контактирует только со сталью 6 корпуса коронки на ширине

5 мм, далее — со сталью и твердым сплавом 7 (пунктирная линия 8 показывает их разграничение),а края

40 круга контактируют только с твердым сплавом 7. Поскольку корпуса коронок изготавливаются из сталей марок

18Х2Н4МА, 38ХНЗМФА или 20Х2Н4А, 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 графитиэации алмаза. При этом железо, никель, кобальт выступают как катализаторы процесса графитиэации, а хром способствует диффундированию углерода из алмаза с образованием карбидов системы хром — углерод.

При шлифовании стали с твердым сплавом влияние диффузии и графитиэации 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 повышает производительность обработки и качество шлифованной поверхности.При шлифовании стали вершина круга начинает постепенно изнашиваться до обнажения наружных слоев цилиндрической винтовой пружины. В результате в работу вступают алмазные зерна, нанесенные на ее поверхности гальваническим путем, прочность которых превышает прочность зерен в основном алмазном слое. Это значительно замедляет процессы диффузии и графитизации алмазов Лоследнему также способствует изменение режима резания эа счет расположения высокопрочных зерен 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 адгеэионного взаимодействия металла с компонентами связующего материала алмаэоносного слоя. В результате этого твердость связки у вершины круга оказывается выше„ чем в остальном алмазоносном слое. Например, для кругов на связке М04 с основыой Cu — Al — Zn твен дость алмазоносного слоя составляет

70-75 НКВ. У аналогичных кругов с

1337242 цилиндрической 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,дол жен 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:

411 с 1,41, а+Ь где

D — наружный диаметр винтовой пружины; а и Ь вЂ” соответственно верхний и нижний пределы эернис— тостей алмазов, используемых в круге. изобретения

Формула

Алмазныи круг для заточки многолеэвийных буровых коронок с корпусом углового профиля, несущим алмазоносный слой, образующий криволинейную рабочую поверхность, ограниченную участками двух пересекающихся гиперболоидов вращения, о т л и ч аю шийся 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

25 большую прочность, чем алмазы криволинейных участков алмаэоносного слоя

1337242

Щи 3

Составитель В.Воробьев

Редактор Л.Веселовская Техред M.дидык

Корректор А.Обручар

4083/15 Тираж 714

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Заказ

Подписное

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