Абразивный инструмент

 

Сотоэ Советскик

Социапистическик

Респубики

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ iii 901043 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 12. 06.80 (2l ) 2936927/25-08 с присоединением эапвкн М (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.82. Бтоллетень М 4

Дата опубликовании описании 30.01.82 (5! }М. Кл.

В 24 0 5/00 фкударстеанкый комитет, СССР ао делам изобретений и открытий (53} УДК621.922. .079(088.8) (7I) Заявитель

Всесоюзныи научно-исследовательскии и кМТстТтуктерека-. технологический институт природных алмазов и инструмента (54) АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУИЕНТ

Изобретение относится к конструкциям абразивных прерывистых кругов для обработки хрупких материалов.

Известны прерывистые шлифовальные круги, у которых выступы и впадины выполняются переменной протяженности, а отношение протяженности выступа к следующей за ним впадине постоянно jl) .

Однако при обработке хрупких мате-. то риалов для предотвращения сколов обрабатываемого материала нельзя использовать инструмент с произвольной протяженностью выступов и впадин, поскольку при черезмерно большом лазе величина ударной нагрузки может быть соизмерима с прочностью материала, а это может привести к сколам и другим дефектам обрабатываемой поверхности.

Цель изобретения - повышение качества обработки хрупких материалов.

Поставленная цель достигается тем, что при обработке пористых стеклокристаллических материалов отношение протяженности двух соседних впадин принимается в пределах 0,65-0,85,а протяженность выступа постоянна и определяется по формуле

Кт ч1/ р

5 g g < - "пер, где К вЂ” коэффициент, учитывающий вид связки инструмента и концентрацию шлама на конце выступа;

А - размер алмазных зерен в инструменте;

V " скорость вращения инструмента;

S - подача инструмента или детали;

D — диаметр инструмента; глубина резания; средняя протяженность впапер дины.

При этом отношение прот яженности самой узкой впадины к самой широкой не превышает 0,5-0,85.

3 90104

На чертеже показана .конструкция круга,где поясняется закон расположения абразивных элементов 1, располагаемых с переменным шагом В, В, B> ... на корпусе 2.

Выбор параметров впадины кругов с прерывистой режущей кромкой для . обработки хрупких неметаллических материалов ограничен как максимальной шириной впадины, так и диапазоном варьирования ширины ее.

Экспериментально установлено, что при обработке стекла (хрусталя) протяженность переменной впадины для кругов 4 250 мм не должна превышать

4-6 мм, а для кругов ф 100 — 2-4 мм.

При обработке материалов типа керамик протяженность впадины не должна превышать для кругов ф 250 мм 5-7 мм, а для кругов ф 100 мм - 3-5 мм. Пос- @ кольку с точки зрения снижения расхода алмазов на изготовление инструмента следует стремиться к наиболее ,широкой впадине, то протяженность пе" ременной впадины необходимо выпол- д нять в указанных пределах.

В указанном диапазоне переменность протяженности впадин может выбираться в любом варианте. Например, круг ф

100 мм выполняется с пазами шириной 2; 2 75; 3,5 мм или 2р 4 3 мм и т.п. В то же время при обработке менее прочных пористых стеклокристаллических материалов отношение протяженности двух соседних впадин не должно быть меньше 0,65-0,85. При работе такими кругами вибрации значительно снижаются. Несоблюдение приведенных условий вызывает ухудшение качества обработки.

Теоретические и экспериментальные исследования показали, что критерием, ограничивающим производительность обработки хрупких неметаллических материалов, является высокая концентрация

43 продуктов диспергирования (шлама1 в смазочно-охлаждающей жидкости. Образующаяся суспензия из эоны съема материала транспортируется по рельефному слою инструмента. Наибольшая концентрация шлама наблюдается на конце

36 выступа.

Существует наиболее рациональная концентрация шлама в рельефном слое, превышение которой приводит к росту усилий резания, так как для того, чтобы производить съем, приходится разрывать пленку суспензии. Кроме того, когда концентрация превышает

3 ф рациональные величины, усложняются условия для транспортировки суспензии, что интенсифицирует процесс шаржирования шлама в связку инструмента и все это способствует быстрому засаливанию инструмента.

Наиболее рациональные условия возникают, когда объем снимаемого материала в единицу времени составляет

T=0„05-0,25 от объема рельефного слоя инструмента, контактирующего во время обработки эа зто же время. В этом случае шлам транспортируется в пределах выступа в жидком состоянии и для расчетов пригодны закономерности движения суспензий.

Объем рельефного слоя инструмента определяется дугой контакта в зоне резания и площадью рельефа алмазного инструмента. Рельеф алмазного ин струмента определяется зернистостью, видом связки, качеством и концентрацией алмазов, методом правки и т ° и б

Для расчетов параметров кругов величина рельефного слоя может адекватно быть представлена как доля размера алмазного зерна по ГОСТ 9206-70 а именно п=.рА, где А - верхнее значение зернистости по ГОСТ 9102-70. и

При этом для инструментов на гальванической связке следует пользоваться соотношением (0,1-0,3) А, для металлических связок на медной основе (И1, ИШ) - (0.04-0,16) А, для связок на алюминиевой основе (МВ, М5-2) (0,06-0,24 )А.

В литературе имеется много данных для определения значения р для различных связок.

Исходя из законов гидродинамики транспортировки суспензии и объемов снимаемого материала, связанных с режимами обработки, получена расчетная формула„ которая позволяет получить значение протяженности выступа.

При этом обеспечивается на конце выступа заданная концентрация шлама

1 =0,05-0,25.

Предельное значение коэффициента равно 0,5, так как плотность шлама, как правило, составляет 0,5 от плотности исходного материала.

Известно, что поток жидкости при движении между вращающими.".я телами трансформируется в зависимости от величины зазора, скорости тел и вязкости жидкости. Для а:1маэг, обработки можно принять эн.четкие коэффи-

S 9010 циента, учитывающего изменение дви Ъ жения суспензии по отношению к скорости инструмента как и во многих других случаях f=0,5.

Коэффициент К, введенный в расчетную формулу, учитывает все частные коэффициенты и определяется как

К=р

Методика определения рационального размера выступа круга состоит в 1р следующем.

Определяют размер инструмента в соответствии с принятым оборудованием и в зависимости от условий обработки и заданной проиэводительнос- 15 ти - режим обработки (глубину, подачу, скорость). Затем, задаваясь размерами впадины в указанном диапазоне, по формуле определяют размер выступа. 29

° Универсальные инструменты рассчи,тывают с учетом максимальных режимов обработки для данной группы материалов, тогда и при менее интенсивных условиях обработки обеспечиваются хо- 25 рошие условия для выноса шлама, т.е. коэффициент / несколько меньше.

Для кругов сложного профиля (A2)l, А6П) расчет длины выступа ведется по участкам с наибольшим съемом материа- 36 ла.

Экспериментальные исследования для проверки расчетных данных проводят на кругах ф 100 мм при обработке на автоматах типа."Кутгер" и

55 ф 250 мм при ручной работе.

Расчеты и эксперименты проводят для следующих условий обработки >

Ф 250 мм п=2800 об/мин; t= 4 мм;

S=)500 мм/мин.

Ф 100 мм n=)500 об/мин; t=2 мм;

S= 1200 мм/мин

Круги ф 250 мм имеют зернистость

АСВ 63/50, а круги ф)00 мм - АСВ 50/40.

8 результате профилографирования и обработки профилограмм большого количества кругов устанавливают, что рельефный слой составляет (0,14-0,16)А,,значение коэффициента запаса принято для ручной работы Р =О, 15 и для машинной )м =0,2.

В резупьтате расчета получают оптимальные размеры протяженности выступов для ф 250 мм при S=)500 мм/мин.

L>=6,6 мм, для круга Ф 100 мм

3,6 мм.

Круги выполняют с впадинами переменной протяженности. Круги ф 250 мм имеют минимальную ширину 4 мм и максимальную 6 мм, а разница в протяженности соседних впадин не превышает

1 мм, т.е. круги имеют впадину шириной 4, 5; 6 мм. Круги Ф 100 мм имеют минимальную ширину впадины 2 мм и максимальную 3,5 мм, причем разница в протяженности соседних впадин составляет 0,75 мм. Одновременно испытывают круги ф 250 и ф 100 мм, протяженность выступов которых определяют, исходя из температурных факторов.

Протяженность выступов соответственно равна 28 и 11 мм, а ширина впадины - 4 и 2,5 мм. В результате экспериментов устанавливают, что круги ф 100 мм обеспечивают снижение удельного расхода алмазов в 1,3-1,4 раза.

При ру ной обработке кругами ф 250 мм удельный расход снижается на 15-204, наряду с этим круги обеспечивают повышение производительности на 10-15л; за счет снижения количества правок и их продолжительности, Кроме того. на изготовление кругов расходуется алмазов на )0-)5б меньше, чем по известным решениям. формула изобретения

Абразивный инструмент с впадинами переменной протяженности и режущими выстугами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки хрупких материалов, отношение протяженности двух соседних впадин равно 0,65-0,85, а режущие выступы выполнены постоянной протяженности

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР и 580108, кл. В 24 0 5/00, 1976.

901О4З

Составитель Л. Сергеева

Редактор А. /1ежнина Техред Л. Пекарь Корректор A. Дзвтк«

Заказ 122б /11 Тираж 881 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, M<)< êâà, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф«<пиал ))ПП Г)атент«, г, Ужгород, ул. Пр >i- «