RU2334609C1

RU2334609C1 - Tool for grinding disc stropping

Info

Publication number: RU2334609C1
Application number: RU2006144089/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Игнатьевич Андропов (RU); Юрий Игнатьевич Андропов; Геннадий Николаевич Голиков (RU); Геннадий Николаевич Голиков
Original assignee: ОАО "Научно-исследовательский институт природных, синтетических алмазов и инструмента" (ОАО "ВНИИАЛМАЗ")
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-09-27
Also published as: RU2006144089A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: tool is intended for grinding disc stropping. It includes a case and at least one work element fixed in it by strap and consisting of a group of at least two cutting grains positioned on the same plane at the closest distance to each other, preferably contacting each other.

EFFECT: prolonged life span and efficiency of stropping tool due to cutting property preservation till complete tool deterioration, rare and costly natural material spared.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области производства алмазного инструмента, в частности инструмента для правки шлифовальных кругов, такого как правящие карандаши, бруски, гребенки и т.п.The invention relates to the production of diamond tools, in particular tools for dressing grinding wheels, such as straightening pencils, bars, combs, etc.

Известен правящий инструмент, выполненный в виде корпуса с установленными в нем рабочими элементами. Рабочие элементы представляют собой спеченную вставку, содержащую алмазные зерна, в твердосплавной связке, при этом алмазные зерна равномерно распределены по всему объему вставки (а.с. №918075, B24D 53/00, 1968 г.).Known ruling tool, made in the form of a housing with installed working elements in it. The working elements are a sintered insert containing diamond grains in a carbide bond, while diamond grains are evenly distributed over the entire volume of the insert (AS No. 918075, B24D 53/00, 1968).

В известном техническом решении для изготовления вставок используются мелкие алмазные зерна размером менее 1 мм, количество которых строго не определено в рабочем слое инструмента. Такой инструмент не обладает требуемой износостойкостью, особенно при правке шлифовальных кругов высокой твердости.In the known technical solution for the manufacture of inserts are used small diamond grains with a size of less than 1 mm, the amount of which is not strictly defined in the working layer of the tool. Such a tool does not have the required wear resistance, especially when dressing grinding wheels of high hardness.

Известны инструменты для правки шлифовальных кругов - карандаши, состоящие из корпуса и рабочих элементов, закрепленных в связке. В качестве рабочих элементов в инструменте использованы кристаллы алмаза массой от 0,03-0,5 карат. Кристаллы алмаза расположены во вставке либо цепочкой вдоль оси инструмента, либо слоями. При расположении кристаллов алмаза цепочкой на рабочей поверхности инструмента находится один алмаз, при расположении слоями инструмент содержит на рабочей поверхности несколько равномерно распределенных по поверхности кристаллов, преимущественно в количестве 3-16 штук. По оси инструмента может быть расположено два и более слоев. При износе одного кристалла алмаза (при расположении цепочкой) или слоя с кристаллами алмаза (при расположении слоями) режущими элементами становятся нижележащие кристаллы алмаза (Книга «Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента», под редакцией В.Н.Бакуля, М., «Машиностроение», 1975 г., с.255-256).Known tools for dressing grinding wheels - pencils, consisting of a body and work items fixed in a bunch. Diamond crystals weighing from 0.03-0.5 carats were used as working elements in the tool. Diamond crystals are located in the insert either by a chain along the axis of the tool, or by layers. When diamond crystals are arranged in a chain, there is one diamond on the working surface of the tool; when layered, the tool contains several crystals evenly distributed on the surface of the crystal, mainly in the amount of 3-16 pieces. Two or more layers can be arranged along the axis of the tool. When one diamond crystal (when arranged in a chain) or a layer with diamond crystals (when arranged in layers) is worn, the underlying diamond crystals become cutting elements (Book "Design Basics and Production Technology of Abrasive and Diamond Tools", edited by V.N.Bakul, M. , "Engineering", 1975, S. 255-256).

Известные карандаши изготавливаются из крупных высококачественных кристаллов алмазов, являющихся остродефицитным алмазных сырьем. При правке шлифовальных кругов кристалл алмаза изнашивается с образованием на нем площадки износа. Образование на кристалле площадки износа ухудшает условия правки: снижается режущая способность алмаза, возрастает усилие, действующее на алмазный кристалл в процессе правки. Это обстоятельство приводит к тому, что при износе кристалла примерно на 1/2 его высоты происходит выров его из связки, т.е. имеет место значительная потеря дефицитного сырья.Famous pencils are made from large, high-quality diamond crystals, which are highly scarce rough diamonds. When dressing grinding wheels, the diamond crystal wears out to form a wear pad on it. The formation of a wear site on the crystal worsens the dressing conditions: the cutting ability of diamond decreases, and the force acting on the diamond crystal during dressing increases. This circumstance leads to the fact that when the crystal is worn by about 1/2 of its height, it breaks out of the bundle, i.e. there is a significant loss of scarce raw materials.

Кроме того, при правке абразивного круга происходит разрушение (растрескивание) кристалла, сопровождающееся выпадением отдельных его блоков. Все это приводит к снижению эффективности правки и, как следствие, снижению срока службы инструмента.In addition, when editing the abrasive wheel, the crystal is destroyed (cracked), accompanied by the loss of its individual blocks. All this leads to a decrease in the efficiency of editing and, as a result, to a decrease in the life of the tool.

Техническим результатом изобретения является повышение срока службы и сохранение работоспособности инструмента за счет сохранения его режущих свойств до полного износа, а также экономия дефицитного и дорогостоящего природного алмазного сырья.The technical result of the invention is to increase the service life and maintain the health of the tool by maintaining its cutting properties until complete wear, as well as saving scarce and expensive natural diamond raw materials.

Технический результат достигается за счет того, что в инструменте для правки шлифовальных кругов, содержащем корпус и закрепленный в нем связкой по меньшей мере один рабочий элемент, последний выполнен в виде группы из по меньшей мере двух режущих зерен, расположенных в одной плоскости на максимально близком расстоянии друг от друга, предпочтительно в контакте друг с другом.The technical result is achieved due to the fact that in the tool for dressing grinding wheels containing the body and secured in it with a bundle of at least one working element, the latter is made in the form of a group of at least two cutting grains located in the same plane at the closest possible distance from each other, preferably in contact with each other.

В инструменте по изобретению вместо дефицитного дорогостоящего природного кристалла алмаза используются мелкие кристаллы алмаза или другого сверхтвердого материала. Такие кристаллы, собранные в группу, работают как единый режущий элемент, но вместе с тем каждый мелкий кристалл алмаза прочно удерживается в связке, и поэтому большая часть их используется в работе длительное время, обеспечивая высокие режущие свойства инструмента и высокий срок службы.In the tool of the invention, instead of a scarce expensive expensive natural diamond crystal, small crystals of diamond or other superhard material are used. Such crystals, assembled in a group, work as a single cutting element, but at the same time, each small diamond crystal is firmly held together, and therefore most of them are used for a long time, providing high cutting properties of the tool and a high service life.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана рабочая поверхность правящего инструмента - карандаша, у которого один рабочий элемент, расположенный на оси инструмента, выполнен в виде группы из четырех режущих зерен;Figure 1 shows the working surface of the ruling tool - a pencil, in which one working element located on the axis of the tool is made in the form of a group of four cutting grains;

на фиг.2 показан продольный разрез карандаша, который содержит один рабочий элемент, расположенный на рабочей поверхности инструмента по его оси и выполненный в виде группы из четырех режущих зерен;figure 2 shows a longitudinal section of a pencil, which contains one working element located on the working surface of the tool along its axis and made in the form of a group of four cutting grains;

на фиг.3 показан продольный разрез карандаша, который содержит два выполненных в виде групп из четырех режущих зерен рабочих элементов, каждый из которых расположен по оси инструмента в двух плоскостях (расположение рабочих элементов цепочкой);figure 3 shows a longitudinal section of a pencil, which contains two made in groups of four cutting grains of the working elements, each of which is located along the axis of the tool in two planes (the location of the working elements by a chain);

на фиг.4 показан карандаш, на рабочей поверхности которого расположены четыре рабочих элемента, каждый из которых выполнен в виде группы из четырех режущих зерен;figure 4 shows a pencil on the working surface of which there are four working elements, each of which is made in the form of a group of four cutting grains;

на фиг.5 показан разрез по I-I карандаша, который содержит восемь выполненных в виде групп из четырех режущих зерен рабочих элементов, расположенных по четыре элемента в двух плоскостях в осевом направлении инструмента (расположение рабочих элементов слоями).figure 5 shows a section along the I-I pencil, which contains eight made in groups of four cutting grains of working elements located on four elements in two planes in the axial direction of the tool (the location of the working elements in layers).

Алмазный инструмент для правки шлифовальных кругов содержит корпус 1 и рабочий элемент 2. Рабочий элемент 2 выполнен из нескольких закрепленных связкой 3 режущих зерен 4, собранных в группу. Режущие зерна в группе расположены в одной плоскости и находятся на максимально близком расстоянии друг от друга, предпочтительно в контакте. Т.к. при изготовлении инструмента уложенные в контакте друг с другом режущие зерна могут быть несколько раздвинуты, контакт может быть нарушен, что допустимо. Такая группа режущих зерен, расположенных в одной плоскости на рабочей поверхности 5 инструмента, выполняет функцию одного рабочего элемента. Такие группы могут быть расположены по оси инструмента в нескольких плоскостях, например в плоскостях 6 и 7 (расположение рабочих элементов цепочкой), как показано на фиг.3. Инструмент может содержать на рабочей поверхности инструмента несколько равномерно распределенных групп из режущих зерен (фиг.4), образующих рабочий слой инструмента. Таких слоев в инструменте может быть более одного, предпочтительно 2-4. На фиг.5 показан инструмент, содержащий режущие элементы 2, расположенные в два слоя, один из которых расположен в плоскости 8, второй - в плоскости 9.The diamond tool for dressing grinding wheels contains a housing 1 and a working element 2. The working element 2 is made of several fixed by a bunch of 3 cutting grains 4, assembled in a group. The cutting grains in the group are located in the same plane and are at the closest possible distance from each other, preferably in contact. Because in the manufacture of the tool, the cutting grains stacked in contact with each other may be slightly apart, the contact may be broken, which is permissible. Such a group of cutting grains located in the same plane on the working surface 5 of the tool performs the function of one working element. Such groups can be located along the axis of the tool in several planes, for example, in planes 6 and 7 (arrangement of working elements by a chain), as shown in Fig. 3. The tool may contain on the working surface of the tool several evenly distributed groups of cutting grains (figure 4), forming the working layer of the tool. There can be more than one such layer in the tool, preferably 2-4. Figure 5 shows a tool containing cutting elements 2 located in two layers, one of which is located in plane 8, the second in plane 9.

Правящий инструмент на рабочей поверхности может содержать от 1 группы режущих зерен и более, в зависимости от типа и назначения инструмента. Например, карандаши для правки шлифовальных кругов могут содержать до 9 групп режущих зерен на рабочей поверхности, бруски могут содержать таких же групп режущих зерен более 9.The ruling tool on the working surface may contain from 1 group of cutting grains or more, depending on the type and purpose of the tool. For example, pencils for dressing grinding wheels can contain up to 9 groups of cutting grains on the working surface, bars can contain the same groups of cutting grains more than 9.

Количество режущих зерен в группе может быть от 2 и более. Оптимальное количество режущих зерен в группе может доходить до 4-7.The number of cutting grains in a group can be from 2 or more. The optimal number of cutting grains in a group can reach 4-7.

Размер зерен в группе составляет 0,8-1,25 мм.The grain size in the group is 0.8-1.25 mm.

В качестве режущих зерен могут быть использованы природные и синтетические алмазы, сверхтвердые композиционные материалы и др.Natural and synthetic diamonds, superhard composite materials, etc. can be used as cutting grains.

Карандаш работает следующим образом.A pencil works as follows.

Например, для правки шлифовального круга с характеристиками ПП 600х63х305 24А 25 СТ1К требуется карандаш по ГОСТ 607-80 с 6 рабочими элементами - дефицитными кристаллами природного алмаза 2-го качества размерностью 0,10-0,20 карат/зерно (диаметр кристалла 3 мм), уложенными в два слоя (в двух плоскостях) по три кристалла в каждом слое. В аналогичном карандаше по изобретению для рабочих элементов брали кристаллы алмаза 2-го качества размерностью 1250/1000 (диаметр кристалла 1 мм). Алмазные кристаллы данной размерности не являются дефицитным сырьем. Указанные кристаллы разделяли на группы по 4 кристалла в каждой группе. Размеры кристаллов и их количество в группе определялось таким образом, чтобы диаметр окружности D, описывающей группу алмазов, после изготовления инструмента с учетом возможного их смещения при прессовании приблизительно был равен размеру природного кристалла алмаза, используемого в стандартном карандаше, т.е. около 3 мм. На корпусе карандаша формировали слой связки (ВК-вольфрам), на поверхность связки укладывали кристаллы алмаза тремя группами по 4 кристалла в каждой группе. Кристаллы располагали по возможности в контакте друг с другом. Данную операцию повторяли два раза для получения двухслойного карандаша. Затем связку с алмазами прессовали и пропитывали пропиточным материалом (медью). Полученный карандаш устанавливали в приспособление для правки на станке и осуществляли правку круга путем снятия слоя абразива на установленных режимах правки.For example, for dressing a grinding wheel with the characteristics of PP 600x63x305 24A 25 ST1K, a pencil is required in accordance with GOST 607-80 with 6 working elements - scarce crystals of natural diamond of the 2nd quality with a dimension of 0.10-0.20 carats / grain (crystal diameter 3 mm) laid in two layers (in two planes), three crystals in each layer. In a similar pencil according to the invention, diamond crystals of the second quality with a dimension of 1250/1000 (crystal diameter 1 mm) were taken for work items. Diamond crystals of this dimension are not scarce raw materials. These crystals were divided into groups of 4 crystals in each group. The size of the crystals and their number in the group was determined so that the diameter of the circle D describing the group of diamonds after manufacturing the tool, taking into account their possible displacement during pressing, was approximately equal to the size of the natural diamond crystal used in a standard pencil, i.e. about 3 mm. A bundle layer (VK-tungsten) was formed on the pencil case, diamond crystals were laid on the surface of the bundle in three groups of 4 crystals in each group. The crystals were placed in contact with each other whenever possible. This operation was repeated twice to obtain a two-layer pencil. Then the bundle with diamonds was pressed and impregnated with an impregnating material (copper). The resulting pencil was installed in the device for dressing on the machine and the dressing circle was carried out by removing the layer of abrasive in the set dressing modes.

Испытания такого карандаша показали, что по износостойкости, показатель которой оценивался по величине линейного износа, например, за 100 правок, новый карандаш не уступает известному карандашу аналогичного типа, изготовленному из крупных дефицитных кристаллов алмаза. В то же время новый карандаш имеет более стабильный и равномерный износ, что обеспечивает больший срок его работы, т.к. в данном случае не происходит разрушения кристаллов и выпадение крупных осколков, а также высокую режущую способность в течение всего срока службы инструмента.Tests of such a pencil showed that the new pencil is not inferior to the well-known pencil of a similar type made from large scarce crystals of diamond in terms of wear resistance, which was estimated by the value of linear wear, for example, for 100 edits. At the same time, the new pencil has a more stable and uniform wear, which ensures a longer life, because in this case, there is no destruction of crystals and the loss of large fragments, as well as high cutting ability throughout the life of the tool.

Claims

A tool for dressing grinding wheels, comprising a housing and at least one working element fixed in it by a bundle, characterized in that the working element is made of at least two cutting grains arranged in a group in the same plane at the closest possible distance from each other, preferably in contact with each other.