SU1283071A1 - Абразивный инструмент - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области инструментального производства, в частности к изготовлению алмазных отрезных кругов. Цель изобретени  - повьпцение качества обрабатываемой поверхности, работоспособности круга и улучшение его эксплуатационных ха-. рактеристик за счет обеспечени  самозатачивани  режущей кромки. Аб- разивньй инструмент содержит корпус 1 с режущей кромкой из алмазного порошка 2 и св зки, выполненной в виде последовательно чередующихс  слоев повышенной 3 и нормальной А твердости , причем толщина стго  повышенной твердости составл ет (0,05-0,6)d, суммарна  толщина двух соседних слоев нормальной и повьшенной твердости составл ет (0,1-0,7)d, а обща  толщина режущей кромки составл ет

Description

ю

00 со

112

Изобретение относитс  к инструментальному производству, в частности к изготовлению алмазных отрезных кругов с внутренней или наружной режутцей кромкой о

Целью изобретени   вл етс  повышение качества обрабатываемой поверхности и улучшение эксплуатационных характеристик инструмента за счет обеспечени  самозатачивани  режущей кромки.

На чертеже показан отрезной круг, разрез,

В абразивном инструменте, содержащем корпус 1 с режущей кромкой из ал- мазного порошка 2, распределенного в св зке, последн   выполнена в виде последовательно чередующихс  слоев по вьш1енной 3 и нормальной 4 твердости, причем толщина сло  с более высокой твердостью составл ет (0,05-0,6)d, суммарна  толщина двух соседних слоев составл ет (0,1-0,7)d, а обща  толщина режущей кромки составл ет (2-5)d, где d - зернистость алмазного порошка.

Повьш1ение твердости одного из слоев достигаетс  введением в св зку порошка наполнител  5, твердость ко- торого в 2-6 раз выше твердости материала св зки, с размером зерен (0,1-10) в количестве 0,2 - 2,3 об.%.

Изготовление режущего сло  из че- редующихс  слоев различной твердости приводит к тому, что режущий слой становитс  упругим и способен демпфировать под действием сил резани . Таким образом, деформаци  режущего сло  уменьшают мгновенные экстре- мальные контактные усили  в зоне действи  единичного алмазного зерна на обрабатываем материал, вследствие чего уменьшаетс  глубина струк- турно-дефектных. слоев на обрабатываемой поверхности.

Как известно, образованию элемен- .тарной стручки в процессе механиче- кой обработки предшествует стади  предразрушени , характеризующа с  возникновением микротрещин в объеме материала. Образование частиц абразивного износа твердых хрупких материалов происходит тем интенсивнее, чем больше соотношение между нормальной и тангенциальной составл ющими сил резани . Способность режущего сло  круг деформироватьс  в радиаль12

ном направлении приводит к интенсификации абразивного воздействи  на обрабатываемый материал в нормальном направлении ввиду того, что многочисленные элементарные акты контактного взаимодействи  единичных алмазных зерен с обрабатываемым материалом вызывает периодические высокочастотные деформации режущего сло , которые релаксируютс  благодар  упругости режущего сло . Колебани  режущего сло  в радиальном направлении способствуют образованию и распространению сети микротрещин перед фронтом обработки, что значительно снижает тангенциальные нагрузки на единичные алмазные зерна, за счет которых частицы абразивного износа отрываютс  от обрабатываемого материала . Чеоедование слоев различной твердости способствует самозатачиванию режущего сло , так как интенсивный износ более м гких слоев обеспечивает вскрытие новых алмазнЬтх зерен вместо разрушенных.

Выбор количественных параметров алмазного круга имеет следующие обосновани .

Толщина сло  повышенной твердости менее 0,05d приводит к тому, что алмазные зерна плохо удерживаютс  в режущем слое, а увеличение толщины этого сло  более 0,6d не обеспечивает самозатачивани , так как разрушенные и затупленные алмазные, зерна прочно им удерживаютс , причем истирание этого сло  об обрабатываемый мат ериал происходит медленно. Суммарна  толщина соседних двух слоев нормальной и повьшенной твердости не должна быть меньше О,Id, так как в противном случае ухудшаютс  демпфирующие свойства режущего сло . При увеличении суммарной толщины двух соседних слоев повьщ1енной и нормальной прочности более 0,7d происходит интенсивный износ режущего сло  ввиду того, что в процессе самозатачивани  при вскрытии новой группы алмазных зерен удал етс  слишком больша  часть режущего сло  При общей толщине режущего сло  менее происходит быстрый его износ а увеличение общей толщины режущего сло - более 5d приводит к повьш1енно- му расходу разрезаемого материала за счет увеличени  ширины пропила.

3128

Если материал порошка тверже материала св зки меньше чем в два раза, то износостойкость сло  повьппенной твердости увеличиваетс  незначительно о При твердости материала порошка, превьшающей твердость материала св зки больше чем в шесть раз, режущий

слой плохо поддаетс  принудительной правке абразивным бруском. порошка размером меньше 10 м не за- держиваютс  слоем алмазно1го порошка и довольно равномерно насьш ают весь режущий слой, что приводит к потере им демпфирующих свойств. При размере зерен порошка больше 10 м они вы- ступают из св зки на значительную высоту, контактируют с обрабатьшае- мь1м материалом, что приводит к увеличению сил резани  и повышению температуры в зоне обработки.

Пример. Алмазные круги с внутренней режущей кромкой были изготовлены методом гальваностегии, причем в электролит дополнительно вводили порошкообразный сапфир, гер- .маний или арсенид галли  с размером зерна 10 в концентрации 1,2- 5,4 об.%. Такм  концентраци  порошка в электролите обеспечивала получение

- -

концентрации порошка в св зке режу-

щего слой 0,2-2,3 об.%. При формировании режущего сло  использовали ал- мазньй порошок зернистости 50/40, 63/50 и 100/80 мкм. Обща  толщина режущего сло  круга варьировалась от 1,510 до 2,5«10 1. Круги с наружным диаметром 4, м и внутренним диаметром 1,52 -Ю использовались дл  резки слитков кремни  ориентации (100) Диаметром 7,610 м на пласти- ны толщиной . Стойкость кругов

14

оценивали по суммарной площади одной стороны всех отрезанных пластин. Глубину нарушенных слоев определ ли по стандартной методике послойного стравливани . Результаты измерений сведены в таблицу 1.

Результаты промьшшенных испытаний свидетельствуют о повышении стойкости предлагаемых кругов по сравнению с кругами, изготовленными на однородной св зке, при одинаковой зернистости алмазного порошка в 1,5-1,6 раза, причем глубина нарушенных слоев при использовании предлагаемых кругов примерно на 30% ниже.

Форгмула изобретени 

Claims (2)

1.Абразивный инструмент, содержащий корпус с режущей кромкой из ал- мазного порошка, распределенного в св зке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества обра батываемой поверхности и улучшени  эксплуатационных характеристик инструмента , св зка выполнена в .виде последовательно чередующихс  слоев различной твердости, причем i-олщина слоев более высокой твердости составл ет (0,05-0,6)d, суммарна  толщина двух соседних слоев составл ет (0,1-0,7)d, а обща  толщина режущей кромки составл ет (2-5)d, где d - зернистость алмазного порошка.

2.Инструмент по п. 1, о т л и- чающийс  тем, что в слой более высокой твердости введен наполнит тель, твердость которого в 2-6 раз больше твердости материала св зки,

с размером зерен (О,1-10)-10 ®м в количестве 0,2-2,3 об.%.

о

u-v r

00

л

О