Абразивный инструмент

 

Использование: для обработки строительных материалов, огнеупоров. Сущность изобретения: абразивоносные элементы имеют сквозные отверстия, заполненные абразивом и связующим материалом, связующее , проникая через сквозные отверстия, обеспечивает надежное соединение элементов с корпусом инструмента. 2 з. п ф-лы, Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)з В 24 0 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729638/08 (22) 16.08.89 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР (72) Н. В. Новиков, П, С, Кислый, Э. Д. Кизиков, И, П. Кушталова, Н. М. Прокопив, В, П. Кебко, А. Д. Данник, В, И. Мельник, В. M. Сердюк, Д, М. Мифлиг и В. Б. Гурик (53) 62 1 .922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 984852, кл. В 24 D 7/06, 1981.

Изобретение относится к абразивному инструменту, используемому для обработки строительных материалов, огнеупоров, для режущих вставок бурового инструмента, в качестве правящих карандашей и др.

В настоящее время для обработки строительных материалов, например бетона, железобетона, огнеупоров, горных пород, используется инструмент с рабочими элементами из композиционного материала на основе твердых сплавов.

Для обработки указанных материалов наряду с высокой износостойкостью инструмента требуются высокая прочность, ударная вязкость и высокое алмазоудержание.

Известен алмазный инструмент, выполненный из "славутича" и "твесала", представляющих собой композицию из мелких порошков природного (славутич) или синтетического (твесал) алмазов, упорядоченно расположенных в твердом сплаве вольфрамовой группы — основе материала.

Указанные инструменты получают методам горячего прессования предварительно смешанных порошков BK-6 и алмазов в rpa(54) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Использование; для обработки строительных материалов, огнеупоров. Сущность изобретения; абразивоносные элементы имеют сквозные отверстия, заполненные абразивом и связующим материалом, связующее, проникая через сквозные отверстия, обеспечивает надежное соединение элементов с корпусом инструмента. 2 з. и, ф-лы, 3 ил. фитовой пресс-форме на воздухе в интервале температур 1250 — 1400 С. Высокая температура горячего прессования приводит к графитизации алмаза и потере его прочности и износостойкости. Снижение температуры не позволяет получить прочную основу из ВК-сплава.

Кроме того, низкая прочность инструмента связана с недостаточно равномерным распределением алмазов в матрице.

Использование гранулированных алмазов в

ВК-сплаве не позволяет достичь равномерного распределения (одинакового расстояния между алмазами).

Прессование на воздухе приводит к потере стехиометрии BK-сплава по углероду, что приводит к снижению .его прочности.

Прочность. снижается также и в результате образования оксида вольфрама по границам зерен, Низкое алмазоудержание, связанное с низкой прочностью на границе ВК-сплав— алмаз, приводит к преждевременному выпаданию неизношенных алмазов, что снижает работоспособность инструмента.

1743828

20

40

50

Существующая технолог ия получения инструмента типа "славутич." и "твесал", включающая операции гранулирования алмазов, продолжительный обжиг в среде водорода и горячее прессование, характеризуется низкой производительностью и высокой трудоемкостью.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является алмазный инструмент,.выполненный в виде закрепленных на корпусе абразивоносных элементов с диск.ретно расположенными на них участками с отверстиями, заполненными абразивом и

C 8SI 3 KOA.

Абразивоносные элементы с отверстиями, описанные в прототипе, не имеют сквозного характера независимо от формы их поперечного сечения, т, е. представляют собой глухие отверстия, пазы, полусферы и т. и.

Недостаток такого алмазного инструмента заключается в низкой стойкости, связанной с тем, что при пайке таких элементов к корпусу из-за различий коэффициентов термического расширения материала корпуса и твердого сплава алмазоносного элемента в последнем возникают термические напряжения и трещины, уменьшающие стойкость инструмента.

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента путем обеспечения соединения абразивоносных элементов с корпусом.

Зто достигается тем, что в абразивном инструменте, выполненном в виде закрепленных на корпусе абразивоносных элементов с дискретно расположенными на них участками с отверстиями, заполненными абразивом и связующим материалом, согласно изобретению отверстия в элементах выполнены сквозными и их протяженность

1 определяется из условия

l=(4 — 20)d, где d — диаметр вписанной в отверстие окружности, Кроме того, абразивные участки, расположенные по периферии абразивоносного элемента, меньше участков, расположенных в середине его, при этом расстояние между меньшими участками превышает расстояние между большими участками.

Помимо этого возможно выполнение абразивного инструмента, в котором абразивные участки на элементе расположены из условия монотонного изменения их размера и расстояния между ними.

Абраэивоносный элемент представляет собой сотовую структуру с множеством сквозных, регулярно расположенных отверстий. Такие элементы получают формованием пластифицированной массы (смесь поpQLLIKB и пластификатора) через матрицу.

Указанный метод позволяет получать элементы, диаметр каналов которых-может быть 0,6 мм и больше, а расстояние между ними 0,15 мм и больше.

Для создания различного рода абразивных инструментов представляют прак- тический интерес элементы, диаметр отверстий (вписан ного круга) в которых составляет 0,6 — 1,5 мм, а расстояние между ними 0.15 мм, Изготовить элементы указанных размеров механической обработкой не представляется возможным.

На фиг. 1 изображен абразивный инструмент, вид в аксонометрии; на фиг. 2 и 3— варианты поперечного сечения абразивного инструмента, у которого размеры поперечного. сечения отверстий и расстояние между ними различны.

Абразивный инструмент состоит из закрепленных на корпусе 1 абразивоносных элементов 2 с дискретно расположенными на них участками с отверстиями 3, заполненными абразивом 4 и связующим материалом 5.

На фиг. 2 показан инструмент, у которого сечение (размер b)) центральных отверстий больше сечения (размер Ь ) крайних.

При этом расстояние (размер с ) между крайними отверстиями больше расстояния (размер cz) между центральными, что соответственно увеличивает прочность инструмента, Кроме того, уменьшение краевого эффекта (разрушение по крайним стенкам) можно достичь варьированием толщины крайних стенок (размер а). Используя различные сечения отверстий, можно в зависимости от условий эксплуатации изменять и конЦентрацию абразивных частиц на рабочей поверхности инструмента, например 23 частицы в центральных отверстиях и одна в периферийном.

На фиг, 3 показан инструмент, сечение отверстий которого монотонно уменьшается от центра (размер Ь ) к периферии (размер bz), а расстояние между ними увеличивается (от размера с до размера сг).

Возможны также различные варианты регулирования размеров абразивных участков и расстояний между ними, Алмазные элементы используются при изготовлении бурового инструмента, шлифовального инструмента, при обработке строительных материалов, Работа инструмента осуществляется при продольной подаче и крутящем моменте и по условиям работы не отличается от известного инструмента.

1743828

Формула изобретения

Составитель Н, Балашова

Техред М.Моргентал Корректор Н; Король

Редактор Л, Павлова

Заказ 2155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Абразивный инструмен, выполненный в виде закрепленных на корпусе абразивоносных элементов с дискретно расположенными на них участками с отверстиями, заполненными абразивом и связующим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента путем обеспечения соединения абразивоносных элементов с корпусом, отверстия в элементах выполнены сквозными и их протяженность!оп ределена иэ условия

1=(4 — 20)d, где d — диаметр вписанной в отверстие окружности, 2. Инструмент по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что абразивные участки, располо5 женные по периферии абразивоносного элемента, меньше участков, расположенных в середине его, при этом расстояние между меньшими участками превышает расстояние между большими участками, 10 3. Инструмент по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что абразивные участки на элементе расположены из условия монотонного изменения их размера и расстояния между ними: