UA65489A - Avrasive tool - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до області обробки матеріалів абразивним інструментом і може бути застосований в 2 будь-якій галузі промисловості для шліфування, полірування, різання, зачищення виробів і деталей різного призначення.

Відомий абразивний інструмент (див. Прудников Е.Л., Дуда Т.М., Зарицкий А.С. Абразивосодержащие електрохимические покрьтия. - Київ: Наукова Думка., 1985, с.4), що містить електропровідний корпус, на робочій поверхні якого за допомогою шару електролітично осадженого металу з виступанням відносно 70 останнього закріплені абразивні зерна.

Недоліком цього інструмента є низька міцність прикріплення шару до корпуса, що приводить до його короблення і відшаровування, а також виривання абразивних зерен зі зв'язки.

Відомий також найбільш близький за технічною суттю до винаходу абразивний інструмент (див. авт.св. СРСР

Мо1283067, МПК4 8В24ДЗ3/06, опубл. Бюл. Мо2, 15.01.87р.), що містить електропровідний корпус, на робочій 79 поверхні якого за допомогою першого металевого шару, що примикає до корпуса, другого проміжного металевого шару, а також третього металевого шару , що мають різну твердість, закріплені абразивні зерна з виступанням відносного третього металевого шару, при цьому висота першого шару складає 0,3...0,5 середньої висоти абразивного зерна, твердість першого металевого шару в 2,5...3,0 разів, а другого в 1,15...2,0 рази менше, ніж твердість третього шару.

Наявність першого і другого більш м'яких у порівнянні з третім шарів дозволяє розвернути зерна абразиву в необхідне положення, забезпечивши при цьому постійність отриманої в процесі нанесення концентрації абразиву. А вибір пропонованої висоти першого шару відносно висоти абразивних зерен дозволить більш надійно закріпити одиничні зерна, що виступають відносно робочої поверхні інструменту, що призведе до помітного підвищення його стійкості і ріжучої здатності. Однак при виникненні динамічних навантажень однієї правильної орієнтації і збільшення концентрації абразиву недостатньо. У процесі експлуатації інструменту « зерна поступово розхитуються у своїх гніздах і вириваються з них, що призведе до подряпин оброблюваної поверхні, руйнування третього закріплюючого абразивні зерна шару і в кінцевому рахунку до відшаровування його разом з іншими шарами й абразивними зернами від корпуса інструмента.

В основу винаходу покладено завдання такого удосконалення абразивного інструменту, при якому за рахунок о базування абразивних зерен на першому шарі, уведення додаткових шарів, вибору матеріалу всіх шарів із с пропонованими властивостями, а також товщини шарів забезпечується можливість протистояти динамічним навантаженням унаслідок їхнього демпфірування за рахунок переміщення і розвороту начебто закарбованих З абразивних зерен у лунках, що призведе до збільшення стійкості абразивного інструмента. ю

Означене завдання вирішується завдяки тому, що в абразивному інструменті, що містить електропровідний корпус, на робочій поверхні якого за допомогою першого металевого шару, що примикає до корпуса, другого о проміжного металевого шару, а також третього металевого шару, що мають різну твердість, закріплені абразивні зерна з виступанням відносного третього металевого шару, згідно винаходу перший шар виконаний з пористого металу твердістю 5,0...5,5 по шкалі МООС адгезійно-активного до матеріалу корпусу, другий шар виконаний із « пластичного матеріалу твердістю 2,0...3,5 по шкалі МООС адгезійно-активного до попереднього шару і до З 50 абразивних зерен, третій шар виконаний з металу твердістю, що перевищує 5,0 по шкалі МОСС, а між другим і с третім шарами розміщений додатковий шар з пористого металу, при цьому абразивні зерна базуються на

Із» першому шарі, максимальне досягнення розв'язуваної задачі буде, якщо на третьому шарі розміщений ще один зносостійкий шар з металу, твердість якого більше твердості металу третього шару, товщина другого шару перевищує 0,5 середньої висоти абразивного зерна, товщина додаткового, третього і зносостійкого шарів дорівнює чи перевищує 0,25 товщини попередніх шарів. б Причинно-наслідковий зв'язок між пропонованою сукупністю ознак і технічними ефектами, що досягаються 4! при її реалізації, полягає у наступному.

Сукупність ознак, що характеризує пропонований абразивний інструмент, забезпечує начебто шк закарбовування абразивних зерен, що базуються на першому шарі, а оскільки цей перший шар пористий, о 20 наступний - пластичний, а за ним знову пористий забезпечується можливість провороту абразивних зерен під дією динамічних навантажень і пружної післядії на них, оскільки зверху зерна надійно закріплені від виривання с третім шаром і ще кращий варіант, коли, крім нього, закріплений ще і зносостійкий шар, що при спробі зерен просунутися нагору і вирватися повертає їх у вихідне положення. Саме завдяки такому сполученню ознак сукупності при розвороті зерен навколо них не виникають мікротріщини. Досягненню цих ефектів у великому 29 ступені сприяє вибір матеріалу шарів, які забезпечують міцний їхній зв'язок з абразивними зернами, а також в. пропоновані співвідношення висот шарів, що і забезпечують реалізацію описаного вище нового механізму взаємодії ознак сукупності на самому оптимальному рівні.

На кресленні проілюстрований абразивний інструмент, що заявляється.

Він містить електропровідний корпусі, на робочій поверхні якого за допомогою першого металевого шару, що 60 примикає до корпусу, 2, а також другого проміжного металевого шару З і третього металевого шару 4, що мають різну твердість, закріплені абразивні зерна 5 з виступанням відносно третього металевого шару 4, при цьому перший шар 2 виконаний з пористого металу твердістю 5,0...5,5 по шкалі МООС адгезійно-активного до матеріалу корпуса 1, наприклад з нікелю пористого з твердістю 225 НКС, другий шар З виконаний із пластичного матеріалу твердістю 2,0...3,р5 по шкалі МООС адгезійно-активного до попереднього шару і до абразивних зерен бо в, наприклад з міді, третій шар 4 виконаний з металу твердістю, що перевищує 5,0 по шкалі МОСС, наприклад з нікелю блискучого з твердістю 425 НАС, а між другим З і третім 4 шарами розміщений додатковий шар 6 з пористого металу, наприклад з нікелю пористого з твердістю 225 НКС, при цьому абразивні зерна 5 базуються на першому шарі 2, на третьому шарі 4 може бути розміщений ще один зносостійкий шар 7 з металу, твердість

ЯКОГО більше твердості металу третього шару 4, наприклад з нікелю блискучого з твердістю 625 НАС, оптимальними варіантами будуть такі виконання пропонованого інструмента, коли товщина другого шару З перевищує 0,5 середньої висоти абразивного зерна 5, а товщина додаткового шару 6, третього шару 4 і зносостійкого шару 7 дорівнює чи перевищує 0,25 товщини кожного з попередніх шарів, 3, 6, 4, відповідно.

Робота інструмента, що заявляється, не відрізняється від відомих і залежить від виду інструмента, у якому /о реалізована пропонована сукупність ознак. Працездатність такого інструмента визначається міцністю зчеплення всіх шарів між собою і з робочою поверхнею корпуса 1 абразивного інструмента. Він може протистояти динамічним навантаженням (на кресленнях сила ЕЕ) внаслідок їх демпфірування за рахунок зміщення і розвороту начебто закарбованих абразивних зерен 5 у лунках, що показано на кресленнях пунктиром, це призведе до збільшення стійкості абразивного інструмента. Працездатність такого інструмента визначається кількістю кв.м 7/5 шШліфованої поверхні оброблюваного матеріалу, а також міцністю утримання абразивних зерен 5 у зв'язуючому і/або наявністю площинок зносу на абразивних зернах 5.

Був виготовлений абразивний інструмент для ручних електричних шліфувальних машин, матеріал шарів якого відповідає середнім значенням пропонованих співвідношень твердості (приклад 1), граничним значенням - (приклади 2-3), а також аналогічний інструмент за прототипом (приклад 4), дані зведені в таблицю (додається).

При виході за границі пропонованих співвідношень твердості шарів пропонованого абразивного інструменту значно зменшується кількість метрів шліфованої поверхні, суттєво підвищується кількість вирваних абразивних зерен із зв'язуючого і/або кількість площин зносу. А при виконанні інструмента у відповідності з пп.1-4 формули винаходу інструмент витримує динамічні навантаження без усіляких вад.

Дані таблиці отримані при шліфуванні граніту червоного Лезніківського родовища, що мають наступні базові ов Характеристики: «

Стиранність (г/кв.см) 0,52

Щільність (г/куб.см) 2,63

Пористість істинна (95) 0,75 б зо Межа міцності при стисканні у водонасиченрому стані (кг/кв.см) 1545,00

Межа міцності при стисканні у повітряно-сухому стані (кг/кв.см) 1786,00 со « ю

Об'єкт випробувань |Мо п/п Твердість матеріалу шарів за шкалою Показники ефективності з ес НИК НК

ШИ Й ох спін с звис шар кв. м. шліфованої зі зв'язки 90 зносу 90 поверхні

Протнования 10053030 53 50мю 1000010 с зво) аю | тов а прототипом

Claims (4)

(22) Формула винаходу

1. Абразивний інструмент, що містить електропровідний корпус, на робочій поверхні якого за допомогою е першого металевого шару, що примикає до корпусу, другого проміжного металевого шару, а також третього о 20 металевого шару, що мають різну твердість, закріплені абразивні зерна з виступанням відносно третього металевого шару, який відрізняється тим, що перший шар виконаний з пористого металу твердістю 5,0...5,5 по с шкалі МООС, адгезійно-активного до матеріалу корпусу, другий шар виконаний із пластичного матеріалу твердістю 2,0...3,5 по шкалі МОСС, адгезійно-активного до попереднього шару і до абразивних зерен, третій шар виконаний з металу твердістю, що перевищує 5,0 по шкалі МОСС, а між другим і третім шарами розміщений додатковий шар з пористого металу, при цьому абразивні зерна базуються на першому шарі.

в. 2. Інструмент за п. 1, який відрізняється тим, що на третьому шарі розміщений ще один зносостійкий шар з металу, твердість якого більше твердості металу третього шару.

3. Інструмент за п. 1, який відрізняється тим, що товщина другого шару перевищує 0,5 середньої висоти абразивного зерна. 60

4. Інструмент за п. 1, який відрізняється тим, що товщина додаткового, третього і зносостійкого шарів дорівнює чи перевищує 0,25 товщини попередніх шарів. б5