Алмазный отрезной круг

Изобретение относится к области инструментальной промышленности и может быть использовано при изготовлении алмазных отрезных кругов для резки твердых и хрупких материалов, например рубина, сапфира, керамики. Круг содержит дисковый корпус, на боковых поверхностях которого выполняют канавки на глубину (0,05-0,1) от ширины алмазного круга. Профиль канавок выполняют по кривой, заданной уравнением, определяющим текущий угол кривой, отсчитываемый от начала кривой на периферии круга, в зависимости от текущего радиуса кривой, радиуса алмазного круга, радиуса конца кривой и высоты алмазоносного слоя. После чего на корпус круга осаждают гальваническим способом алмазоносный слой. В результате повышается стойкость алмазного отрезного круга в 2 раза по сравнению с известным кругом. 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области инструментальной промышленности, в частности к алмазным отрезным кругам для резки твердых и хрупких материалов (например рубин, сапфир, керамика).

Из уровня техники известен алмазный отрезной сегментный круг, содержащий дисковый корпус с расположенными по его периферии радиальными рабочими алмазосодержащими сегментами (ГОСТ 16115-88, «Круги алмазные отрезные форм 1A1RSS/C1 и 1A1RSS/C2. Технические условия»).

Недостатком известного технического решения является неравномерный износ точек торцевых режущих кромок алмазного круга, обусловленный изменением скорости резания вдоль кромки и приводящий к снижению стойкости алмазного круга.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является алмазный сегментный отрезной круг с межсегментными прорезями, выполненный в виде корпуса с утолщенным ступенчатым ободом, на периферии которого закреплен алмазоносный слой (Авторское свидетельство СССР №1133077, В24D 5/12, 1985 г.).

Недостатком известного технологического решения также является неравномерный износ точек торцевых режущих кромок алмазного круга, обусловленный изменением скорости резания вдоль кромки и приводящий к снижению стойкости алмазного круга.

Техническая задача изобретения заключается в повышении стойкости алмазного круга за счет выравнивания проекции вектора скорости резания точек торцевых режущих кромок на нормаль к торцевой режущей кромке, что приводит к выравниванию износа точек торцевых режущих кромок.

Поставленная задача решается посредством того, что в алмазном отрезном круге, содержащем дисковый корпус с канавками на боковых поверхностях, с закрепленным на нем алмазоносным слоем, согласно изобретению, канавки выполнены на глубину а = (0,05 - 0,1) Т, где Т - ширина алмазного круга, а профиль канавок выполнен по кривой, заданной следующим уравнением:

μ = arcsin ( R 1 R ) + R 2 R 1 2 R 1 arcsin ( R 1 r ) r 2 R 1 2 R 1

где:

µ - текущий угол кривой, отсчитываемый от начала кривой на периферии круга;

r - текущий радиус кривой;

R - радиус алмазного круга;

R1 = R - (1,1 … 1,5) h - радиус конца кривой;

h - высота алмазоносного слоя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 - вид в плане алмазного отрезного круга;

- на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1;

- на фиг.3 - конструкция канавки и составляющие вектора скорости резания точек торцевой режущей кромки,

где соответственно изображены:

1 - дисковый корпус;

2 - канавка;

3 - алмазоносный слой;

4 - торцевая режущая кромка;

5 - точка торцевой режущей кромки;

6 - вектор скорости резания в точке торцевой режущей кромки;

7 - проекция вектора скорости резания в точке торцевой режущей кромки на нормаль к торцевой режущей кромке;

8 - нормаль к торцевой режущей кромке;

9 - проекция вектора скорости резания в точке торцевой режущей кромки на касательную прямую к торцевой режущей кромке;

10 - касательная прямая к торцевой режущей кромке.

Заявленный алмазный отрезной круг содержит дисковый корпус 1, на боковых поверхностях которого выполняют канавки 2 на глубину а = (0,05 - 0,1) Т, где Т - ширина алмазного круга. Профиль канавок 2 выполняют по кривой АВ, заданной следующим уравнением:

μ = arcsin ( R 1 R ) + R 2 R 1 2 R 1 arcsin ( R 1 r ) r 2 R 1 2 R 1

где:

µ - текущий угол кривой АВ, отсчитываемый от начала А кривой на периферии круга;

r - текущий радиус кривой;

R - радиус алмазного круга;

R1 = R - (1,1 … 1,5) h - радиус конца В кривой АВ;

h - высота алмазоносного слоя 3.

Затем на корпус 1 осаждают гальваническим способом алмазоносный слой 3. При этом геометрия торцевых режущих кромок 4 определяется кривой АВ.

На производственной площадке ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» прошли испытания предложенной конструкции, а именно алмазного отрезного круга радиусом R = 125 мм, толщиной Т = 2,5 мм, содержащим 23 канавки, с высотой алмазного слоя h = 7 мм предназначенного для резки гранитной и керамической плитки.

Алмазный отрезной круг представлял собой дисковый корпус 1, на боковых поверхностях которого были выполнены канавки 2 на глубину а = 0,25 мм. Профиль канавок 2 был выполнен по кривой АВ, заданной следующим уравнением:

μ = 91,44 arcsin ( 114,5 r ) r 2 114,5 2 114,5 ,

где:

µ - текущий угол точки 5 кривой АВ, отсчитываемый от начала А кривой АВ на периферии круга;

r - текущий радиус точки 5 кривой АВ,

причем конец В кривой АВ лежал на окружности с радиусом R1 = 114,5 мм.

Вектор скорости резания 6 в любой точке 5 торцевой режущей кромки 4 определялся двумя составляющими - проекцией 7 вектора скорости резания 6 на нормаль 8 к торцевой режущей кромке 4 и проекцией 9 вектора скорости резания 6 на касательную прямую 10 к торцевой режущей кромке 4. В процессе резания износ точек 5 торцевой режущей кромки 4 определялся в основном проекцией 7 вектора скорости резания 6 на нормаль 8 к торцевой режущей кромке 4, т.к. вторая составляющая вектора скорости резания 6 - проекция 9 вектора скорости резания 6 на касательную прямую 10 к торцевой режущей кромке 4 в процессе резания соответствовала перемещению участка режущей кромки 4 в точке 5 вдоль самого себя по касательной прямой 10, что не приводило к снятию припуска и к износу торцевой режущей кромки 4 в точке 5.

Благодаря указанной конструкции канавок 2, проекция 7 вектора скорости резания 6 на нормаль 8 к торцевой режущей кромке 4 в любой ее точке 5 была постоянна и составляла 0,916 v, где v (м/мин) - заданная режимами скорость резания, следовательно, износ точек торцевой режущей кромки 4 был постоянен. Торцевая режущая кромка 4 не содержала участка или участков с повышенным износом по сравнению с остальными участками. Наличие участков торцевой режущей кромки 4 с повышенным износом и определяет малую стойкость известного алмазного отрезного круга, которая определялась как суммарная площадь пропила обрабатываемых деталей и составляла 0,5-0,6 м2.

Стойкость заявленного круга определялась износом всех участков торцевой режущей кромки 4 и составляла 1,0-1,2 м2, что превышает в 2 раза стойкость известного круга.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет повысить стойкость алмазного отрезного круга в 2 раза по сравнению с известным кругом.

Ниже представлена Таблица, которая подтверждает существенность заявленных в формуле изобретения интервалов.

Таблица
Радиус конца В кривой АВ R1 Глубина канавки a Решаемая задача
R - 1,0 h 0,15 T Высота канавки 2 составляет R - R1 = h, т.е. равна высоте h алмазоносного слоя 3. Нижняя точка торцевой режущей кромки 4 лежит на дне канавки 2. При резании СОЖ движется к периферии круга по канавке 2, скорость ее движения на дне канавки 2 близка к нулю, поэтому нижние участки торцевой режущей кромки 4 не подвергаются воздействию СОЖ в необходимой степени, что приводит к их недостаточному охлаждению и увеличению износа, что соответствует браку. Увеличение глубины канавки приводит к уменьшению толщины алмазного круга в области канавок, что приводит к уменьшению его жесткости, что может привести к откалыванию элементов корпуса под действием сил резания, что соответствует браку.
R - 1,1 h 0,1 T Обеспечение воздействия СОЖ на протяжении всей торцевой режущей кромки 4. Значение глубины канавки обеспечивает беспрепятственное удаление вместе с СОЖ отработанных зерен абразивного материала и частиц материала обрабатываемой детали, а также обеспечивает условия резания на торцевой режущей кромке 4.
R - 1,2 h 0,085 T Обеспечение воздействия СОЖ на протяжении всей торцевой режущей кромки 4.
Значение глубины канавки обеспечивает беспрепятственное удаление вместе с СОЖ отработанных зерен абразивного материала и частиц материала обрабатываемой детали, а также обеспечивает условия резания на торцевой режущей кромке 4.
R - 1,4 h 0,065 T Обеспечение воздействия СОЖ на протяжении всей торцевой режущей кромки 4. Значение глубины канавки обеспечивает беспрепятственное удаление вместе с СОЖ отработанных зерен абразивного материала и частиц материала обрабатываемой детали, а также обеспечивает условия резания на торцевой режущей кромке 4.
R - 1,5 h 0,05 T Обеспечение воздействия СОЖ на протяжении всей торцевой режущей кромки 4. Значение глубины канавки обеспечивает беспрепятственное удаление вместе с СОЖ отработанных зерен абразивного материала и частиц материала обрабатываемой детали, а также обеспечивает условия резания на торцевой режущей кромке 4.
R - 1,6 h 0,04 T Высота канавки 2 составляет R - R1 = 1,6 h, т.е. больше высоты h алмазоносного слоя 3. Такое увеличение высоты канавки 2 приводит к уменьшению жесткости режущих сегментов алмазного круга, что вызывает риск отламывания сегмента, что соответствует браку. Глубина канавки слишком мала для беспрепятственного удаления вместе с СОЖ отработанных зерен абразивного материала и частиц материала обрабатываемой детали, что может привести к ухудшению условий резания на торцевой режущей кромке 4.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленном изобретении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области инструментальной промышленности, касается изготовления алмазных отрезных кругов для резки твердых и хрупких материалов;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям, условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Алмазный отрезной круг, содержащий дисковый корпус с канавками на боковых поверхностях и с закрепленным на нем алмазоносным слоем, отличающийся тем, что канавки выполнены на глубину а=(0,05-0,1) Т, где Т - ширина алмазного круга, а профиль канавок выполнен по кривой, заданной следующим уравнением:
,где
µ - текущий угол кривой, отсчитываемый от начала кривой на периферии круга;
r - текущий радиус кривой;
R - радиус алмазного круга;
R1 = R-(1,1…1,5)h - радиус конца кривой;
h - высота алмазоносного слоя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инструменту и узлу инструмента для отрезного или пильного станка с держателем инструмента. Техническим результатом является создание упругого, надежного и экономичного узла инструмента и инструмента для отрезного или пильного станка.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении отрезных кругов. Круг содержит множество абразивных зерен, органический связующий материал и материал активного наполнителя.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к инструментам для абразивной обработки, и может быть использовано при изготовлении отрезных алмазных кругов.

Изобретение относится к инструментальной промышленности и может быть использовано при изготовлении алмазных отрезных кругов. .

Изобретение относится к области алмазного инструмента для обработки камня, а именно к алмазным сегментным отрезным кругам. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении отрезных абразивных устройств. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении скоростных алмазно-абразивных кругов, применяемых в черной металлургии для резки на абразивно-отрезных станках заготовок из конструкционных, инструментальных коррозионностойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении скоростных отрезных кругов, применяемых в черной металлургии для резки на абразивно-отрезных станках заготовок из конструкционных, инструментальных коррозионностойких и жаропрочных сталей и сплавов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при резке на абразивно-отрезных станках заготовок из конструкционных, инструментальных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, применяемых в черной металлургии.
Изобретение относится к области инструментального производства и может быть использовано при изготовлении отрезных шлифовальных кругов. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении композитных абразивных кругов. Последний содержит первичную абразивную часть, включающую формованные керамические абразивные частицы, соединенные первичной органической связкой. Первичная абразивная часть дополнительно включает разбавляющие дробленые абразивные частицы, соответствующие установленным номинальным маркировкам в абразивной отрасли. Предусмотрена противоположная передней и связанная с ней вторичная абразивная часть, включающая вторичные дробленые абразивные частицы, соединенные вторичной органической связкой. Первичная абразивная часть содержит больше в объемном соотношении формованных керамических абразивных частиц, чем вторичная абразивная часть. В результате повышается износостойкость абразивного круга. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении недеформируемого шлифовального круга, предназначенного для резки и шлифования образующих колеса. Шлифовальный круг содержит основание, состоящее из опорной пластины с центральным отверстием для установки на вал и кольцевой прижимной пластины, соединенных посредством болтов, установленных в опорных втулках между упомянутыми пластинами. Предусмотрено абразивное кольцо, закрепленное между пластинами основания, установленными с образованием кольцевого канала для впуска хладагента и кольцевой полости для заполнения хладагентом, соединенной с выполненными по наружной поверхности абразивного кольца отверстиями для выпуска хладагента. В результате уменьшается деформация шлифовального круга и повышается производительность и качество обработки поверхности заготовки. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области инструментальной промышленности и может быть использовано при изготовлении алмазных отрезных кругов для резки твердых и хрупких материалов, например рубина, сапфира, керамики. Круг содержит дисковый корпус, на боковых поверхностях которого выполняют канавки на глубину от ширины алмазного круга. Профиль канавок выполняют по кривой, заданной уравнением, определяющим текущий угол кривой, отсчитываемый от начала кривой на периферии круга, в зависимости от текущего радиуса кривой, радиуса алмазного круга, радиуса конца кривой и высоты алмазоносного слоя. После чего на корпус круга осаждают гальваническим способом алмазоносный слой. В результате повышается стойкость алмазного отрезного круга в 2 раза по сравнению с известным кругом. 3 ил., 1 табл.

Наверх