RU2027007C1

RU2027007C1 - Device for working fragile materials

Info

Publication number: RU2027007C1
Authority: RU
Inventors: С.С. Фазылов; В.В. Бородин; В.А. Толоконов
Original assignee: Бородин Владислав Васильевич
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1992-01-27
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: working of fragile materials. SUBSTANCE: device for working fragile materials has drive shaft, two metal disks, distance bushing and nut for pressing disks and bushing to supporting collar of drive shaft. Disks are mounted on drive shaft. Located on working periphery of each disk are abrasive cutting tools. Distance bushing is installed on drive shaft between disks. End surface of each disk facing distance bushing is located at angle to surface square to longitudinal axis of drive shaft. Line crossing the end faces of each disk are located on different sides of drive shaft longitudinal axis and parallel to each other. Cutting tool is made in form of coating from powders of hard alloys based on titanium carbide or tungsten carbide. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области производства облицовочных материалов из природного камня средней прочности и может быть использовано при изготовлении инструментов в виде дисков для разделки блоков на заготовки, для пассировочных работ (снятие корки с некондиционной части блоков), а также для обработки пазов. The invention relates to the production of facing materials from natural stone of medium strength and can be used in the manufacture of tools in the form of disks for cutting blocks into blanks, for passivation work (removing the crust from the substandard part of the blocks), as well as for processing grooves.

Цель изобретения - увеличение производительности с одновременным снижением себестоимости изготовления инструмента и его ремонта. The purpose of the invention is the increase in productivity while reducing the cost of manufacturing the tool and its repair.

На фиг.1 изображено устройство для обработки хрупких материалов в сборе, момент врезания инструмента в монолит мрамора; на фиг.2 - диск с покрытием из твердого шероховатого материала типа ВК8 или Т10К15; на фиг.3 - схема врезания инструмента в монолит при различных диаметрах дисков; на фиг.4 - то же, более детализирована схема образования момента силы при скалывании промежутка. Figure 1 shows a device for processing brittle materials in assembly, the moment of cutting the tool into a monolith of marble; figure 2 - disk coated with a solid rough material type VK8 or T10K15; figure 3 is a diagram of the insertion of a tool into a monolith at various diameters of the disks; figure 4 is the same, a more detailed diagram of the formation of the moment of force when cleaving the gap.

Устройство для обработки хрупких материалов состоит из стальных дисков 1 и 2 с центральными цилиндрическими отверстиями, насаженных на приводной вал 3. Диски прижаты к опорному бурту 4 через распорную втулку 5 с помощью гайки 6 с шайбой 7. Обращенная к распорной втулке 5 торцовая поверхность каждого диска 1 и 2 расположена под углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси приводного вала 3. Линии пересечения торцовых поверхностей каждого диска расположены по разные стороны продольной оси приводного вала и параллельны друг другу. Режущий инструмент выполнен в виде покрытия 8 из порошков твердосплавных сплавов на основе карбида титана или карбида вольфрама. The device for processing brittle materials consists of steel disks 1 and 2 with central cylindrical holes mounted on the drive shaft 3. The disks are pressed to the support collar 4 through the spacer sleeve 5 using the nut 6 with the washer 7. The end surface of each disk facing the spacer sleeve 5 1 and 2 is located at an angle to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft 3. The intersection lines of the end surfaces of each disk are located on different sides of the longitudinal axis of the drive shaft and are parallel to each other. The cutting tool is made in the form of a coating of 8 powders of carbide alloys based on titanium carbide or tungsten carbide.

Диски 1 и 2 могут иметь одинаковый наружный диаметр D, что наиболее пригодно для обработки пазов. Для дальнейшего увеличения производительности (при пассировке блоков) диски 1 и 2 имеют различный наружный диаметр D и D₁.Discs 1 and 2 may have the same outer diameter D, which is most suitable for processing grooves. To further increase productivity (when passaging blocks), discs 1 and 2 have different outer diameters D and D ₁ .

Каждый диск выполнен в форме плоского кулачка с наибольшей толщиной В и наименьшей b (фиг.2). Ширина паза, прорезаемого каждым диском, обозначена S и приблизительно равна В. Направление вращения вала обозначено стрелкой (фиг. 1). Общая ширина обработанного паза равна 2В+с, где с - толщина перемычки, образующейся между пазами, обработанными каждым диском. Each disk is made in the form of a flat cam with the largest thickness B and the smallest b (figure 2). The width of the groove cut by each disk is indicated by S and approximately equal to B. The direction of rotation of the shaft is indicated by an arrow (Fig. 1). The total width of the processed groove is 2B + s, where c is the thickness of the jumper formed between the grooves processed by each disk.

На фиг.3 и 4 вынесены следующие обозначения: L и L₁ - глубины врезания инструмента в обрабатываемый материал, ЕЕ₁ - глубина паза, МЕ - след плоскости действия наибольших касательных напряжений (напряжений сдвига) в обрабатываемом материале,

- вектор силы, скалывающей перемычку, ЕК - нормаль на линию действия силы

. Момент, откалывающий перемычку толщиной = с, равен

XEKХЕК. След плоскости действия максимальных касательных напряжений расположен под углом 45^о к плоскости действия наибольших нормальных напряжений.In Figs. 3 and 4, the following notation is made: L and L ₁ — depth of incision of the tool into the material being processed, EE ₁ — groove depth, ME — trace of the plane of action of the highest tangential stresses (shear stresses) in the material being processed,

is the vector of the force cleaving the jumper, ЕК is the normal to the line of action of the force

. The moment breaking a jumper with thickness = s is

HEKHEHK. Next action plane of maximum shear stress is at an angle ^of 45 ° to the plane of action of the largest of the normal stresses.

В отличие от фиг.1, на фиг.3,4 приняты разные диаметры дисков, при этом D > D₁. В такой конструкции получается более выгодный режим работы, т.е. увеличивается производительность и уменьшаются энергозатраты (при пассировке блоков), работа устройства происходит при повышенных окружных скоростях (80-90 м/с), подача охлаждающей жидкости может быть ниже нормы, т.к. примененное твердосплавное покрытия со свойствами абразива не содержит алмазов и жаростойко. Производительность устройства составляет 6000-7000 см²/мин и выше.In contrast to figure 1, figure 3.4 adopted different diameters of the disks, with D> D ₁ . In this design, a more favorable operation mode is obtained, i.e. productivity increases and energy costs are reduced (when the blocks are passivated), the device operates at increased peripheral speeds (80-90 m / s), the coolant supply can be lower than normal, because applied carbide coating with abrasive properties does not contain diamonds and is heat resistant. Productivity of the device is 6000-7000 cm ² / min and higher.

Наибольшая производительность получается при такой наибольшей длине распорной втулки 5, при которой еще происходит отлом промежутка с. The greatest productivity is obtained with such a great length of the spacer sleeve 5, at which breaking of the gap c still occurs.

Особенностью предложенной конструкции при обработке пазов является то, что ширина пропила (паза) всегда больше двух толщин дисков на величину с, а ширина предполагаемого реза образуется из трех зон: две зоны по краям паза от дисков и промежуточная зона - выступ, возникающий от врезания диска и затем ломающийся в сторону более тонкого конца диска от силы - реакции

(фиг.1,3,4).A feature of the proposed design when processing grooves is that the width of the cut (groove) is always greater than two thicknesses of the disks by a value of c, and the width of the intended cut is formed of three zones: two zones along the edges of the groove from the disks and an intermediate zone - a protrusion arising from the cutting of the disk and then breaking towards the thinner end of the disk from the force - reaction

(Fig.1,3,4).

При обработке пазов берутся диски одинакового диаметра D. Если толщина перемычки с составляет 20-30% от суммарной толщины дисков, то при прочих равных условиях получаем увеличение производительности технологического процесса обработки паза в камне также на 20-30%. When processing grooves, disks of the same diameter are taken D. If the thickness of the jumper c is 20-30% of the total thickness of the disks, ceteris paribus we obtain an increase in the productivity of the technological process of processing the groove in the stone by 20-30% as well.

Кроме камнеобрабатывающей промышленности, устройство может применяться для обработки пазов в чугуне, стеклотекстолите и других хрупких материалах. In addition to the stone processing industry, the device can be used for processing grooves in cast iron, fiberglass and other fragile materials.

Claims

1. DEVICE FOR PROCESSING FRAGILE MATERIALS, including a drive shaft with a support collar, two metal disks placed on the drive shaft with central cylindrical holes for passing the drive shaft and with an abrasive cutting tool located on the working periphery of each disk, an expansion sleeve mounted on the drive shaft between the disks and a nut located on a threaded portion of the drive shaft for pressing the disks and the spacer sleeve against the support collar of the drive shaft, characterized in that the end face of each disk is located at an angle to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft, and the intersection lines of the end surfaces of each disk are located on different sides relative to the longitudinal axis of the drive shaft and parallel to each other, while the cutting tool is made in the form of a powder coating carbide alloys based on titanium carbide or tungsten carbide.

2. The device according to claim 1, characterized in that the disks have the same outer diameter.

3. The device according to claim 1, characterized in that the disks have a different outer diameter.