Алмазный круг на металлической связке

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ АЛМАЗНЫЙ КРУГ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Смоляк Василий Васильевич Гончаров Сергей Валентинович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Алмазный круг на металлической связке, включающий металлический диск, рабочая поверхность которого выполнена в виде конуса, и алмазоносный слой, нанесенный на коническую поверхность диска, отличающийся тем, что алмазоносный слой снабжен вставкой, расположенной на вершине конуса, а ее наружная поверхность идентична рабочей поверхности диска.(56) 1. ГОСТ 2424-83. Круги шлифовальные. Технические условия. - С. 48. 2. ГОСТ 16179-82. Круги алмазные шлифовальные плоские с двусторонним коническим профилем форм 1 ЕЕ 1 Х и 14 ЕЕ 1 Х (прототип). Предлагаемое техническое решение относится к режущему инструменту, а именно к алмазным кругам на металлической связке формы 11 и 14 ЕЕ 1 Х с углом при вершине режущего профиля, и может найти применение при изготовлении алмазных кругов, предназначенных для обработки изделий из стекла и хрусталя. Широко известны указанные выше алмазные круги и круги из нитрида бора на керамических и металлических связках, предназначенные для обработки профильных поверхностей. Круги состоят из металлического диска с нанесенным на периферию режущим слоем эльборовых или алмазных зерен 1. Недостатком указанных кругов является невысокая стойкость режущего профиля круга вследствие действия повышенных сил резания и трения в вершине режущего профиля,а также стесненных условий отвода тепла, выделяющегося в зоне резания. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению(прототип) является алмазный шлифовальный круг с двусторонним коническим профилем форм 1 ЕЕ 1 Х и 14 ЕЕ 1 Х по ГОСТ 16179-82 2. Указанные по ГОСТ 16179-82 круги состоят из металлического диска и алмазоносного слоя с углом рабочей части круга. Металлическая или органическая связка круга имеет одинаковый состав по всему объему рабочей части круга и определенное количество алмазных зерен в каратах, содержащихся в алмазоносном слое 2. Недостатком указанных кругов является невысокая стойкость к износу и разрушению вершины угла рабочей части круга по сравнению с коническими поверхностями круга. Это связано с действием повышенных сил резания в вершине угла рабочей части круга и стесненными условиями отвода тепла из вершины угла, что приводит интенсивному износу и разрушению вершины. Ухудшены также условия отвода продуктов износа круга и подвод смазочно-охлаждающих жидкостей. Быстрый износ вершины угла рабочей части круга требует частых правок профиля, а вследствие этого повышенного расхода алмазов и удорожания выполняемой операции обработки изделия. Задачей предлагаемой полезной модели является создание алмазного круга с повышенной стойкостью вершины режущего профиля. Задача решается за счет того, что в алмазном круге на металлической связке, включающем металлический диск, рабочая поверхность которого выполнена в виде конуса, и алмазоносный слой, нанесенный на коническую поверхность, алмазоносный слой снабжен вставкой, расположенной на вершине конуса, а ее наружная поверхность идентична рабочей поверхности диска. На схеме представлен общий вид алмазного круга на металлической связке с алмазоносным слоем. Предлагаемый алмазный круг на металлической связке включает в себя металлический диск 1, рабочая поверхность 2 которого выполнена в виде конуса, и алмазоносный слой 3, нанесенный на коническую поверхность диска 1. Кроме этого, алмазоносный слой 3 снабжен вставкой 4, расположенной на вершине конуса 5, а наружная поверхность вставки 4 идентична рабочей поверхности диска 1. Алмазный круг работает следующим образом. При шлифовании или прорезке поверхностей в виде канавок угловой или другой формы переменного профиля на изделиях из стекла или керамики вершина конуса 5 круга и поверхности конуса вступают в контакт с обрабатываемым материалом (на фигуре не показано). Вершина конуса 5 и коническая поверхность круга находятся в разных условиях резания. Наиболее интенсивному износу и разрушению подвергается вершина 5 режущего профиля круга, так как у нее ограниче 2 27792006.06.30 ны условия теплоотвода из зоны резания условиями отвода продуктов резания, подвода смазочно-охлаждающей жидкости. Конические поверхности подвержены меньшему износу и разрушению, так как на них имеется возможность более интенсивного отвода тепла,улучшены условия подвода жидкости и выброс продуктов резания из зоны резания. Вследствие указанных причин стойкость рабочей поверхности круга не одинакова. Быстрый износ вершины угла рабочей части круга требует частых правок профиля, а вследствие этого повышенного расхода алмазов и удорожания выполняемой операции обработки изделия. Введение вставки 4, расположенной на вершине конуса и имеющей повышенные режущие свойства по сравнению с коническими поверхностями, обеспечивает выравнивание режущих свойств вершины конуса и конических поверхностей и, как следствие, равномерную стойкость всего рабочего профиля. Это обеспечивает равномерный износ всей периферии алмазоносного слоя, а следовательно, повышение стойкости всего режущего профиля круга и снижение количества правок режущего профиля. Ширина вставки выбирается в пределах 0,5-2,0 мм в зависимости от геометрических размеров круга и выполняемой работы. Более высокие режущие свойства вставки по сравнению с конической поверхностью алмазоносного слоя обеспечиваются выбором состава связки и технологией изготовления алмазного круга. Величина угла вершины конусавыбирается по ГОСТ 16179-82 или определяется требованиями, предъявляемыми к форме и размерам обрабатываемой поверхности изделия. Круги используются преимущественно при обработке изделий из стекла и хрусталя для нанесения различных рисунков на обрабатываемую поверхность. В ГНУ Физико-технический институт НАН Беларуси изготовлены опытные образцы кругов указанного типа и проведены их испытания при выполнении гравировальных работ при обработке изделий из хрусталя на Борисовском хрустальном заводе. Круг изготавливался со вставкой, имеющей повышенные режущие свойства по сравнению с режущими свойствами конической поверхности. Испытания кругов показали, что износ вершины конуса и конической поверхности имеет одинаковую величину. Вследствие этого снижается количество правок круга. Расход алмазоносного слоя снижается на 10-15 по сравнению с кругом без вставки. Предлагаемый алмазный круг на металлической связке со вставкой найдет широкое применение при обработке изделий из стекла, хрусталя и керамики для прорезки канавок различного профиля, выполнении гравировальных и др. работ. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3