RU2308357C1 - End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials - Google Patents
End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308357C1 RU2308357C1 RU2006104228/02A RU2006104228A RU2308357C1 RU 2308357 C1 RU2308357 C1 RU 2308357C1 RU 2006104228/02 A RU2006104228/02 A RU 2006104228/02A RU 2006104228 A RU2006104228 A RU 2006104228A RU 2308357 C1 RU2308357 C1 RU 2308357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inserts
- carbon
- diamond
- disk
- milling cutter
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для механической обработки изделий из хрупких искусственных и природных материалов, преимущественно углеродных или углеграфитовых, и может найти применение на электродных заводах, а также на заводах по обработке угольных и углеграфитовых изделий.The invention relates to devices for the machining of products from brittle artificial and natural materials, mainly carbon or carbon-graphite, and can find application in electrode plants, as well as in factories for the processing of coal and carbon-graphite products.
Известно устройство для обработки хрупких материалов, выбранное нами в качестве прототипа (патент Украины № 53754, МПК B28D 7/02, В24В 55/04, 55/06, от 28.04.00, опубл. 17.02.03), в котором режущий инструмент выполнен в виде диска, на периферии которого расположены вставки с алмазными сегментами, образующими алмазоносный слой. С тыльной стороны диска прикреплена крыльчатка. В диске под вставками выполнены наклонные отверстия, проходящие в каналы между лопатками крыльчатки.A device for processing brittle materials is known, which we have chosen as a prototype (Ukrainian patent No. 53754, IPC B28D 7/02, B24B 55/04, 55/06, from 28.04.00, publ. 02.17.03), in which the cutting tool is made in the form of a disk, on the periphery of which there are inserts with diamond segments forming a diamondiferous layer. An impeller is attached to the back of the disk. In the disk under the inserts there are made inclined holes passing into the channels between the impeller blades.
При обработке заготовок известным устройством снимаемый слой в виде пылевоздушной смеси уносится в кожух-пылеприемник за счет разрежения, создаваемого крыльчаткой, наклонными отверстиями в диске инструмента и расположенными наклонно алмазными сегментами. Однако наклонные отверстия плоского диска не позволяют эффективно захватывать пылевоздушную смесь из пространства между заготовкой и инструментом. Кроме того, алмазоносный слой известного устройства изнашивается неравномерно по всей рабочей поверхности вставок. Наиболее нагруженная часть вставки находится ближе к центру вращения устройства, поэтому в этом месте алмазоносный слой снимается интенсивно до корпуса вставки, а на периферии - остается в значительном объеме. Такая вставка не обладает необходимой режущей способностью, и дальнейшая обработка заготовок без восстановления алмазоносного слоя уже невозможна.When processing workpieces with a known device, the removable layer in the form of a dust-air mixture is carried away into the dust collector casing due to the rarefaction created by the impeller, inclined openings in the tool disk and inclined diamond segments. However, the inclined holes of the flat disk do not allow to effectively capture the dusty air mixture from the space between the workpiece and the tool. In addition, the diamond layer of the known device wears unevenly over the entire working surface of the inserts. The most loaded part of the insert is closer to the center of rotation of the device, therefore, in this place the diamondiferous layer is removed intensively to the insert body, and at the periphery it remains in a significant amount. Such an insert does not have the necessary cutting ability, and further processing of the workpieces without restoring the diamond layer is already impossible.
В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности удаления пылевоздушной смеси из зоны обработки заготовок и сохранения режущей способности инструмента до полного износа алмазоносного слоя вставок за счет нового выполнения конструктивных элементов.The basis of the invention is the task of increasing the efficiency of removing the dusty air mixture from the processing zone of the workpieces and preserving the cutting ability of the tool until the diamond layer of the inserts is completely worn out due to the new construction elements.
Поставленная задача решается тем, что фреза алмазная торцевая для обработки заготовок из углеродных или углеграфитовых материалов, включающая диск с расположенными на периферии вставками с алмазными сегментами, образующими алмазоносный слой, крыльчатку, прикрепленную с тыльной стороны диска, наклонные отверстия, выполненные в диске под вставками и проходящие в каналы между лопатками крыльчатки, согласно изобретению содержит дугообразные лопатки, установленные на диске со стороны вставок за наклонными отверстиями по направлению рабочего вращения фрезы и охватывающие эти отверстия. При этом дугообразные лопатки выполнены с наклоном, под углом, соответствующим углу наклона отверстий, диск фрезы и вставки выполнены с возможностью разворота вставок, реализуемой после износа алмазоносного слоя с одной из сторон, и последующей их фиксацией. Алмазоносный слой вставок содержит алмазы зернистостью 630/500, концентрацией 20-60% и выполнен на медно-оловянной связке, легированной гидридом титана.The problem is solved in that the diamond end mill for processing workpieces made of carbon or carbon-graphite materials, including a disk with inserts located on the periphery with diamond segments forming a diamond layer, an impeller attached to the back of the disk, inclined holes made in the disk under the inserts and passing into the channels between the impeller blades, according to the invention contains arcuate blades mounted on the disk from the side of the inserts behind the inclined holes in the direction of work bringing rotation of the cutter and covering these holes. In this case, the arcuate blades are made with an inclination at an angle corresponding to the angle of inclination of the holes, the cutter disk and the inserts are made with the possibility of turning the inserts, which is realized after the diamond layer is worn on one side, and their subsequent fixation. The diamondiferous layer of the inserts contains diamonds with a grain size of 630/500, a concentration of 20-60% and is made on a copper-tin binder doped with titanium hydride.
Введение в конструкцию алмазной фрезы дугообразных лопаток, охватывающих наклонные отверстия, и размещение их на диске со стороны вставок за наклонными отверстиями (по направлению рабочего вращения фрезы) позволит повысить эффективность захвата пылевоздушной смеси из зоны обработки. Благодаря наклону лопаток под углом, соответствующим углу наклона отверстий, пылевоздушная смесь образует ламинарные потоки, которые поступают в межлопаточное пространство и далее в кожух - пылеприемник. При этом повышается эффективность охлаждения зоны резания, способствующая снижению износа алмазоносного слоя и, как следствие, повышению режущей способности инструмента.The introduction into the design of a diamond mill of arcuate blades, covering inclined holes, and placing them on the disk from the side of the inserts behind the inclined holes (in the direction of the working rotation of the cutter) will increase the efficiency of capture of the dust-air mixture from the processing zone. Due to the inclination of the blades at an angle corresponding to the angle of inclination of the holes, the dust-air mixture forms laminar flows that enter the interscapular space and then into the dust collector casing. This increases the cooling efficiency of the cutting zone, which helps to reduce the wear of the diamond layer and, as a result, increase the cutting ability of the tool.
Выполнение диска фрезы и вставок с возможностью разворота вставок и последующей их фиксацией позволит сохранить режущую способность фрезы до полного износа алмазоносного слоя. В процессе работы фрезы алмазоносный слой снимается интенсивно ближе к центру вращения фрезы, а на периферии - остается в значительном объеме. После разворота части вставок на 180° происходит «выравнивание» поверхности алмазоносного слоя по всей режущей части фрезы и появляется возможность обработки заготовок этими же вставками. Таким образом, режущая способность фрезы сохраняется до полного износа алмазоносного слоя.The implementation of the disk cutters and inserts with the possibility of turning the inserts and their subsequent fixation will save the cutting ability of the cutter to the complete wear of the diamond layer. During the operation of the cutter, the diamondiferous layer is removed intensively closer to the center of rotation of the cutter, and remains significant in the periphery. After the part of the inserts is turned 180 °, the surface of the diamond layer is “aligned” over the entire cutting part of the cutter and it becomes possible to process the workpieces with the same inserts. Thus, the cutting ability of the cutter is maintained until the diamond layer is completely worn out.
При обработке углеродных и углеграфитовых заготовок заявляемой фрезой благодаря использованию в ее конструкции вставок с алмазоносным слоем на медно-оловянной связке, легированной гидридом титана, происходит интенсивное вскрытие алмазных зерен. Между связкой и обрабатываемой поверхностью заготовки образуется зазор, необходимый для удаления снимаемого материала, но при этом зерна алмазов надежно удерживаются в связке. Выступающая из связки часть зерен интенсивно охлаждается потоком воздуха, проходящим через образовавшиеся зазоры.When processing carbon and carbon-graphite workpieces with the inventive cutter, due to the use of inserts with a diamond-bearing layer on a copper-tin binder doped with titanium hydride in its design, intensive opening of diamond grains occurs. Between the binder and the workpiece surface to be machined, a gap is formed necessary to remove the material being removed, but at the same time the diamond grains are firmly held in the binder. The part of the grains protruding from the ligament is intensively cooled by a stream of air passing through the formed gaps.
Зернистость алмазов 630/500 и концентрация алмазных зерен 20...60% обеспечивают зазор 0,2-0,3 мм между связкой и алмазным зерном, достаточный для свободного резания углеродного или углеграфитового материала и способствующий наиболее полному удалению материала из зоны резания, при этом исключается «засаливание» поверхности алмазоносного слоя без использования смачивающих и охлаждающих жидкостей. Концентрация алмазных зерен 20-60% является оптимальной, так как при уменьшении концентрации менее 20% снижается режущая способность фрезы, а при увеличении концентрации более 60% уменьшается свободное пространство между зернами алмазов, это приводит к «засаливанию» поверхности алмазоносного слоя.The grain size of 630/500 diamonds and the concentration of diamond grains of 20 ... 60% provide a gap of 0.2-0.3 mm between the binder and diamond grain, sufficient for free cutting of carbon or carbon graphite material and contributing to the most complete removal of material from the cutting zone, with This eliminates the “salting” of the surface of the diamondiferous layer without the use of wetting and cooling liquids. The concentration of diamond grains of 20-60% is optimal, since with a decrease in concentration of less than 20% the cutting ability of the cutter decreases, and with an increase in concentration of more than 60%, the free space between the grains of diamonds decreases, this leads to “salting” of the surface of the diamondiferous layer.
Как следует из вышесказанного, заявляемая совокупность признаков является необходимой и достаточной для достижения поставленной задачи.As follows from the foregoing, the claimed combination of features is necessary and sufficient to achieve the task.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид фрезы и сечение А-А; на фиг.2 показан характерный износ алмазоносного слоя вставки; на фиг.3 изображена вставка с алмазоносным слоем после разворота, на фиг.4 изображена вставка с полностью изношенным алмазоносным слоем.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the cutter and section AA; figure 2 shows the characteristic wear of the diamondiferous layer of the insert; figure 3 shows the insert with a diamond layer after a turn, figure 4 shows an insert with a completely worn diamond layer.
Заявляемая фреза алмазная торцевая содержит диск 1, на периферии которого расположены вставки 2 с алмазными сегментами 3, образующими алмазоносный слой. С тыльной стороны диска 1 прикреплена крыльчатка 4, в диске 1 под вставками 2 выполнены наклонные отверстия 5. За наклонными отверстиями 5 расположены дугообразные лопатки 6, охватывающие эти отверстия. Дугообразные лопатки 6 наклонены к диску 1 под углом α, соответствующим углу наклона отверстий 5. Вставки 2 прикреплены к диску 1 болтами 7. Рабочее вращение фрезы осуществляется по направлению стрелки 8.The inventive diamond end mill contains a
Фреза работает следующим образом.The mill works as follows.
При вращении фрезы по направлению стрелки 8 со скоростью, соответствующей необходимому режиму обработки заготовок, снимаемый материал, находящийся между поверхностью диска 1 и заготовкой (не показана), захватывают дугообразные лопатки 6 и в виде пылевоздушной смеси направляют его через наклонные отверстия 5 в межлопаточные каналы крыльчатки 4 и далее - в кожух-пылеприемник (не показан).When the milling cutter rotates in the direction of arrow 8 at a speed corresponding to the required workpiece processing mode, the material to be removed located between the surface of the
Работа фрезы при обработке заготовок из углеродных или углеграфитовых материалов возможна в двух режимах, а именно в режиме первоначального вскрытия алмазных зерен алмазоносного слоя вставок и в режиме обработки заготовок фрезой со вскрытыми алмазными зернами.The work of the cutter when processing workpieces from carbon or carbon-graphite materials is possible in two modes, namely, in the mode of initial opening of diamond grains of the diamond-bearing layer of inserts and in the mode of processing workpieces with a cutter with opened diamond grains.
В процессе работы фрезы в режиме вскрытия алмазных зерен в качестве абразива используют углеродную заготовку. Это возможно потому, что в обожженных углеродных заготовках присутствуют абразивные компоненты, например карбид кремния, и обрабатываемая заготовка при установлении специальных режимов резания выполняет функцию абразивного инструмента. Для этого устанавливают подачу заготовки 50-100 мм/мин, глубину резания 5-10 мм, скорость резания 25-40 м/с. В процессе вскрытия алмазных зерен снижается количество потребляемой электроэнергии станка, затем происходит стабилизация количества потребляемой электроэнергии, характеризующая окончание процесса вскрытия алмазных зерен.In the process of milling cutters in the mode of opening diamond grains, a carbon blank is used as an abrasive. This is possible because abrasive components, such as silicon carbide, are present in the calcined carbon blanks, and the workpiece, when special cutting conditions are established, serves as an abrasive tool. For this, the workpiece feed is set to 50-100 mm / min, the cutting depth is 5-10 mm, and the cutting speed is 25-40 m / s. During the opening of diamond grains, the amount of energy consumed by the machine is reduced, then the amount of consumed electricity is stabilized, which characterizes the end of the process of opening the diamond grains.
После операции вскрытия алмазные зерна вставок обнажены в достаточной степени для использования фрезы в режиме обработки заготовок. При этом режиме подачу заготовки увеличивают до 630-1000 мм/мин, глубину резания устанавливают в зависимости от геометрических размеров режущей части фрезы и мощности привода фрезы. Скорость резания устанавливают в пределах 40-60 м/с. В процессе работы алмазной торцевой фрезы алмазоносный слой 3 вставок 2 изнашивается ближе к центру ее вращения, и через некоторое время снимается полностью до корпуса вставки 2, а на периферии остается в значительном объеме (см. фиг.2). После чего работу станка с установленной на нем фрезой временно останавливают, часть вставок 2, например каждую вторую, после снятия крепежных болтов 7 разворачивают на 180° и заново фиксируют на диске 1 болтами 7 (см. фиг.3). В результате алмазоносный слой «выравнивается» по всей режущей части фрезы. Затем продолжают обработку заготовок фрезой с этими же вставками 2 до полного износа алмазоносного слоя 3 (см. фиг.4).After the opening operation, the diamond grains of the inserts are exposed sufficiently to use the cutter in the workpiece processing mode. In this mode, the workpiece feed is increased to 630-1000 mm / min, the cutting depth is set depending on the geometric dimensions of the cutting part of the cutter and the drive power of the cutter. The cutting speed is set within 40-60 m / s. During the operation of the diamond end mill, the
Применение заявляемой фрезы алмазной торцевой позволит:The use of the inventive diamond end mill will allow:
- повысить эффективность пылеудаления из зоны обработки на 10%, что приведет к снижению запыленности на рабочих местах;- increase the efficiency of dust removal from the treatment area by 10%, which will lead to a reduction in dust in the workplace;
- сохранить режущую способность фрезы до полного износа алмазоносного слоя, что приведет к увеличению объема обработанных одними и теми же вставками заготовок на 40%.- to save the cutting ability of the cutter until the diamond layer is completely worn out, which will lead to an increase in the volume of workpieces processed by the same inserts by 40%.
Кроме того, так как предварительная подготовка фрезы к работе, а именно вскрытие алмазоносного слоя выполняется непосредственно обрабатываемой заготовкой, исключается необходимость в специальном шлифовальном станке, что экономически целесообразно.In addition, since the preliminary preparation of the cutter for work, namely, the opening of the diamond layer is carried out directly by the workpiece, the need for a special grinding machine is eliminated, which is economically feasible.
Заявляемая фреза изготовлена и испытана в цехе механической обработки ОАО "Укрграфит".The inventive cutter is made and tested in the machining workshop of OJSC "Ukrgrafit".
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104228/02A RU2308357C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006104228/02A RU2308357C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2308357C1 true RU2308357C1 (en) | 2007-10-20 |
Family
ID=38925238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006104228/02A RU2308357C1 (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2308357C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466009C2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод Ниборит" | Method of making diamond tool and grinding mill thus made |
-
2006
- 2006-02-13 RU RU2006104228/02A patent/RU2308357C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466009C2 (en) * | 2010-10-28 | 2012-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод Ниборит" | Method of making diamond tool and grinding mill thus made |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI408019B (en) | Cutter for chamfering | |
EP1481781A1 (en) | Wave saw blade | |
JP2003300168A (en) | Rotating tool and edge portion thereof | |
RU2308357C1 (en) | End milling cutter with diamond segments for working blanks of carbon or carbon-graphite materials | |
JP2016140819A (en) | Cutter for crusher, and polishing jig of cutter for crusher | |
JPH0818327B2 (en) | Core drill | |
CA2545186A1 (en) | A cutting tool | |
JP5039957B2 (en) | Grinding wheel for internal grinding device and internal grinding method | |
CN217192830U (en) | Milling and grinding integrated cutter | |
UA79860C2 (en) | Diamond end mill for working billets of carbonic or carbon-graphite materials | |
JP4545100B2 (en) | Compound tool | |
KR20140016145A (en) | Deburring apparatus for processed metal product using air grinder | |
CA3141630A1 (en) | Machining tool having asymmetrical teeth having cutting particles | |
JPH05245827A (en) | Noncore drill | |
US20050211043A1 (en) | Cutting device and method of generating cutting geometry | |
CN219854008U (en) | Saw blade protection cover structure of angle grinder | |
JP2004025344A (en) | Rotary cutter | |
JPH05169307A (en) | Core drill | |
CN209919014U (en) | Grinding mechanism of grinder | |
JP3783108B2 (en) | Machining method to apply a round to the edge of the workpiece | |
KR101531600B1 (en) | Cutting device | |
RU2264913C2 (en) | Device for machine working of fragile materials | |
JP2006123018A (en) | Chamfering device | |
JP3664930B2 (en) | Diamond tools for processing hard and brittle materials | |
JP2003205471A (en) | Blade for cutting hard and brittle material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120214 |