SU1311921A1 - Абразивный торцовой инструмент - Google Patents

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.

Description

13

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 напол

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 ,

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости инструмента.

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,

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 улучшить

921

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.

5

5

0

5

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.

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.

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.

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 .

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.

51

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.

На фиг. 1 схематично показан абразивный торцовый инструмент со стороны рабочей поверхности, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез.

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 установлено

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 

йлмаэньк

элемен--15 (-5) -5 +15 0,03

тов к

корпусу

Абразивна  . Хороаа  Удовлет- Плоха  Плоха  Хороша  Удов- Хороша 

способностьворитель-летвона рительиа 

Абразивна  стойкость {стаВильвость ) ИИ-Алмазные..

тервалыэлементы

правок, ч Ухудшает не вьщер-14 4 2 2 14 4 7 живают

Качество об-все па- нагрузок Без по- Царапины Царапины Царапи Без де- Царалины Царапины

работкнраметрыверхно- лассипы лассины гапш фектов

(по поверхстных.

ностным де-дефектов

фектам)

Изиосостой-Отлична  Хороша  Плоха  Плоха  Отлич- Удовлет- Плоха 

костьна верительга 

Пр кечавае, Высота алмаатс5 элементов 12 мм.

11921 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.

10

5

Инструмент работает следующим образом .

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 алмазоносный

25

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  заI

Без на- Вез от-С аОразивным компонентом

полните- водных ,

л  каналов Размен Размер Размер 5S 10-50% | 701 0,05-0,15 0,2зерен аб- зерен аб-зерен

разива разива абразива тот же, меньше больше что и алмазных алмазных а мазов на 3 пор дка

Хороша  Плоха Хороша  Отлична  Хороша  Хороша  Хороша  Отлична  Отлична 

Алмазные элементы I/, . 4 не вы- 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 дефекты

УдовлетБорительтельна 

Хороша  Отлична 

9218

саливани  рабочих поверхностей абразивных пластин 2 в зону обработки периодически по мере выработки наполнител  3 подаетс  абразивный порошок , который способствует сохранению абразивной стабильности инструмента.

Claims (1)

1. Абразивиьй торцовый инструмент содержащий корпус с установленными на нем абразивными элементами, между которыми расположен наполнитель с износостойкостью ниже износостойкости абразивных элементов, отличающийс  тем, что, с целью по- вьщгени  износостойкости инструмента, абразивные элементы выполнены в виде плоских пластин, закрепленных ради- ально на корпусе и своей большей стороной перпендикул рно к его по- - верхности, при коэффициенте заполнени  0,05-0,15.

.. Инструмент по п. 1, отличающийс  тем, что наполнитель содержит абразив с зернистостью, равной зернистости абразивных зерен плоских пластин, или на 1-2 номера ниже их, а количество его составл ет 10-50% объема наполнител .

Отлична  Удовлет- , вори- тельна 

Отлична  Отлична  Плоха 

ч Ч Ч Ч

-

Фиг.2