Способ изготовления фасонного правящего ролика

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФАСОННОГО ПРАВЯЩЕГО РОЛИКА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Дьячкова Лариса Николаевна Звонарев Евгений Владимирович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ изготовления фасонного правящего ролика, включающий нанесение алмазного слоя и его закрепление на корпусе инструмента, имеющего форму ролика, отличающийся тем, что для нанесения алмазного слоя используют алмазные зерна различных фракций, которые засыпают в зазор между корпусом инструмента и графитовой оправкой с профилем, соответствующим профилю инструмента, шириной не менее 1,2-1,5 от линейного размера крупной фракции алмазного зерна и закрепляют алмазные зерна за счет заплавления зазора легкоплавким сплавом. Изобретение относится к области производства алмазного инструмента, в частности к способам получения фасонного правящего инструмента для правки шлифовальных кругов для массового производства деталей сложной формы, в частности роликов, карданов и т.д. Известен способ изготовления алмазного правящего ролика с закрепленными на нем металлом-связкой алмазными зернами, при этом между алмазным слоем и корпусом расположен слой металла с высокой теплопроводностью толщиной 0,3-0,5 мм. 1. Недостатком данного способа является сложность и длительность операции получения ролика, требующей нанесение предварительно слоя металла с высокой теплопроводностью, затем слоя алмазов, а затем закрепление алмазов на корпусе. Известен также способ изготовления сложнопрофильного правящего абразивного инструмента, включающий закрепление алмазов на матрице с профилем, обратным заданному профилю, заращивание алмазов гальванической связкой, после чего абразивосодержащий слой соединяют с корпусом, а матрицу удаляют 2. Недостатком этого способа также является длительность процесса, материалоемкость(необходимость удаления матрицы), невозможность получения алмазного слоя с более чем единичным расположением алмазов, следовательно с невысокой долговечностью. В качестве прототипа выбран способ изготовления вращающегося правочного устройства с алмазным слоем на внутренней поверхности, включающий нанесение алмазных частиц и их закрепление на внутренней поверхности с применением гальванопластики,удаление избыточных алмазных частиц из матрицы, нанесение слоя затвердевшей синтетической смолы, прикрепленной к сердечнику при помощи клея 3. Недостатком способа является сложность и длительность процесса, включающего гальванопластику, невозможность получения алмазного слоя с более чем единичным расположением алмазов, невысокая долговечность. 7303 1 2005.09.30 Задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в увеличении долговечности алмазного инструмента и снижении длительности процесса его изготовления и стоимости. Поставленная задача достигается тем, что в известном способе изготовления фасонного правящего ролика, включающем нанесение алмазного слоя и его закрепление на корпусе инструмента, имеющего форму ролика, для нанесения алмазного слоя используют алмазные зерна различных фракций, которые засыпают в зазор между корпусом инструмента и графитовой оправкой с профилем, соответствующим профилю инструмента,шириной не менее 1,2-1,5 от линейного размера крупной фракции алмазного зерна и закрепляют алмазные зерна за счет заплавления зазора легкоплавким сплавом. Экспериментально установлено, что ширина зазора, равная 1,2-1,5 от линейного размера крупной фракции алмазного зерна, а именно 1200-1500 мкм, обеспечивает получение полифракционного алмазного слоя с хаотичным расположением алмазов. Такой алмазный слой позволяет значительно повысить долговечность инструмента. Уменьшение ширины зазора менее 1,2 от линейного размера крупной фракции алмазного зерна не позволяет засыпать необходимое количество алмазов из-за возникновения арочного эффекта, увеличение ширины зазора более 1,5 от линейного размера крупной фракции алмазного зерна приведет к повышению содержания связки из легкоплавкого сплава в рабочем слое инструмента и соответственно к снижению его работоспособности и долговечности. Применение метода засыпки алмазов в зазор с последующим закреплением его на корпусе инструмента заливкой легкоплавким сплавом обеспечивает существенное снижение длительности процесса изготовления инструмента и его стоимости. Сущность предлагаемого способа поясняется в примерах. Примеры 1-5. Корпус инструмента из стали Ст 3, имеющую конечную форму ролика, устанавливали в графитовую оправку, также имеющую форму ролика, но с зазором, равным 1000 1200 1350 1500 1700 мкм. В зазор засыпали алмазный порошок 1000/800 и порошок связки на медно-оловянной основе. Собранную конструкцию помещали в вакуумную печь и спекали при температуре 850-1000 С в зависимости от состава связки. Полученные результаты приведены в таблице. По способу-прототипу также изготавливали фасонный правящий ролик, используя алмазный порошок той же фракции и связку того же состава. Ширина зазора между кор- Толщина ал- Концентрация Время на изготовле п/п пусом инструмента и графи- мазного слоя, алмазной комние фасонного пратовой матрицей, мкм мкм поненты,вящего ролика, мин 1 1000 970-985 140 70 2 1200 1185-1195 150 60 3 1350 1340-1348 175 60 4 1500 1490-1495 200 60 5 1700 1690-1695 210 60 прототип 1350 135 2820 Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить концентрацию алмазной компоненты в 1,3 раза, а следовательно повысить долговечность ролика и снизить время его изготовления в 47 раз. Источники информации 1.А.с. 449553, МПК 24 5/00, 1990. 2..с. 1754430, МПК 24 5/00, 17/00, 1992. 3.30-96215 В 2, МПК 24 3/06, 1995 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.