Алмазный шлифовальный инструмент

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Кузей Анатолий Михайлович Францкевич Алла Владимировна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) Алмазный шлифовальный инструмент, включающий корпус и композиционную вставку, состоящую из связки и хаотично расположенных в ней режущих элементов, выполненных из алмазных зерен и/или гранул сверхтвердых материалов, содержание которых в композиционной вставке составляет 25-90 об. , а 5-80 об.из них меньше остальных в 10-1000 раз, отличающийся тем, что связка дополнительно содержит гранулы медного и/или никелевого сплава, в которых расположены режущие элементы меньших размеров.(56) 1. Иванов С.А., Переяславов В.П., Майстренко А.Л. Интенсивное электроспекание алмазосодержащих композиционных материалов. - С. 269-272. Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент и технология его изготовления и применения Сб. научн. трудов. - Киев ИСМ им. В.Н. Бакуля, ИПЦ АЛКОН НАНУ, 2003. - 344 с. 2. Патент РБ 2982, 2006 (прототип). 59352010.02.28 Полезная модель относится к области абразивного инструмента, а именно алмазоабразивного, применяемого для шлифования керамики, в том числе из оксида алюминия, карбида кремния, карбида бора и т.д. Известен алмазный карандаш, включающий корпус и композиционную вставку, состоящую из связки и хаотично расположенных в ней алмазных зерен фракции 1000/800 мкм, объемное содержание которых составляет 251. Недостатком известного инструмента является повышенный расход алмаза. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является правящий инструмент, включающий корпус и композиционную вставку, состоящую из связки и хаотично расположенных в ней режущих элементов, которые выполнены из алмазных зерен и/или гранул сверхтвердых материалов, а их содержание в композиционной вставке составляет 25-92 об. , причем из них 5-85 об.составляют режущие элементы, величина которых меньше остальных в 1,5-1500 раз 2. Недостатком известного инструмента является повышенный расход алмаза при шлифовании инструментальной керамики из спеченного карбида бора, карбида кремния, оксида алюминия, который обусловлен повышенным износом связки и выкрашиванием из нее частично изношенных алмазных зерен. Задачей полезной модели является снижение удельного расхода сверхтвердого материала. Задача решается тем, что в алмазном шлифовальном инструменте, включающем корпус и композиционную вставку, состоящую из связки и хаотично расположенных в ней режущих элементов, выполненных из алмазных зерен и/или гранул сверхтвердых материалов, содержание которых в композиционной вставке составляет 25-90 об. , а 580 об.из них меньше остальных в 10-1000 раз, связка дополнительно содержит гранулы медного и/или никелевого сплава, в которых расположены режущие элементы меньших размеров. Такая конструкция инструмента, а именно расположение меньших по размеру режущих элементов в гранулах медного и/или никелевого сплавов, обеспечивает повышение их концентрации в локальных областях связки, что приводит к снижению износа связки и предотвращает выкрашивание частично износившихся больших по размеру режущих элементов. Гранулы, содержащие режущие элементы меньших размеров, в отличие от их хаотичного расположения в связке также участвуют в процессе резания. Эти эффекты обеспечивают снижение удельного расхода алмаза (сверхтвердого материала). Полезная модель поясняется чертежом. На фигуре показан алмазный шлифовальный инструмент. Шлифовальный инструмент включает корпус 1 и композиционную вставку 2,состоящую из связки 3, режущих элементов 4 и 5, причем величина режущих элементов 4 меньше величины режущих элементов 5, гранул медного 6 и/или никелевого 7 сплавов. В процессе шлифования (правки) режущие элементы 5 и гранулы 6, 7 периодически воспринимают ударные нагрузки, передающиеся с обрабатываемой поверхности на вставку 2 и корпус 1, под действием ударных нагрузок гранулы 6 и 7 частично деформируются,погружаясь в связку 3, и одновременно изнашиваются, участвуя в процессе резания. Режущие элементы 4, закрепленные в гранулах, снижают их износ и препятствуют износу связки 3 и обнажению (выступанию из связки) режущих элементов 5. Частично изношенные режущие элементы 5 не вырываются из связки и участвуют в процессе резания до полного износа, что приводит к снижению удельного расхода сверхтвердых материалов. В качестве режущих элементов используются зерна алмаза, кубического нитрида бора и сверхтвердых материалов на их основе. Пример 1. Шлифовальным инструментом, кругом формы 1 А 1 диаметром 150 мм с шириной композиционной вставки 10 мм, обрабатывали спеченный карбид бора с производительностью 200 мм 3/мин. Содержание алмазных зерен в композиционной вставке 25 об. ,2 59352010.02.28 причем 5 из них величиной 28-20 мкм расположены в гранулах медного сплава, а остальные, величиной 315-280 мкм (А 8 К 100), - в связке. Удельный расход алмаза составил 30 мг/см 3. Удельный расход алмаза при обработке спеченного карбида бора известным инструментом (прототипом) составил 38 мг/см 3. Пример 2. Шлифовальным инструментом с диаметром композиционной вставки 14 мм, содержащей 60 об.алмазных зерен, 35 из которых, величиной 10/7 мкм, расположены в гранулах никелевого сплава, а остальные, величиной 1000 мкм (А 8 К 100), - в связке, правили абразивный круг 24 А 25 СТ 1 К диаметром 600 мм. Удельный расход алмаза составил 25 мг/см 3. Удельный расход алмаза при правке известным инструментом (прототипом) составил 30 мг/см 3. Пример 3. Шлифовальным инструментом с диаметром композиционной вставки 20 мм, содержащей 90 об.алмазных зерен, 70 из которых, величиной 3-1 мкм, расположены в гранулах из медного и никелевого сплава, а остальные, величиной 800 мкм (А 8 К 100), в связке, обрабатывали абразивный круг из карбида кремния диаметром 300 мм с производительностью 20 см 3/мин. Удельный расход алмаза составил 18 мг/см 3. Удельный расход алмаза при обработке известным инструментом (прототипом) составил 24 мг/см 3. Таким образом, использование предлагаемого инструмента позволяет снизить удельный расход сверхтвердого материала. Область применения полезной модели - инструментальная промышленность, машиностроение. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3