Алмазный инструмент для шлифования твердых неметаллических материалов

 

Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента , может быть использовано в оптико-электронной и станкоинструментальной 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)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„SU» 49986 (51) 4 В 24 D 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3954422/40-08 (22) 18. 09. 85 (46) 07. 11. 87. Вюл. Р 41 (72) С.К. Мамонов, А. С. Матюшкин, Ф.Ф. Мирошников, В.Ф. Гришачев и Т.П. Танцюра (53) 621. 922. 079 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 990487, кл. В 24 D 17/00, 1981 ° (54) АЛМАЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ТВЕРДЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ NATEРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента, может быть использовано в оптико-электронной и станкоинструмен- тальной промышленности и позволяет . повысить качество обрабатываемой 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 образова. нием 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/sink, 1 = (2-5) 1„, где 1 „ - 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; Ы = 5-55 — угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов. Такое выполнение инструмента позволяет повысить производительность обработки и достичь высокого качества обрабатываемой поверхности.

2 ил.,1 табл.

1 13499

Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента и может быть использовано в оптикоэлектронной и станкоинструментальной

5 промышленности при шлифовании стекол, кварца, ситалла.

Цель изобретения — повышение качества обрабатываемой поверхности.

Алмазный инструмент для шлифования твердых неметаллических материалов содержит корпус и алмазоносный слой из абразивных элементов крупной и мелкой зернистости. Абразивные элементы расположены по периферии круга ,концентрическими рядами с возрастанием их зернистости от центра к периферии и их рабочая поверхность образует конический профиль„ угол которого Ы. Ширину рабочей поверхности каждого ряда абразивных элементов мелкой и крупной зернистости определяют из соотношений

25D

1 =-L — — 7 25 м $1пЫ

1к (2 5)1м где D — средний размер абразивных зерен элементов крупной зер- 30 нистости мм

0=5-55 — угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов;

1м — ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов мелкой зернистости, мм;

1 „ — ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов крупной зернистости„ мм. 40

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 самоотверждающей пластмассой 3. Элементы 4 крупной зернистости расположены на перифе-50 рии круга в первом ряду, а элементы

5 мелкой зернистости — во втором ряду и их рабочая поверхность образует конический профиль, угол которого c(.

Рабочую длину поверхности ряда абра зивных элементов мелкой зернистости

1 определяют из указанного соотношения. Абразивные элементы мелкой зернистости расположены в кольцевом слое

86

h, величина которого связана с рабочей длиной соотношением h = 1со$ а .

Алмазный инструмент устанавливает" ся 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 50Х-ной концентрации при твердости связки 45 ед, Для сравнительных испытаний изготавливают инструмент, который представляет собой планшайбу с торцовыми абразивными элементами зернистостью 125/100 и расположенными на периферии абразивчыми элементами зернистостью 315/250.

Известным и предлагаемым инструментами 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 абразивньгми 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 нарушенный 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 сошлифовыванию или микротвердости (модулю упругости) обрабатываемого материала, а также зависит от технологических режимов обработки.

Величина возможного снимаемого припуска алмазным инструментом 1$ ino(=

1349986 (lк+ 1„) sinа должна обеспечить снятие технологического припуска на обработку детали Н, т.е. (1,+ 1Ä) х

x sin Н . При этом высокое качество обработки достигается при .выполнении

2 5D условия 1 - --, а максимальная пром,1п. изводительность обработки при 1„/l„i 2 °

Для выполнения этих условий не требу- )p ется строго фиксированного значения угла с и возможно его изменение в определенных пределах..

Hwaxc . ° ° Нмакс сии макс 1 — sin c(. з1п Ы6 s in = — — — 15 макс мин при этом 1 маис — (1 к lм) макс — 1 к ak4 э 51k макс 1 51кмакс мин (1к

Для определения с макс(а мин ) Tpe6y ется задание конкретных значений

Нмакс 1к макс т м мин

Возможные величины lк, 1 „ определяются длиной используемых абразивных элементов и их расположением в кольцевом слое (изменяя угол располо,жения абразивных элементов относительно радиуса, изменяем ширину рабочей поверхности ряда абразивных элеменЗО тов). Для широко применяемых в производстве абразивных элементов длиной

40 и 10 мм значение 1к макс = 40 мм (абразивный элемент длиной 40 мм рас положен вдоль радиуса) и 1 „„ = 2 мм Ç5 (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 различньж деталей и изменяет- 45 ся от нескольких десятых до нескольких миллиметров, обычно Н „„ = 5 мм.

Задаваясь значениями 1„„ „, = 40мм, Н л а к<- 5

arcsin ----- — = arcsin—

3 1-мин 6 ал акс.

arcsin 0,83 = 55

° H мпкс 5

arcsin — — - — = = arcsin— к мак, 60

= arcsin 0,083 = 5 а.л;ин может изменяться в диапазоне

55 т.е.

Формула изобретения

1 = -А-2 5D

М $1ГЫ

1и = (2...5) 1, 1м — ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов мелкой зернистости, мм;

1к — ширина рабочей поверхности ряда абразивных элементов крупнои зернистости, мм;

D — - средний размер абразивных зерен элементов крупной зернистости, мм; . ° 55 - угол конического профиля рабочей поверхности абразивных элементов. где

3 =5.

Алмазный инструмент для шлифования твердых неметаллических материалов, выполненный в виде корпуса с нанесенным на него алмазным слоем, состоящим из абразивных элементов крупной и мелкой зернистости, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности, абразивнь.е элементы расположены по периферии круга концентрическими рядами с возрастанием их зернистости от центра к периферии с образованием рабочими поверхностями указанных абразивных элементов конического профиля, а ширина рабочей поверхности каждого ряда абразивных элементов мелкой и крупной зернистости выбрана из условия

1349986

I л а н

Ю!

CI

° -!1О

Л!

О С> л л т о с> л л л сч а

I а Х л

ХЭ1-О

m u c

И оо!

И Хсч с !

l I

»О с»! л

С>

t5

1 о

Гв Ъ

С> о

cv с»!»ф й(Ц а l о

Э

1 о а 1

Э с 4

Е

» — 1!

И х а 1

Э

Ы I о

Еч

cU

K I о -ч

I х

5 о

О

Я о х о о с 6.

>>

С о

Э

1 о (-4> о

Ц у о (U л

Е»»с)» с»

1, п (» л с»1 и о

Ц

Х и о.

Ц «.

У» О

Э л !

» и

I н о о

>О Х х х о а

>О Э о m о о а

Ф

E >х

О О э х х

cd n !

I

cd I

I х

Э I

Е

« а

Х I

cd I

Х I

Х I

Х I

О 1

Э 1

Х 1

Х 1 а I

Х I

>х а

Е

3О ха

cd Э а

ID cd

o x х

cU

М

«л а н х

К н о

О х х а

Э

Щ! >х у

cU»

l ! ж

И

I х а х ы х

cd m V о,о о п х и э х оэа

Э ф !» с>) с о

cd 5 >» х о

Й оо уха

m,х х

1 с»1

Э >Я и У

1 о

>Q

Е» и О о х х

cd Х х о, а э

cU Ю и о о и х

cd

Р» д

С> л с с> с>

c>Q с«> cv

mo г

Ql

K I 1 1 о -< и СО >с л л л ° \ и с»! с«>

« \ г О о о о. с»! с»! с»4 N -с«> > л л л ° \ л

С> O а С> С . . о

СО о

Э оо

K -- сл

° I о

1-> « »

С>

>о г

С О о со

»

m o

«> » со

Э Ь4

М о о

Э л о о л СО Ch

1349986 о

U о

Ф ьй х -х х Ф

Й х

А 1:( х о

Ф х

Л х

áI

«! A ь л. л Г

С 1 л

СЧ

Ф 5 ого

N U 1» оо1,ез

ХСЧ Ц л

СЧ л

СЧ л л

СЧ й!

O о и с, л

М О

СЧ л ь

СЧ л ь О.СЧ л

Ю О

CV л ь О

СЧ л ь О

СЧ л ь О

СЧ л ь м

Ф а1

Л1

D ь » С СЧ

N «» л

С"1 О г-» ьСО l» л ь и

СЧ

» « а а

° — CO

M СЧ и

СЧ

Ь СЧ О б л

С1 Ь

Ig оЯ

1Г

СЧ

1Г 1Г

- СО

С») СЧ л ь

Щ

СЧ л л

СО

С 1 СЧ л ай

Ф 3 с

Я . « Я

I ь ь

СО

М о

Ц

ыь

Ф л

1»

o в ь о

Ц г ф . ь и о

Ц г

М W

Ф л

1 Ь о ф Г

1» л

Х СЧ и

Ф л

1» еo й

1 U о о

lo x х

О а

1О Ф о а о о е х

1» )Х о о

Ф х х

Щ и н х х Ф

О О, 1lj Ф

1й

Е

А Ф

Е» Ю

U а

Ц I а

o )

С» I À

Ю л л и л л

CV СЧ

С1 ь «

Е СЧ

СЧ ° л мь «. .г х х о

3! р о

4 х ь

» а СЧ

СЧ л си ь

«х х

Щ х о

Ф и

М

nj х а

Ф

Е о х

Р3

Ф

О»

1»

U о х х а

Ф х о

1

Я О

aj l х аM х и

М о ох

lO М

Ф

О М

ОЬ и о х х х ю Ф х х

1 Х о а U Ф

ИОФХО х х х I

Ф А C 3 х51ои

Ф 1 E И нхоо

tf lO и U

X O Clj

Ф ю ам я и Ф ОЬ х осч

1349986

Фиг,2

Составитель Т. Никонорова

Редактор Н. Тупица Техред JI.Ñåðäþêoâà

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5219/14 Тираж 715

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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