RU1781022C - Шлифовальный инструмент - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение и технологи  изготовлени  алмаз ногб инструмента . Сущность изобретени : собственна  частота ультразвуковых колебаний алмазоносного сло  инструмента с подслоем в 1,1- 2,7 раза ниже границы собственной частоты алмазного зерна, вход щего в алмазоносный слой, при этом тол щина безалмазного подсло  Sn удовлетвор ет соотношению Sn (0,10-0,25) S, где S - толщина алмазоносного сло . 1 табл., 2 ил

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и технологии изготовлени  алмазного инструмента.

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости алмазного инструмента на полимерных и керамических св зках.

На фиг. 1 изображен инструмент, общий вид; на фиг.2 - вид сбоку фиг.1.

Шлифовальный круг состоит из корпуса 1, алмазного сло  2 толщиной S и безалмазного подсло  3 толщиной Sn.

Шлифовальный инструмент изготавливают следующим образом.

В пресс-форму засыпают вначале порошок подсло , затем шихту алмазного сло , все это прессуетс  и спекаетс  определенное врем . Затем готовый алмазоносный слой с подслоем кле т к металлическому корпусу шлифовального круга.

Физическа  сущность положительных эффектов, достигаемых в за вл емом способе , заключаетс  в следующем. Известно, что при работе шлифовального инструмента зона резани   вл етс  источником ультразвуковых колебаний, порождаемых частыми соударени ми алмазных зерен с обрабатываемой поверхностью. При этом алмазные зерна, облада  модулем упругости, намного превышающим MOflyflb ynpyro C rn cfHS KM,  вл ютс  основными каналами распространени  энергии ультразвуковых колебаний в рабочем слое инструмента. При совпадении частоты ультразвуковых колебаний, образующихс  в процессе шлифовани  с собственной частотой алмазного зерна, происходит резонансное вырывание его. (авследствие, значительна  часть алмазных зерен или кубического нитрида бора (КНБ) выпадает из св зки неизношенной, возможности сверхтвердого материала используютс  не полностью . Модуль упругости алмаза и КНБ очень высок, поэтому собственные колебани  зерен этих материалов характеризуютс  большими частотами. Как показали исследовани  (см. таблицу), в резонакс с ними могут попасть только наиболее высокие частоты колебаний, возникающие в зоне резани . Описываемый инструмент направto

V| 00

о ю го

лен на снижение верхней границы частот ультразвуковых колебаний, возникающих в зоне резани , до уровн , при котором они не перекрываютс  с диапазоном собственных частот высокомодульных зерен из СТМ. С этой целью рабочий алмазный слой шлифовального инструмента размещаетс  на эластичном подслое. Поскольку распространение ультразвуковых колебаний через рабочий слой на жесткий корпус идет только через подслой, его набор собственных частот становитс  определ ющим дл  износа шлифовального инструмента из СТМ. В результате нижн   граница спектра собственных частот ультразвуковых колебаний системы инструмент-обрабатываема  деталь не достигает собственных частот колебаний алмазного зерна, что позвол ет практически исключить резонансное выкрашивание неизношенных зерен. Так, экспериментами установлено, что собственна  частота ультразвуковых колебаний дл  зерна кубонита составл ет 630 Гц.

В таблице представлены данные исследований вли ни  толщины подсло  на частоту ультразвуковых колебаний и относительный расход кубонита марки КР, зернистостью 100/80,100%-ной концентрации в кругах формы 12А2-45о диаметром 125 мм, шириной кубонитового сло  5 мм, толщиной сло  3 мм на полимерной св зке ПК- 03 (примеры 1-10) и керамической св зке К-17 (пример 11) при шлифовании ими на универсально-заточном станке мод. ЗВ642 без применени  охлаждени  образцов из быстрорежущей стали Р6М5( НРСэ 61- 63) сечением 5-30 мм на режимах: скорость круга 25м/с , продольна  подача 2,4 м/мин, поперечна  подача 0,05 мм/дв.ход.

Как видно из таблицы, верхн   граница выбранного диапазона эластичного подсло  Sn 0.1-S, т.е. 0,3 мм дл  толщины алмазно-абразивного сло  круга 3 мм, обусловлена тем, что при толщине подсло  мень- ше указанной, например, 0,2мм не обеспечиваетс  полное поглощение энергии наиболее высоких частот из диапазона ультразвуковых колебаний, возникающих при шлифовании.

Нижн   граница толщины подсло  Sn 0,25 S, т.е. 0,75 мм, обусловлена технологическими особенност ми прессовани  -в пресс-форме алмазно-абразивного сло  дл 

достижени  его заданной толщины согласно ГОСТ 16170-80-16181-80. При толщине подсло , большей 0,25 S происходит недоп- рессовка сло  круга, т е. нарушаетс  точность его размера по толщине. Кроме того,

это приводит к понижению износостойкости инструмента (относительный расход кубонита увеличиваетс )

Верхн   граница диапазона понижени  частот колебаний (в 1,1 раза) обусловлена

статистической оценкой неоднородности подсло . При меньшей степени понижени  вследствие неоднородности подсло  возможно существование участков, дл  которых верхн   граница диапазона

собственных ультразвуковых частот перекроетс  с нижней границей собственных частот алмазно-абразивных зерен, что приведет к значительному падению износостойкости круга

Нижн   граница (в 2,7 раза) обусловлена тем, что больша  степень понижени  частот может быть достигнута только увеличением эластичности подсло  сверх допустимого уровн , которое приводит к отрицательным технологическим и эксплуатационным показател м алмазно-абразивного инструмента, указанным выше.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Шлифовальный инструмент, содержащий корпус с алмазоносным слоем св занным с корпусом посредством промежуточного безалмазного подсло , о т личающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости инструмента на полимерных и керамических св зках, собственна  частота ультразвуковых колебаний алмазоносного сло  с подслоем в 1,1...2,7 раза ниже границы собственной частоты алмазного зерна, вход щего валмазоносный слой, при этом толщина Sn безалмазного подсло  выбрана из следующего соотношени : Sn (0,10-0,25)5, где S - толщина алмазоносного сло .

   1

   2 3 I

   1

   3,00 3,00

   з.оо з.оо

   3,00 3,00 3,00 3,00 3,00 3,00

   з.оо

   Прототип (без подсло )

   Q20 0,30 0,50 0,75 0,80 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50

   0,06

   0,10

   0,16

   0,25

   0,27

   0,16

   0,16.

   0,16

   0,16

   0,16

   0,16

   330 330 330 330 330 505 575 330 233 218 330 620-6 10

   21,9

   ,9

   ,9

   ,9

   ,9

   ,05

   ,1

   ,9 2,7 2,9 1,9 1

   2,65 1,85 1,25 1,70 2,70 1,80 1,90 1,25 1,65 2,70 1,32 2,65

   фиг. 2