RU2542891C2 - Grinding wheel - Google Patents
Grinding wheel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2542891C2 RU2542891C2 RU2013104282/02A RU2013104282A RU2542891C2 RU 2542891 C2 RU2542891 C2 RU 2542891C2 RU 2013104282/02 A RU2013104282/02 A RU 2013104282/02A RU 2013104282 A RU2013104282 A RU 2013104282A RU 2542891 C2 RU2542891 C2 RU 2542891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- diamond grains
- hardness
- working part
- strength
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области инструментальной промышленности и может быть использовано при изготовлении шлифовальных кругов для выполнения операций бесцентрового, круглого и внутреннего шлифования на проход.The invention relates to the field of tool industry and can be used in the manufacture of grinding wheels for performing centerless, round and internal grinding operations on the passage.
Известен шлифовальный круг, содержащий переменную характеристику рабочей поверхности, состоящую в том, что крупнозернистые участки абразива и расположенные за ними участки мелкозернистые попарно разделены участками абразива с меньшей твердостью, а твердость абразива выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (Патент РФ №2395381, В24D 5/14, В24D 7/14, 2008).A grinding wheel is known that contains a variable characteristic of the working surface, consisting in the fact that the coarse-grained sections of the abrasive and the areas located behind them are fine-grained in pairs separated by sections of the abrasive with a lower hardness, and the hardness of the abrasive is selected depending on the hardness of the material being processed (RF Patent No. 2395381,
Недостатком данного шлифовального круга является то, что возрастает вероятность нарушения целостности конструкции шлифовального круга в местах соединения участков, также при различной зернистости на черновых и чистовых участках происходит неравномерный износ круга засчет того, что в момент касания происходит вырывание крупных зерен на черновых участках.The disadvantage of this grinding wheel is that there is a greater likelihood of violating the integrity of the design of the grinding wheel at the junction of the sections, and at different grain sizes on rough and finishing sections, uneven wear of the wheel occurs due to the fact that at the moment of contact large grains are pulled out in the rough sections.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является шлифовальный круг, содержащий алмазоносный слой, состоящий из боковых участков и центрального участка, выполненного менее износостойким (Патент RU 2103154 CI, В24D 5/14, 27.01.1998).The closest technical solution to the proposed invention is a grinding wheel containing a diamond layer, consisting of side sections and a central section made less wear-resistant (Patent RU 2103154 CI,
Недостатками данного решения является снижение стойкости кругов и точности обработки при алмазном бесцентровом шлифовании твердосплавных стежней.The disadvantages of this solution is the reduction in the resistance of the circles and the accuracy of the machining during diamond centerless grinding of carbide cores.
Технический результат, на который направлено заявленное изобретение, заключается в равномерном износе алмазных зерен в каждом из слоев, что в итоге повышает ресурс работы круга.The technical result, to which the claimed invention is directed, consists in uniform wear of diamond grains in each of the layers, which ultimately increases the life of the wheel.
Данный технический результат достигается посредством того, что в шлифовальном круге, содержащем металлический корпус с рабочей частью, выполненной из алмазоносного материала, сформированного из органической или металлической связки с алмазными зернами, согласно изобретению рабочая часть вдоль ее образующей выполнена с участками, имеющими алмазные зерна различной прочности, при этом участок рабочей части длиной l=(2/3-3/4)В содержит алмазные зерна, прочность которых увеличивается по длине образующей, и предназначен для процесса врезания в заготовку, а участок рабочей части круга длиной (1/3-1/4)B состоит из алмазных зерен одинаковой прочности и предназначен для чистового шлифования заготовки, причем прочность алмазных зерен на участке с увеличивающейся прочностью определена из зависимостиThis technical result is achieved by the fact that in the grinding wheel containing a metal casing with a working part made of diamondiferous material formed from an organic or metal bond with diamond grains, according to the invention, the working part along its generatrix is made with sections having diamond grains of different strengths while the portion of the working part with a length l = (2 / 3-3 / 4) B contains diamond grains, the strength of which increases along the length of the generatrix, and is intended for the cutting process preform, and the portion of the circle of the working length (1 / 3-1 / 4) B is composed of diamond grains of the same strength and for finish grinding the workpiece, the strength of the diamond grains on an area with increasing strength is determined from the relationship
где В - ширина рабочего слоя круга;where B is the width of the working layer of the circle;
a=149.8…29.7 - коэффициент, зависящий от величины припуска Δ на шлифование в диапазоне (Δ=0.05…0.5 мм),a = 149.8 ... 29.7 is a coefficient depending on the size of the allowance Δ for grinding in the range (Δ = 0.05 ... 0.5 mm),
b=-0.44…-8.5 - коэффициент, зависящий от диаметра d заготовки на шлифование в диапазоне (d=1…500 мм),b = -0.44 ... -8.5 is a coefficient depending on the diameter d of the workpiece for grinding in the range (d = 1 ... 500 mm),
c=-99.74…9.6 - коэффициент, зависящий от твердости обрабатываемого материала в диапазоне (HRA 80…105).c = -99.74 ... 9.6 is a coefficient depending on the hardness of the processed material in the range (HRA 80 ... 105).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:The invention is illustrated by drawings, where:
- фиг. 1 схематично показан алмазный шлифовальный круг,- FIG. 1 schematically shows a diamond grinding wheel,
- фиг. 2 показаны графики зависимостей изменения прочности алмазного зерна по длине образующей.- FIG. 2 shows graphs of dependences of changes in the strength of diamond grains along the length of the generatrix.
Шлифовальный круг содержит металлический корпус 1 с рабочей частью 2, выполненной из нанесенного на поверхность корпуса 1 алмазоносного материала, включающего органическую или металлическую связку и алмазные зерна. В продольном направлении рабочая часть 2 круга состоит из двух участков: участка 3 и участка 4. Участок 3 рабочей части 2 длиной (2/3-3/4)B, где В - ширина рабочей части 2 круга, расположен со стороны круга, работающей на врезание. Участок 3 содержит алмазные зерна, прочность которых увеличивается по длине образующей круга от участка 4 рабочей части 2 длиной (1/4-1/3)В, состоящего из алмазных зерен одинаковой прочности и предназначенного для чистового шлифования.The grinding wheel comprises a
На границе участков 3 и 4 прочность алмазных зерен одинакова, далее прочность алмазных зерен участка 3 изменяется вдоль образующей круга по зависимостиAt the boundary of
H(l)=a·eb·l-c, где Η - показатель, характеризующий прочность алмазного зерна на сжатие (марка алмаза АС(Н) от АС2 до АС50); В - ширина рабочей части 2 круга; l - расстояние поверхности торца рабочей части 2 круга, работающего на врезание, до участка с алмазами искомой прочности Н; а=149.8…29.7 - коэффициент, зависящий от величины припуска Δ на шлифование в диапазоне (Δ=0.05…0.5 мм); b=-0.44…-8.5 - коэффициент, зависящий от диаметра d заготовки на шлифование в диапазоне (d=1...500 мм); с=-99.74...9.6 - коэффициент, зависящий от твердости обрабатываемого материала в диапазоне (HRA 80…105).H (l) = a · e b · l -c, where Η is the indicator characterizing the compressive strength of diamond grains (diamond grade AC (H) from AC2 to AC50); In - the width of the working
На фиг.2 показаны полученные в результате экспериментов графики, отражающие зависимость Н(l)=a·eb·l-c показателя, характеризующего прочность алмазного зерна, от твердости обрабатываемого материала (HRA 80…105), величины припуска на шлифование (Δ=0.05…0.5 мм), диаметра заготовки (d=1…500 мм).Figure 2 shows the graphs obtained as a result of experiments, reflecting the dependence of H (l) = a · e b · l -c of the indicator characterizing the strength of diamond grains on the hardness of the processed material (HRA 80 ... 105), the amount of grinding allowance (Δ = 0.05 ... 0.5 mm), the diameter of the workpiece (d = 1 ... 500 mm).
При выборе показателя, характеризующего прочность алмазных зерен шлифовального круга для обработки заготовок большей твердости, предпочтительно пользоваться графиками 1, 2, 3, при обработке заготовок меньшей твердости - графиками 4, 5, 6. Диаметр обрабатываемой заготовки и величина припуска снимаемого за один проход влияют на кривизну этих графиков.When choosing an indicator characterizing the strength of diamond grains of a grinding wheel for processing workpieces of higher hardness, it is preferable to use
График 1 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок из твердого сплава максимальной твердости (HRA 92-105) с припуском Δ=0.2-0.35 мм и диаметром d=150-300 мм.
График 2 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок максимальной твердости (HRA 92-105) с припуском Δ=0.35-0.5 мм и диаметром d=300-500 мм.
График 3 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок максимальной твердости (HRA 92-105) с припуском Δ=0.05-0.2 мм и диаметром d=1-150 мм.
График 4 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок минимальной твердости (HRA 80-92) с припуском Δ=0.2-0.35 мм и диаметром d=150-300 мм.
График 5 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок минимальной твердости (HRA 80-92) с припуском Δ=0.35-0.5 мм и диаметром d=300-500 мм.
График 6 рекомендуется использовать при обработке шлифовальным кругом заготовок минимальной твердости (HRA 80-92) с припуском Δ=0.05-0.2 мм и диаметром d=150-300 мм.
В таблице указаны рекомендуемые коэффициенты для значений параметров: твердости обрабатываемой заготовки (HRA), величины припуска на обработку Δ, диаметра заготовки d.The table shows the recommended coefficients for the parameter values: the hardness of the workpiece (HRA), the allowance for processing Δ, the diameter of the workpiece d.
Значения коэффициентовCoefficient Values
Пример 1.Example 1
При обработке заготовки из материала твердостью 88 HRA и диаметром 20 мм необходимо снять припуск равный 0.1 мм методом бесцентрового шлифования. Необходимо применить шлифовальный круг диаметром 350 мм и шириной В=90 мм. Тогда согласно таблице, приведенной выше, коэффициенты зависимости распределения прочности алмазных зерен на участке 3/4 от ширины круга (согласно фиг. 1) задаются следующими значениями: a=29.7, b=-6.7, c=-2.43, e=2,17828 (e - математическая константа, основание натурального логарифма). Эти коэффициенты были выведены путем аппроксимации экспоненциальной функцией данных, полученных эмпирическим путем при исследовании износостойкости шлифовальных кругов при бесцентровом шлифовании.When processing a workpiece from a material with a hardness of 88 HRA and a diameter of 20 mm, it is necessary to remove an allowance equal to 0.1 mm by the method of centerless grinding. It is necessary to use a grinding wheel with a diameter of 350 mm and a width of B = 90 mm. Then, according to the table above, the coefficients of the dependence of the distribution of strength of diamond grains in the 3/4 section on the circle width (according to Fig. 1) are set by the following values: a = 29.7, b = -6.7, c = -2.43, e = 2.17828 (e is the mathematical constant, the base of the natural logarithm). These coefficients were derived by approximating the exponential function of the data obtained empirically in the study of the wear resistance of grinding wheels with centerless grinding.
В этом случае зависимость принимает вид Н(l)=29.7·2,77528-6.7·l+2.43. Воспользовавшись данной зависимостью, можно задать марки алмазов послойно на участке от l=0 до l=(3/4)В вдоль образующей круга, которые обладают прочностью, определенной по этой зависимости. При этом оставшаяся калибрующая часть шлифовального круга, будет состоять из алмазов одной марки с прочностью алмазов, определенной в точке удаления от торца круга вдоль образующей l=(3/4)В.In this case, the dependence takes the form H (l) = 29.7 · 2.77528 -6.7 · l +2.43. Using this dependence, it is possible to set the diamond grades in layers from l = 0 to l = (3/4) V along the generatrix of the circle, which have the strength determined by this dependence. In this case, the remaining calibrating part of the grinding wheel will consist of diamonds of the same grade with the diamond strength determined at the point of removal from the end of the wheel along the generatrix l = (3/4) V.
Зададим толщину слоя в 5 мм. Тогда расчет прочности алмазов для каждого слоя будет производиться с дискретностью в 5 мм. В таблице ниже приведены результаты расчета прочности алмазов в слоях шлифовального круга в зависимости от их удаленности от торца шлифовального круга. Прочность алмазов на калибрующей части составила 2.67 ньютон.Set the layer thickness to 5 mm. Then the calculation of the strength of diamonds for each layer will be performed with a resolution of 5 mm. The table below shows the results of calculating the strength of diamonds in the layers of the grinding wheel, depending on their distance from the end face of the grinding wheel. The strength of diamonds on the calibrating part was 2.67 Newton.
Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет обеспечить равномерный износ алмазных зерен в каждом из слоев, что в итоге повышает ресурс работы круга.Thus, the claimed combination of essential features set forth in the claims allows for uniform wear of diamond grains in each of the layers, which ultimately increases the life of the wheel.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable population, unknown at the priority date from the prior art, of the necessary features sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.
Свойства, регламентированные в заявленном изобретении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed invention by individual features are well known in the art and require no further explanation.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области инструментальной промышленности;- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended for use in the field of tool industry;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the above-described in the application materials known from the prior art on the priority date of the means and methods is confirmed;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of the patentability conditions of “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.
Claims (1)
H(l)=a·eb·l-c, где
B - ширина рабочего слоя круга;
a=149,8…29,7 - коэффициент, зависящий от величины припуска Δ на шлифование в диапазоне Δ= (0,05…0,5) мм,
b=-0,44…-8,5 - коэффициент, зависящий от диаметра d заготовки на шлифование в диапазоне d= (1…500) мм,
c=-99,74…9,6 - коэффициент, зависящий от твердости обрабатываемого материала в диапазоне HRA 80…105. A grinding wheel comprising a metal casing with a working part made of diamondiferous material formed from an organic or metal bond with diamond grains, characterized in that the working part along its generatrix is made with sections having diamond grains of different strengths, while the working part has a length l = (2 / 3-3 / 4) B contains diamond grains, the strength of which increases along the length of the generatrix, and is intended for the process of cutting into the workpiece, and the section of the working part of the circle with a length of (1 / 3-1 / 4) B consists of lmaznyh grains same strength and for finish grinding the workpiece, the strength of the diamond grains on an area with increasing strength determined from the relationship:
H (l) = a · e b · l -c, where
B is the width of the working layer of the circle;
a = 149.8 ... 29.7 is a coefficient depending on the size of the allowance Δ for grinding in the range Δ = (0.05 ... 0.5) mm,
b = -0.44 ... -8.5 is a coefficient depending on the diameter d of the workpiece for grinding in the range d = (1 ... 500) mm,
c = -99.74 ... 9.6 is a coefficient depending on the hardness of the processed material in the range of HRA 80 ... 105.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013104282/02A RU2542891C2 (en) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | Grinding wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013104282/02A RU2542891C2 (en) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | Grinding wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013104282A RU2013104282A (en) | 2014-08-10 |
| RU2542891C2 true RU2542891C2 (en) | 2015-02-27 |
Family
ID=51354908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013104282/02A RU2542891C2 (en) | 2013-02-04 | 2013-02-04 | Grinding wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2542891C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211489U1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-06-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | GRINDING WHEEL |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2139489A5 (en) * | 1971-05-12 | 1973-01-05 | De Beers Ind Diamond | |
| SU931438A1 (en) * | 1980-08-07 | 1982-05-30 | Московский станкоинструментальный институт | Straightening shaped tool |
| RU2103154C1 (en) * | 1996-12-26 | 1998-01-27 | Владимир Алексеевич Андреев | Abrasive tool |
| US7134430B2 (en) * | 2004-04-21 | 2006-11-14 | Ehwa Diamond Industrial Co. Ltd. | Cutting segment, method of manufacturing cutting segment, and cutting tool |
| RU105216U1 (en) * | 2010-12-13 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | DIAMOND SEGMENT |
-
2013
- 2013-02-04 RU RU2013104282/02A patent/RU2542891C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2139489A5 (en) * | 1971-05-12 | 1973-01-05 | De Beers Ind Diamond | |
| SU931438A1 (en) * | 1980-08-07 | 1982-05-30 | Московский станкоинструментальный институт | Straightening shaped tool |
| RU2103154C1 (en) * | 1996-12-26 | 1998-01-27 | Владимир Алексеевич Андреев | Abrasive tool |
| US7134430B2 (en) * | 2004-04-21 | 2006-11-14 | Ehwa Diamond Industrial Co. Ltd. | Cutting segment, method of manufacturing cutting segment, and cutting tool |
| RU105216U1 (en) * | 2010-12-13 | 2011-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" | DIAMOND SEGMENT |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU211489U1 (en) * | 2021-10-15 | 2022-06-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | GRINDING WHEEL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013104282A (en) | 2014-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mulik et al. | Magnetic abrasive finishing of hardened AISI 52100 steel | |
| WO2006055539A3 (en) | Methods for manufacturing endodontic instruments | |
| TWI532577B (en) | Method for evaluating polishability of steel material for mold and method for evaluating polishability of mold | |
| JP6191839B2 (en) | Diamond sintered ball end mill and manufacturing method thereof | |
| US7779827B2 (en) | Blade ring saw blade | |
| JP6766181B2 (en) | tool | |
| JP5464493B2 (en) | Cutting insert | |
| Denkena et al. | New profiling approach with geometrically defined cutting edges for sintered metal bonded CBN grinding layers | |
| Nadolny et al. | The effects of wear upon the axial profile of a grinding wheel in the construction of innovative grinding wheels for internal cylindrical grinding | |
| JP6805270B2 (en) | Deformed diamond die | |
| RU2542891C2 (en) | Grinding wheel | |
| Brinksmeier et al. | Hard gear finishing viewed as a process of abrasive wear | |
| Starkov et al. | Comparative analysis of performance of cubic boron nitride and microcrystalline alumina tools in profile grinding of form cutters | |
| US2537818A (en) | Reamer segment and method of producing same | |
| KR102221333B1 (en) | Abrasive tools | |
| Beju et al. | Grinding tungsten carbide used for manufacturing gun drills | |
| JP6165388B1 (en) | Abrasive tools | |
| CN105479300B (en) | The deeply narrow circular arc groove processing method of nickel base superalloy turborotor | |
| Akintseva et al. | Blunting of grinding wheels with different characteristics | |
| Denkena et al. | Sharpening of graded diamond grinding wheels | |
| Denkena et al. | Dressing of hybrid-bonded graded diamond grinding wheels | |
| Candioto et al. | Metal finishing using manual grinding with lamellar sanding wheels as grinding tools | |
| CN109396975A (en) | The unstriped cutter machining method of ultrahigh hardness knife face | |
| RU2493952C1 (en) | Method of drill grinding | |
| RU2300455C2 (en) | Built-up end abrasive disc |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160205 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170623 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190205 |