SU1311921A1

SU1311921A1 - Abrasive tool

Info

Publication number: SU1311921A1
Application number: SU853915695A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Швайков; Станислав Кириллович Мамонов; Александр Семенович Матюшкин; Федор Федорович Мирошников; Сергей Ильич Лунякин; Дмитрий Тимофеевич Назаров; Сергей Александрович Петухов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7453
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1987-05-23

Abstract

Изобретение относитс к области производства алмазно-абразивного инструмента дл торцовой обработки плоских и сферических поверхностей из стекла, кварца, керамики и других материалов, примен ющихс в оптико- механической, радиотехнической, радиоэлектронной , приборостроительной и других област х промьшленности. Изобретение позвол ет повысить износостойкость инструмента. Дл этого в круге, состо щем из корпуса I и закрепленных на нем абразивных элементов на металлической св зке последние выполнены в виде пластин 2 шириJ S сл Фиг.The invention relates to the production of diamond-abrasive tools for face machining of flat and spherical surfaces made of glass, quartz, ceramics and other materials used in optical-mechanical, radio engineering, radio-electronic, instrument-making and other industrial areas. The invention improves tool wear resistance. For this, in a circle consisting of the body I and the abrasive elements fixed on it on a metal link, the latter are made in the form of plates 2 of width J S sl.

Description

1313

ной 0,5-3 мм и ориеь тироваиы в радиальном направлении и перпендикул рно поверхности корпуса 1 при коэффициенте заполнени Oj05-0sl5, Между абразивными пластинами 2 расположен абразивный наполнитель 3 с износостойкостью ниже износостойкости пластин 2, а абразив наполнител имеет зернистость , равную зернистости абразивных зерен указа1П1ых пластин или на 1-2 номера ниже их, и количество его составл ет 10-50% объема напол0.5-3 mm and radial direction and perpendicular to the surface of the housing 1 at a fill factor of Oj05-0sl5. Between the abrasive plates 2 there is an abrasive filler 3 with wear resistance lower than the wear resistance of the plates 2, and the abrasive of the filler has a grain size equal to the grain of the abrasive grains of the specified plates or 1-2 numbers below them, and its amount is 10-50% of the volume

Изобретение относитс к области производства алмазно-абразивного инструмента дл торцовой обработки плоских и сферических поверхностей деталей из стекла, кварца, керамики, ко- рунда и др. материалов, примен ю1щх- с Б оптико-механической, радиотехнической , радиоэлектронной, приборостроительной и других област х промышленности ,The invention relates to the field of production of diamond-abrasive tools for face machining of flat and spherical surfaces of glass, quartz, ceramics, corundum and other parts using materials used with optical-mechanical, radio engineering, radio electronic, instrument-making and other areas. industry,

Целью изобретени вл етс повышение износостойкости инструмента.The aim of the invention is to increase the tool durability.

Абразивный торцовьш инструмент содержит корпус, на котором закреплены абразивные пластины. Между ними расположен абразивный наполнитель с износостойкостью ниже износостойкости пластин. Кажда из абразивных пластин выполнена шириной 0,5-3,0 мм и ориентирована в радиальном направлении и перпендикул рно поверхности корпуса при коэффициенте заполнени 0,05-0,15 а абразив наполнител имеет зернистость , равную зернистости абразивных зерен указанных пластин или на 1-2 номера ниже, и количество его составл ет 10-50% объема наполнителе, В качестве наполнител инструмент содержит эпоксидную или пеко-канифоль- ную смолы,The abrasive cutter tool comprises a housing on which abrasive plates are fixed. Between them there is an abrasive filler with wear resistance lower than the wear resistance of the plates. Each of the abrasive plates is made 0.5-3.0 mm wide and is oriented in the radial direction and perpendicular to the surface of the body with a fill factor of 0.05-0.15 and the abrasive of the filler has a grain size equal to the grain of the abrasive grains of said plates or 1- 2 numbers are lower, and its amount is 10-50% of the volume of the filler. As a filler, the tool contains epoxy or peko-rosin resin,

Применение з абразивном торцовом инструменте рабочих элементов в форме абразивных плоских пластин с узколезвийной рабочей поверхностью шири- 35 ной 0,5-3,0 мм и с учетом особенностей технологии изготовлени , установка их этой узкой стороной на корпус инструмента позвол ет улучшитьThe use of working elements in the form of abrasive flat plates with a narrow-cutting working surface with a width of 0.5-3.0 mm and taking into account the peculiarities of the manufacturing technology, from an abrasive face tool, installing this narrow side onto the tool body allows to improve

921921

нител . В качестве наполнител инструмент содержит эпоксидную или пеко- канифольную смолу. На рабочей поверхности инструмента выполнены направленные от центра к периферии технологические отводные каналы 4, Конструкци круга позвол ет с высокой экономической эф(1)ективностью при значительном сокращении расхода алмазов обрабатывать различные поверхности заготовок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. , 1 табл.filaments. As a filler, the instrument contains an epoxy or pectin resin. Technological diversion channels 4 directed from the center to the periphery are made on the working surface of the tool. The design of the circle allows high economic efficiency (1) with a significant reduction in diamond consumption to process various surfaces of the workpieces. 1 hp f-ly, 2 ill. , 1 tab.

5five

5 five

00

5 five

услови работы св занных металлической , керамической или иной св зкой абразивных зерен, повысить их режу- пдае свойства. Так кап в процессе изготовлени указанных абразивных пластин усили прессовани направлены перпендикул рно их большей плоскости ,, то абразивные зерна, имеющие даже незначительную несимметричность, подвергаютс механической ориентации своими длинными ос ми перпендикул рно вектору прикладываемых при прессовании усилий, т,е. вдоль большей плоскости пластины Дальнейша установка этих пластин на узкую 0,5 - 3,0 мм плоскость обеснечивает повышенную абразивную способность этих частично сориентированных алмазных зерен. Установленна опытным путем оптимальна ширина пластин 0,5 - 3,0 мм при указанном их размещении способствует работе инструмента в режиме самозатачивашш, когда осколки сработанного стекла и отходы св зки , которыми адсорбируютс промежутки между зерна№1 абразива на рабочих поверхност х абразивных элементов, не могут удерживатьс на узкой ширине (о,5-3,О мм) поверхности и срываютс обрабатьгоаемой заготовкой, обнажа режущие кромки выступающих из св зки алмазов, предотвраща засали вание инструмента.The conditions for the operation of bound abrasive grains with metal, ceramic or other binder, improve their cutting properties. Thus, in the process of manufacturing the said abrasive plates, the pressing forces are directed perpendicular to their larger plane, then the abrasive grains having even a slight asymmetry are mechanically oriented with their long axes perpendicular to the vector of forces applied during pressing, i. along the greater plane of the plate Further installation of these plates on a narrow 0.5–3.0 mm plane provides an increased abrasive ability of these partially oriented diamond grains. The experimentally established optimum width of the plates 0.5–3.0 mm at the indicated location contributes to the operation of the tool in the self-sharpening mode, when fragments of worn glass and bonding waste that adsorb the gaps between the grain number 1 of the abrasive on the working surfaces of the abrasive elements, not can be held on a narrow width (o, 5–3, o mm) of the surface and are torn off by the machined workpiece, exposing the cutting edges of the diamonds protruding from the bundle, preventing the tool from clogging.

Установленный опытным путем коэффициент заполнени рабочей поверхно- ,сти инстрзт ента К Fg/Fj, (где F;., - сумг арна рабоча площадь абразивных пл.;стин; F. - площадь рабочей поверхности корпуса инструмента), равный 0,05-0,15 значительно занижен - в 1,5-10 раз, что также способствует повьшенйю абразивной способности инструмента , так как позвол ет за счет повьшени удельных давлений на рабочие алмазные зерна наиболее полно использовать их режущие свойства при сравнительно небольших статических давлени х. Закрепленные на корпусе абразивные элементы дл обеспечени необходимой жесткости заливают легко подвергающимс абразивному износу наполнителем, например, зпоксидной смолой, заподлицо с рабочей поверх- ностью абразивных элементов, который одновременно вьтолн ет роль регул тора рабочих зазоров дл подачи смазы- вающе-охлаждающей жидкости в зону резани и поддержани посто нных опти- мальных условий смачивани и охлаждени рабочих поверхностей абразивных элементов. В процессе работы инструмента диспергированные алмазные отходы стекла, а также выработанна св зка абразивных элементов воздействуют на рабочую поверхность инструмента и, в том числе на межэлементный наполнитель и вырабатывают его с таким расчетом, что между ним и обра- батываемой заготовкой, опиран цейс на абразивные элементы, образуетс зазор uh, равный величине выступающих из св зки алмазных зерен, через который СОЖ поступает к рабочей по- верхности абразивных элементов.Experimentally determined fill factor of the working surface of the tool K Fg / Fj, (where F ;., is the sum of the working area of the abrasive plate; Stine; F. is the working surface area of the tool body), equal to 0.05-0 , 15 is significantly underestimated — by a factor of 1.5–10, which also contributes to the increase in the abrasive ability of the tool, since it allows, due to the increase in the specific pressure on the working diamond grains, to make the most of their cutting properties at relatively low static pressures. The abrasive elements attached to the housing to provide the necessary rigidity are filled with easily abrasive filler, for example, with an epoxy resin, that is flush with the working surface of the abrasive elements, which simultaneously plays the role of the working gap adjuster to supply lubricating coolant to the cutting zone and maintaining constant optimum wetting and cooling conditions for the working surfaces of the abrasive elements. During the operation of the tool, the dispersed diamond waste of glass, as well as the developed bond of abrasive elements affect the working surface of the tool and, including the inter-element filler, and produce it in such a way that between it and the workpiece is processed, the abrasive elements A gap uh is formed, equal to the amount of protruding diamond grains protruding from the binder, through which the coolant flows to the working surface of the abrasive elements.

Таким образом, независимо от фактической высоты абразивных элементов в момент работы в инструменте автоматически (заложено технологией) поддерживаютс услови дл обеспечени , смачивани инструмента, отвода тепла от рабочих алмазов и вьшода отходов обработки из рабочей зоны. Это в значительной мере улучшает смазывак де- охлаждающий эффект инстрз мента, способствует поддержанию условий работы его в режиме самозатачивани и представл ет возможность применени абразивных элементов со значительно большей высотой.Thus, regardless of the actual height of the abrasive elements at the time of working in the tool, the conditions are automatically maintained (set by technology) to ensure that the tool is wetted, heat is removed from the working diamonds and the processing waste is removed from the working area. This greatly improves the lubricant de-cooling effect of the tool, helps to maintain its working conditions in the self-sharpening mode and presents the possibility of using abrasive elements with a much higher height.

Предлагаемый инструмент дополнительно снабжен специально изготовленными и направленными от центра к пе- риферии технологическими отводными каналами, которые под действием давлени в магистрали подачи СОЖ, а также центробежных сил вращени инструмента улучшают отвод шлама из зоны обработки деталей, а вместе с тем и отвод тепла. В зависимости от размеров инстр5 мента, формы его рабочей поверхности, режимов обработки и примен емой оснастки профиль данных каналов может иметь различную геометрическую форму, например, пр моугольную , пр моугольную с уступами, изогнутую , суживающуюс и другие. За счет суживани и кривизны отводные каналы обеспечивают необходимое избыточное давление жидкости в зоне контакта инструмента и заготовки, что повьшает эффективность смачивани и отвода тепла из нее. Пазы, .образованные радиальным расположением абразивных элементов и отводными, между ними калиброванными каналами, играют роль резервуаров дл размещени отходов резани , а стенки их выполн ют роль скребков , которые их удал ют .The proposed tool is additionally equipped with technological outflow channels specially designed and directed from the center to the periphery, which, under the action of pressure in the coolant supply line, as well as centrifugal forces of the tool rotation, improve the removal of sludge from the part-processing zone, and at the same time heat removal. Depending on the size of the tool, the shape of its working surface, the processing modes and the equipment used, the profile of these channels may have a different geometric shape, for example, rectangular, rectangular with ledges, curved, tapered and others. Due to the narrowing and curvature, the drainage channels provide the necessary excess pressure of the fluid in the zone of contact between the tool and the workpiece, which increases the efficiency of wetting and removal of heat from it. The grooves formed by the radial arrangement of the abrasive elements and the by-pass, calibrated channels between them, play the role of reservoirs for the disposal of cutting waste, and their walls act as scrapers, which remove them.

Скраплива сь в каналах, шлам потоком жидкости удал етс и инструмен не засаливаетс , что способствует по вьштению режущей его способности, стабильности работы и качества обработки деталей. Снижение температуры в предлагаемой конструкции происходи и за счет образовани на каждом режущем выступе в результате ударного характера нагрузки заборной части, облегчающей внедрение в обрабатываемый материал расположенных на ней алмазных зерен и увеличивающей их работоспособное число. Повышаетс и вентил ционна способность инструмента (в радиальном и концентрическом направлени х), достигаетс и более эффективна работа СОЖ, так как она захватьшаетс каналами и под действием центробежных сил вращакицейс пары и инерционных свойств жидкости через зазоры в наполнителе в достаточном количестве проходит через зазор между обрабатываемой заготовкой и рабочими поверхиост ми абразивных элементов . Все это снижает усилие трени в зоне oiSpa6oTKH и соответственно накопление тепла и уменьшает адгезионный и диффузионный износ алмазных зерен, а также веро тность их сталкивани и преждевременного вырьгоани из св зки, что ведет к повьшгению износостойкости инструмента, абразивной его стойкости и повьшгению производи- тельиости работы.Scraping in the channels, the sludge is removed by the fluid flow and the tool is not salted, which contributes to the improvement of its cutting ability, stability of work and quality of machining of parts. The temperature reduction in the proposed construction is also due to the formation on each cutting projection as a result of the shock nature of the load of the intake part, which facilitates the introduction of diamond grains located on it into the processed material and increases their operational number. The ventilation capacity of the tool also increases (in the radial and concentric directions), and the coolant is more efficient because it is captured by the channels and, under the action of centrifugal forces, the rotational pair and the inertial properties of the fluid pass through the gap between the processed material through the gaps. workpiece and working surfaces of abrasive elements. All this reduces the friction force in the oiSpa6oTKH zone and, accordingly, the accumulation of heat and reduces the adhesive and diffusive wear of diamond grains, as well as the likelihood of their collision and premature rupture of the bond, which leads to increased tool durability, abrasive resistance and increase in productivity. .

5151

Абразивный компонент вводитс в наполнитель в количестве 10-50% объема наполнител , размеры его зерен идентичны алмазам или ниже на 1-2 пор дка. По мере срабатьгоани абразивных элементов и выработки наполнител абразивный компонент периодически вводитс в контактную зону обработки заготовки. Воздейству на рабочую поверхность абразивных элементов он очищает их от возникающих очагов засаливани шламом и, вырабатыва при этом св зку абразивных элементов, обнажает свежие алмазные зерна и вводит их в работу.The abrasive component is introduced into the filler in the amount of 10-50% of the volume of the filler, the size of its grains is identical to diamonds or lower by 1-2 times. As the abrasive elements get loose and the filler is made, the abrasive component is periodically introduced into the contact zone for processing the workpiece. By acting on the working surface of the abrasive elements, it cleans them from the resulting fouling zones with sludge and, while producing a bond of abrasive elements, exposes the fresh diamond grains and introduces them into operation.

На фиг. 1 схематично показан абразивный торцовый инструмент со стороны рабочей поверхности, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез.FIG. 1 schematically shows an abrasive face tool from the working surface, general view; in fig. 2 - the same section.

Абразивный торцовый инструмент со держит корпус 1, абразивные пластины 2 при 12,5%-ном содержании алмазов с узколезвийной рабочей поверхностью шириной 1,5 мм, которые установлены на корпусе радиально и своей большей стороной перпендикул рно его плоской поверхности с коэффициентом заполнени 0,07 на диаметре инструмента 350 мм. На инструменте установленоThe abrasive face tool contains the body 1, the abrasive plates 2 at 12.5% diamond content with a 1.5 mm wide narrow cutting working surface, which are installed on the body radially and with their larger side perpendicular to its flat surface with a filling ratio of 0.07 on tool diameter 350 mm. On the instrument is installed

Вид эффекта Непсрпен- Толодана алмазкых элементов, к Угол установки алмазных Козффицидикул р- 11тэлементов от радиаль- ент. заиость 0-3 0,5-3,0 А,О 6,0 ного, град, , полнени The type of the Neprr-Tolodan effect of diamond elements, to the Angle of installation of diamond Co-fictions of p-11 elements from the radiant. 0-3 0.5-3.0 A, O 6.0 foot, degree, complete

йлмаэнькylmaenk

элемен--15 (-5) -5 +15 0,03elemen - 15 (-5) -5 +15 0.03

тов кcom to

корпусуhousing

Абразивна . Хороаа Удовлет- Плоха Плоха Хороша Удов- Хороша Abrasive. Horror Satisfaction- Bad, Bad, Good, Good, Good, Good

способностьворитель-летвона рительиа ability master-letvona ritelia

Абразивна стойкость {стаВильвость ) ИИ-Алмазные.. Abrasive resistance {Stavilost) AI-Diamond ..

тервалыэлементыterval elements

правок, ч Ухудшает не вьщер-14 4 2 2 14 4 7 живаютedits h Worse not exe-14 4 2 2 14 4 7 live

Качество об-все па- нагрузок Без по- Царапины Царапины Царапи Без де- Царалины ЦарапиныQuality of all-pa- loads Without-Scratches Scratches Scrapes Without de-Tsaranina Scratches

работкнраметрыверхно- лассипы лассины гапш фектовtop-laspee lassine hacks effect parameters

(по поверхстных.(on the surface.

ностным де-дефектовdenotational defects

фектам)fectam)

Изиосостой-Отлична Хороша Плоха Плоха Отлич- Удовлет- Плоха Isiosostoy-Excellent Good Bad Bad Excellent- Satisfy-Bad

костьна верительга Kosten

Пр кечавае, Высота алмаатс5 элементов 12 мм.Pr kechavae, height almaats5 elements 12 mm.

11921 611921 6

120 элементов размером 40x12x1,5. Свободный между пластинами 2 объем заполнен наполнителем 3, в частности эпоксидной смолой, с включением в его 5 состав абразивного порошка крупностью зерен л 4 мкм в количестве 50% объема наполнител . В направлении от центра корпуса 1 инструмента к его периферии изготовлены технологические отводные канахсы 4. Дл подачи смазы- вающе-охлаждающей жидкости на инструмент имеетс специальное соединенное/ с напорной магистралью станка отверстие 5.120 elements in size 40x12x1,5. Free between the plates 2, the volume is filled with filler 3, in particular epoxy resin, with the inclusion in its 5 composition of the abrasive powder grain size l 4 μm in the amount of 50% of the volume of the filler. In the direction from the center of the tool body 1 to its periphery, technological diversion canals 4 are made. There is a special hole 5 connected to the tool supply line to supply the lubricating coolant to the tool.

10ten

5five

Инструмент работает следующим образом .The tool works as follows.

Круг совершает принудительное вра- 20 щательное движение. Обрабатьшаема заготовка, закрепленна в приспособлении , прижимаетс к инструменту под действием силы F пневматического прижима через поводок, палец станка и специальный ниппель приспособлени , соверша принудительное возвратно- поступательное и вращательное движение . Вращение заготовки происходит в результате трени об алмазоносныйThe circle makes a forced rotational movement. The workpiece, fixed in the fixture, is pressed to the tool by the force F of the pneumatic pressure through the leash, the machine finger and the special fixture nipple, making a forced reciprocating and rotational motion. The rotation of the workpiece occurs as a result of friction about diamondiferous

2525

7 1 слой инструмента, что в совокупности с компоновкой инструмента обеспечивает формирование сложного криволинейного режущего профил с удалением припуска заготовки отдельными сло ми обеспечива оптимальные услови его работы. В процессе работы инстр тчен- та происходит врезание выступающих из св зки абразивных пластин 2 алмазных зерен в обрабатываемую заготовку и ее абразивный износ. Продукты износа заготовки и св зки инструмента попадают в зазор uh между рабочей поверхностью инструмента и обрабатываемой заготовкой и в результате низ- кой износостойкости наполнител 3 производ т его выработку. Работа инструмента производитс при посто нной под давлением подаче СОЖ через отверстие 5 в центре корпуса инструмен- та Образовавшийс в результате абразивного износа заготовки и инструмента шлам вместе с СОЖ центробежными силами вращающейс пары и избыточного давлени в магистрали выбрасываетс наружу. Лучшему выводу шлама из контактной зоны обработки, смачиванию и охлаждению инструмента служат отводные каналы 4. В цел х исключени заI7 1 tool layer, which, together with the tool layout, ensures the formation of a complex curvilinear cutting profile with removal of the stock allowance by separate layers ensuring optimum working conditions. In the course of the tool operation, the cutting of the protruding 2 diamond grains protruding from the bond of the abrasive plates into the workpiece and its abrasive wear. The wear products of the workpiece and the binder of the tool fall into the gap uh between the working surface of the tool and the workpiece being machined and, as a result of the low wear resistance of the filler 3, produce it. The operation of the tool is carried out at a constant pressure supply of coolant through the hole 5 in the center of the tool body. The sludge resulting from abrasive wear of the workpiece and tool together with the coolant by the centrifugal forces of the rotating pair and the overpressure in the line is thrown out. For better removal of sludge from the contact treatment zone, wetting and cooling the tool are diversion channels 4. In order to exclude the

Без на- Вез от-С аОразивным компонентомNo na vez ot-a arazivny component

полните- водных ,full body,

л каналов Размен Размер Размер 5S 10-50% | 701 0,05-0,15 0,2зерен аб- зерен аб-зеренl Channels Size Change Size 5S 10-50% | 701 0.05-0.15 0.2 grains ab-grains ab-grains

разива разива абразива тот же, меньше больше что и алмазных алмазных а мазов на 3 пор дкаRaziv raziv abrasive is the same, less is more than diamond diamond and Mazov for 3 times

Хороша Плоха Хороша Отлична Хороша Хороша Хороша Отлична Отлична Is good is good is good is excellent is good is good is good is excellent is excellent

Алмазные элементы I/, . 4 не вы- 14 20 14 -14 14 -20 20Diamond elements i /,. 4 not you- 14 20 14 -14 14 -20 20

держиваБез дефек- Царапины ют на- Отдельные Вез де- Вез де- Отдельные Без де- Без де- Отдельные тов лассины грузок ласскны фактов фектов царапины фектов фектов дефектыMaintain no scratches yu- Separate Wes de wes de de Separate without de No de Separate goods loads delicate facts of the scratch effect of the defective defects

УдовлетБорительтельна SatisfactionBroteltelnna

Хороша Отлична Good Excellent

92189218

саливани рабочих поверхностей абразивных пластин 2 в зону обработки периодически по мере выработки наполнител 3 подаетс абразивный порошок , который способствует сохранению абразивной стабильности инструмента.Salting the working surfaces of the abrasive plates 2 into the treatment area periodically as the filler 3 is produced, the abrasive powder is fed, which contributes to the preservation of the abrasive stability of the tool.

Claims

1. An abrasive end tool comprising a body with abrasive elements mounted on it, between which there is a filler with a wear resistance lower than the wear resistance of the abrasive elements, characterized in that, in order to increase the wear resistance of the tool, the abrasive elements are made in the form of flat plates fixed radially on the body and its larger side perpendicular to its surface, with a fill factor of 0.05-0.15.

A tool according to claim 1, characterized in that the filler comprises an abrasive with a grain size equal to the grain of the abrasive grains of flat plates, or 1-2 numbers lower than them, and its amount is 10-50% of the filler volume.

Excellent Satisfy- voritelna

Excellent Excellent Bad

h h h h

-

2