RU2234415C2 - Method of turning of superhard materials - Google Patents
Method of turning of superhard materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234415C2 RU2234415C2 RU2002108297/02A RU2002108297A RU2234415C2 RU 2234415 C2 RU2234415 C2 RU 2234415C2 RU 2002108297/02 A RU2002108297/02 A RU 2002108297/02A RU 2002108297 A RU2002108297 A RU 2002108297A RU 2234415 C2 RU2234415 C2 RU 2234415C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- rotation
- workpiece
- working
- grinding wheel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области технологии обработки сверхтвердых материалов: алмаза, нитрида бора, а также композитов на их основе, и может быть использовано в алмазообрабатывающей промышленности.The invention relates to the field of processing technology of superhard materials: diamond, boron nitride, as well as composites based on them, and can be used in the diamond processing industry.
Известен способ обточки сверхтвердых материалов, в частности алмаза, заключающийся в обработке поверхности вращающейся заготовки алмазным резцом, который возвратно-поступательно перемещается вдоль обрабатываемой поверхности [1].A known method of turning superhard materials, in particular diamond, which consists in processing the surface of a rotating workpiece with a diamond cutter, which moves reciprocally along the surface to be machined [1].
Недостатком данного способа является низкое качество обработанной поверхности, на которой формируется грубый, шероховатый рельеф с микротрещинами, уходящими в глубину заготовки (кристалла).The disadvantage of this method is the low quality of the processed surface, on which a rough, rough relief is formed with microcracks extending into the depth of the workpiece (crystal).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является способ обточки сверхтвердых материалов, в частности алмаза, который заключается в том, что обработку поверхности вращающейся заготовки производят алмазным резцом, а затем шлифуют ее алмазным кругом, который вращается в направлении, противоположном направлению вращения заготовки, и по поверхности которого заготовка возвратно-поступательно перемещается относительно оси вращения круга. При этом поверхность круга электрохимически обрабатывают в растворе электролита [2].The closest set of essential features to the proposed one is the method of turning superhard materials, in particular diamond, which consists in treating the surface of a rotating workpiece with a diamond cutter, and then grinding it with a diamond wheel that rotates in the opposite direction of rotation of the workpiece, and on the surface of which the workpiece moves reciprocally relative to the axis of rotation of the circle. The surface of the circle is electrochemically treated in an electrolyte solution [2].
Недостатком этого способа является низкое качество обработанной поверхности. При обработке поверхности заготовки сверхтвердого материала, например природного алмаза, алмазным резцом на поверхности формируется грубозернистый рельеф с микротрещинами, уходящими в глубину кристалла. Последующее шлифование заготовки алмазным кругом снижает шероховатость поверхности. Однако при обработке заготовки алмазным кругом полностью устранить грубозернистый рельеф не удается, даже при дополнительной электрохимической обработке поверхности круга. Это обусловлено тем, что электрохимическая обработка приводит к неравномерному растворению связки. Изношенные (затупленные) вершины зерен скользят по обрабатываемой поверхности, а вершина зерна, быстро возникающая из связки в области с повышенной скоростью растворения, внедряясь в поверхность заготовки, формирует на ее поверхности расширяющуюся и углубляющуюся царапину. Это приводит к образованию углублений и формированию грубозернистого рельефа.The disadvantage of this method is the low quality of the treated surface. When processing the surface of a workpiece of superhard material, for example natural diamond, with a diamond cutter, a coarse-grained relief is formed on the surface with microcracks extending into the depth of the crystal. Subsequent grinding of the workpiece with a diamond wheel reduces surface roughness. However, when processing a workpiece with a diamond wheel, the coarse-grained relief cannot be completely eliminated, even with additional electrochemical treatment of the surface of the wheel. This is due to the fact that the electrochemical treatment leads to uneven dissolution of the ligament. Worn (dull) grain tops glide along the surface to be treated, and the grain top, which quickly emerges from the binder in an area with an increased dissolution rate, penetrates the surface of the workpiece and forms an expanding and deepening scratch on its surface. This leads to the formation of depressions and the formation of a coarse-grained relief.
Задачей изобретения является повышение качества обработки (обточки) сверхтвердых материалов.The objective of the invention is to improve the quality of processing (turning) of superhard materials.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе обточки сверхтвердых материалов, который включает обработку поверхности вращающейся заготовки алмазным резцом и последующее ее шлифование вращающимся в направлении, противоположном вращению заготовки алмазным кругом, поверхность которого обработана в водном растворе, при возвратно-поступательном перемещении заготовки относительно оси вращения алмазного круга заготовку дополнительно шлифуют при жестком ее закреплении относительно оси вращения алмазного круга и изменении направления его вращения на противоположное, а для обработки поверхности круга используют водный раствор с рН 3-10.The problem is achieved in that in the proposed method of turning superhard materials, which includes surface treatment of a rotating workpiece with a diamond cutter and its subsequent grinding by rotating in the direction opposite to the rotation of the workpiece with a diamond wheel, the surface of which is processed in an aqueous solution, with the reciprocating movement of the workpiece relative to the axis the rotation of the diamond wheel, the workpiece is additionally ground when it is rigidly fixed relative to the axis of rotation of the diamond wheel and enii direction of rotation is reversed, while for processing wheel surface, an aqueous solution of pH 3-10.
В процессе обработки алмазным кругом, поверхность которого обрабатывается в водном растворе с рН 3-10, растворение связки происходит более равномерно (из-за отсутствия пассивации поверхности). В результате процесс обнажения зерен из связки происходит с близкими скоростями, нагрузка на зерна одинакова, что способствует формированию более однородного по шероховатости рельефа. Последующее закрепление заготовки относительно оси вращения круга и изменение направления вращения круга (на противоположное) снижают и выравнивают нагрузки на зерна и способствуют формированию однородного, менее шероховатого рельефа с небольшим количеством мелких микротрещин, уходящих в глубину кристалла. Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в повышении качества обрабатываемой поверхности. В частности, у алмазной заготовки на пояске отсутствуют металлы, улучшается качество поверхности рундиста будущего бриллианта, улучшаются цветовые характеристики.During processing with a diamond wheel, the surface of which is processed in an aqueous solution with a pH of 3-10, the dissolution of the binder occurs more evenly (due to the lack of passivation of the surface). As a result, the process of exposure of grains from the bundle occurs at close speeds, the load on the grains is the same, which contributes to the formation of a relief more uniform in roughness. Subsequent fixing of the workpiece relative to the axis of rotation of the circle and changing the direction of rotation of the circle (to the opposite) reduce and even out the load on the grains and contribute to the formation of a homogeneous, less rough relief with a small number of small microcracks extending into the depth of the crystal. Thus, a technical result is achieved, which consists in improving the quality of the processed surface. In particular, the diamond blank on the belt has no metals, the surface quality of the girdle of the future diamond is improved, and color characteristics are improved.
Необходимо отметить, что увеличение показателя рН более 10 снижает скорость растворения связки и приводит к формированию грубозернистого рельефа. Снижение величины показателя рН менее 3 ведет к резкому увеличению скорости растворения связки и появлению на ее поверхности множества острых вершин. В результате шероховатость обработанной поверхности возрастает.It should be noted that an increase in pH of more than 10 reduces the rate of dissolution of the ligament and leads to the formation of a coarse-grained relief. A decrease in the pH value of less than 3 leads to a sharp increase in the rate of dissolution of the ligament and the appearance of many sharp peaks on its surface. As a result, the surface roughness increases.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.
Алмазную заготовку закрепляют в оправке и предварительно обрабатывают алмазным резцом при скорости вращения заготовки 3000 об/мин. После удаления выступов поверхность заготовки шлифуют алмазным кругом, вращающимся со скоростью 300 об/мин в направлении, противоположном вращению заготовки, причем заготовку возвратно-поступательно перемещают по поверхности круга. Для равномерного растворения связки поверхность алмазного круга обрабатывают в водном растворе с рН 3-10. Требуемая величина рН создается введением в раствор тетрабората натрия (рН 7-10) либо соляной кислоты (рН 3-7). Для формирования менее шероховатого рельефа алмазной заготовки проводят дополнительное шлифование. Для этого заготовку жестко закрепляют относительно оси вращения алмазного круга, поверхность которого обработана водным раствором с рН 3-10, а направление вращения круга изменяют на противоположное.The diamond workpiece is fixed in the mandrel and pre-treated with a diamond cutter at a workpiece rotation speed of 3000 rpm. After removing the protrusions, the surface of the workpiece is ground with a diamond wheel rotating at a speed of 300 rpm in the direction opposite to the rotation of the workpiece, and the workpiece is reciprocated along the surface of the circle. To uniformly dissolve the binder, the surface of the diamond wheel is treated in an aqueous solution with a pH of 3-10. The required pH value is created by adding sodium tetraborate (pH 7-10) or hydrochloric acid (pH 3-7) into the solution. To form a less rough relief of the diamond workpiece, additional grinding is performed. To do this, the workpiece is rigidly fixed relative to the axis of rotation of the diamond wheel, the surface of which is treated with an aqueous solution with a pH of 3-10, and the direction of rotation of the wheel is reversed.
По предлагаемому способу были обточены 5 кристаллов алмаза массой по 0,3 карата. Шероховатость поверхности обработанных заготовок (бриллиантов) представлена в таблице.According to the proposed method, 5 crystals of diamond weighing 0.3 carats were turned. The surface roughness of the processed billets (diamonds) is presented in the table.
При обработке кристалла по известному способу (прототипу) шероховатость поверхности составила 0,6 мкм, что в 2 раза выше, чем по предлагаемому способу.When processing the crystal by a known method (prototype), the surface roughness was 0.6 μm, which is 2 times higher than by the proposed method.
Источники информацииSources of information
1. В.И.Епифанов, А.Е.Песина, Л.В.Зыков. Технология обработки алмазов в бриллианты. - М.: Высшая школа, 1987, с.132-152.1. V.I. Epifanov, A.E. Pesina, L.V. Zykov. Technology for processing diamonds into diamonds. - M.: Higher School, 1987, p.132-152.
2. В.И.Епифанов, А.Е.Песина, Л.В.Зыков. Технология обработки алмазов в бриллианты. - М.: Высшая школа, 1987, с.165 (прототип).2. V.I. Epifanov, A.E. Pesina, L.V. Zykov. Technology for processing diamonds into diamonds. - M .: Higher school, 1987, p.165 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108297/02A RU2234415C2 (en) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Method of turning of superhard materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002108297/02A RU2234415C2 (en) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Method of turning of superhard materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002108297A RU2002108297A (en) | 2003-11-20 |
RU2234415C2 true RU2234415C2 (en) | 2004-08-20 |
Family
ID=33412376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002108297/02A RU2234415C2 (en) | 2002-04-01 | 2002-04-01 | Method of turning of superhard materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234415C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483854C2 (en) * | 2007-11-05 | 2013-06-10 | Ветенсхаппелейк Эн Технис Ондерзуксентрум Вор Диамант, Инрихтинг Эркенд Бей Тупассинг Ван Де Беслёйтвет Ван 30 Януари 1947 | Method of diamond surface machining and device to this end |
RU2483856C2 (en) * | 2011-07-07 | 2013-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Method of grinding diamond plates |
-
2002
- 2002-04-01 RU RU2002108297/02A patent/RU2234415C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЕПИФАНОВ В.И. и др. Технология обработки алмазов в бриллианты. - М.: Высшая школа, 1987, с.165. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483854C2 (en) * | 2007-11-05 | 2013-06-10 | Ветенсхаппелейк Эн Технис Ондерзуксентрум Вор Диамант, Инрихтинг Эркенд Бей Тупассинг Ван Де Беслёйтвет Ван 30 Януари 1947 | Method of diamond surface machining and device to this end |
RU2483856C2 (en) * | 2011-07-07 | 2013-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ | Method of grinding diamond plates |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2234415C2 (en) | Method of turning of superhard materials | |
CN109794816A (en) | The axle journal method for fine finishing and axle journal of crankshaft, camshaft | |
CN107020395A (en) | It is a kind of to be used for the cylindrical polycrystal diamond cutter with interior hole machined of all kinds of copper products | |
CN206839199U (en) | It is a kind of that to be used for all kinds of copper products cylindrical with the polycrystal diamond cutter of interior hole machined | |
RU2440229C2 (en) | Method of processing super hard materials | |
KR930012261B1 (en) | High frequency vibrational polishing | |
UA141255U (en) | METHOD OF DEEP GRINDING OF CYLINDRICAL PARTS | |
RU2547980C1 (en) | Method of sharpening of metal cutting tool by grinding wheel | |
RU2266189C1 (en) | Grinding wheel cleaning method | |
RU2228253C1 (en) | Method for cleaning grinding wheel | |
RU2201328C2 (en) | Method for cleaning greasy grinding wheels at centerless infeed grinding | |
RU2737292C1 (en) | Method for diamond-electrochemical grinding of metals and alloys with low hardness | |
RU2201327C2 (en) | Method for cleaning greasy grinding wheels at surface pendulum grinding | |
RU2243064C1 (en) | Method for working blanks by turning | |
RU2237570C1 (en) | Method of cleaning greasy abrasive disks | |
RU2490112C1 (en) | Method of cleaning cubic boron nitride abrasive wheel | |
Khanov et al. | Abrasive finishing of brittle materials. | |
SU1342696A1 (en) | Method of finishing treatment of blanks having material variable hardness | |
CN206154041U (en) | A grinding machine for duplicator | |
RU2219038C2 (en) | Method for restoring cutting properties of changeable polyhedral hard-alloy tips | |
CN206253753U (en) | A kind of intermediate for processing cutting gear tool section | |
SU1535706A1 (en) | Method of grinding with periodic dressing of wheel | |
Novikov et al. | Conditions for energy capacity reducing of treatment at diamond grinding | |
RU2237566C2 (en) | Method of finishing outer cylindrical surfaces | |
RU2002108297A (en) | The method of turning superhard materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200402 |