SU1556885A1 - Method of producing abrasive cut-off wheels - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии машиностроени  при изготовлении абразивных кругов и позвол ет повысить стойкость инструмента. Дл  этого абразивный материал размещают на металлической тонкостенной заготовке, после чего осуществл ют его внедрение путем магнитно-импульсного воздействи  на заготовку через эластичный пуансон. Твердосплавна  плита, используема  при внедрении, выполнена со сферическим углеблением со стороны ее рабочей поверхности. Закрепление упом нутого абразивного сло  на заготовке осуществл ют путем дополнительного магнитно-импульсного воздействи  на сдеформированную заготовку через эластичный пуансон в направлении твердосплавной плиты, имеющей плоскую рабочую поверхность. Профилирование заготовки в виде сегмента сферы при внедрении и обратна  ее деформаци  к исходному виду при закреплении абразивных зерен обеспечивают прочное их удержание в инструменте за счет пластического перераспределени  металла заготовки. 4 ил., 1 табл.The invention relates to mechanical engineering technology in the manufacture of abrasive wheels and improves tool life. For this, the abrasive material is placed on a thin-walled metal billet, after which its implantation is carried out by means of a magnetic-pulse effect on the billet through an elastic punch. The carbide plate used in the introduction is made with spherical carbonation on the side of its working surface. The anchoring of the said abrasive layer on the workpiece is carried out by means of an additional magnetic-pulse action on the deformed workpiece through an elastic punch in the direction of a hardmetal plate having a flat working surface. The profiling of the workpiece as a sphere segment during the introduction and the reverse of its deformation to its original form when the abrasive grains are fixed ensure their strong retention in the tool due to plastic redistribution of the metal of the workpiece. 4 ill., 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к технологии машиностроени  и может быть использовано дл  изготовлени  абразивного инструмента, в частности отрезных и распиловочных кругов.The invention relates to mechanical engineering technology and can be used for the manufacture of abrasive tools, in particular cutting and sawing wheels.

Цель изобретени  - повышение производительности круга путем повышени  концентрации абразивного материала в инструменте .The purpose of the invention is to increase the productivity of the circle by increasing the concentration of abrasive material in the tool.

Способ изготовлени  абразивных отрезных кругов включает размещение сло  абразивного материала, например алмазного порошка, на заготовке, внедрение его в заготовку путем магнитно-импульсного воздействи  на нее через эластичный пуансон, установленный со стороны, противоположной абразивному слою, в направлении твердосплавной плиты, расположенной со стороны абразивного сло , и закрепление его. Твердосплавна  плита, используема  дл A method of making abrasive cut-off wheels involves placing a layer of abrasive material, such as diamond powder, on the workpiece, introducing it into the workpiece by means of a magnetic pulse effect on it through an elastic punch mounted on the side opposite to the abrasive layer in the direction of a hard alloy plate layer, and fixing it. Carbide plate used for

внедрени  абразивных частиц, установлена неподвижно и выполнена со сферическим углублением со стороны ее рабочей поверхности , а закрепление абразивного сло  на заготовке осуществл ют путем дополнительного магнитно-импульсного воздействи  на сдеформированную заготовку через эластичный пуансон в направлении твердосплаЪной плиты, имеющей плоскую рабочую поверхность .insertion of abrasive particles, fixed and made with a spherical recess on the side of its working surface, and fixing the abrasive layer on the workpiece is carried out by an additional magnetic-pulse effect on the deformed workpiece through an elastic punch in the direction of a hard plate with a flat working surface.

Профилирование заготовки в виде сегмента сферы при внедрении и обратна  ее деформаци  к исходному плоскому виду при закреплении абразивных зерен обеспечивают прочное их удержание в инструменте за счет пластического перераспределени  металла заготовки. В результате отпадает необходимость предварительного введени  в исходную шихту легкоплавкого металла, что позвол ет повысить концентрацию абразивных зерен вThe profiling of the workpiece as a sphere segment during the introduction and its reverse deformation to the initial planar appearance when the abrasive grains are fixed ensure their strong retention in the tool due to the plastic redistribution of the metal of the workpiece. As a result, there is no need for preliminary introduction of a low-melting metal into the initial charge, which allows increasing the concentration of abrasive grains in

ЈПЈP

сдsd

00 СП00 SP

инструменте, а следовательно, физико-механические и эксплуатационные характеристики . Кроме того, упрощаетс  технологический процесс за счет исключени  из него высокоскоростного вращени  твердосплавной плиты.tool and, consequently, physico-mechanical and operational characteristics. In addition, the process is simplified by eliminating the high-speed rotation of the carbide plate.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа, исходное положение элементов; на фиг. 2 - момент внедрени  абразивных зерен при профилировании заготовки; на фиг. 3 - положение сдеформированной заготовки с внедренными зернами; на фиг. 4 - момент закреплени  зерен при обратном деформировании заготовки .FIG. 1 shows the scheme of implementation of the proposed method, the initial position of the elements; in fig. 2 - the moment of introduction of abrasive grains during the profiling of the workpiece; in fig. 3 - position of the deformed billet with embedded grains; in fig. 4 - the moment of fixing the grains during the reverse deformation of the workpiece.

Способ осуществл ют следующим обра- зом.The method is carried out as follows.

Алмазный порошок 1 (фиг. 1) равномерно располагают на рабочей поверхности тонкостенной металлической заготовки 2. Последнюю с порошком размещают на эластичном (например, полиуретановом) пуансоне 3, предварительно установленном в контейнере 4 на электропровод щей пластине 5. При этом эластичный пуансон 3 и пластина 5 имеют возможность осевого перемещени  относительно контейнера 4. Вблизи пластины 5 устанавливают плоский индуктор 6 магнитно-импульсной установки 7.Diamond powder 1 (Fig. 1) is evenly placed on the working surface of a thin-walled metal billet 2. The last powder is placed on an elastic (for example polyurethane) punch 3 previously installed in container 4 on an electrically conductive plate 5. At the same time, an elastic punch 3 and plate 5 have the possibility of axial movement relative to the container 4. A flat inductor 6 of the magnetic-pulse unit 7 is installed near the plate 5.

Над поверхностью заготовки 2 располагают твердосплавную плиту 8 со сферической вогнутой поверхностью, обращенной к зато- товке 2. При этом радиус сферической поверхности R плиты 8 соответствует условию 3 R3s.R,.qf.lQRy где R3 - радиус заготовки 2.A carbide plate 8 with a spherical concave surface facing the sharpening 2 is positioned above the surface of the workpiece 2. The radius of the spherical surface R of the plate 8 corresponds to the condition 3 R3s.R, .qf.lQRy where R3 is the radius of the workpiece 2.

При разр де магнитно-импульсной установки 7 на индуктор 6 вследствие понде- ромоторного эффекта осуществл етс  высокоскоростное метание пластины 5, эластичного пуансона 3 и заготовки 2 в направлении от индуктора 6 к плите 8.When a magnetically pulsed installation 7 is discharged onto an inductor 6, due to the ponderomotive effect, high-speed throwing of the plate 5, the elastic punch 3 and the workpiece 2 in the direction from the inductor 6 to the plate 8 occurs.

В процессе соударени  заготовки 2 с плитой 8 (фиг. 2) абразивные зерна внедр ютс  в заготовку и удерживаютс  в ней за счет механического зацеплени . Внедрившиес  частицы образуют в заготовке кратеры, соответствующие максимальным размерам зерен. При этом прочность удер- жани  частиц недостаточна дл  эксплуатации инструмента.In the course of the collision of the workpiece 2 with the plate 8 (Fig. 2), the abrasive grains are embedded in the workpiece and retained in it by mechanical engagement. The implanted particles form craters in the workpiece that correspond to the maximum grain sizes. At the same time, the retention strength of the particles is insufficient for the operation of the tool.

Далее сформованную ъ виде сегмента заготовку 2 (фиг. 3) с абразивными частицами вновь располагают на эластичном пуансоне 3 и осуществл ют замену плиты 8 (фиг. 2) твердосплавной плитой 9 (фиг. 3) плоского профил . На индуктор разр жают накопитель магнитно-импульсной установки 7 с последующим перемещением и соударением заготовки 2 с плитой 9. В результате заготовка вновь принимает исходную плоскую форму (фиг. 4).Next, the preform 2, molded in the shape of a segment (Fig. 3) with abrasive particles, is again placed on the elastic punch 3 and the plate 8 (Fig. 2) is replaced with a carbide plate 9 (Fig. 3) with a flat profile. An inductor is discharged from the magnetic-impulse installation drive 7, followed by movement and collision of the workpiece 2 with the plate 9. As a result, the workpiece again takes on its original flat shape (Fig. 4).

В процессе обратного формоизменени  сдеформированной заготовки происходит перераспределение ее металла в поверхностной зоне, что обусловливает затекание его в кратеры и «защемление тем самым абразивных частиц (фиг. 4). Это обеспечивает прочное удержание абразивных зерен в заготовке, создает услови  дл  повышени  их концентрации (отпадает необходимость припайки частиц легкоплавким металлом ) и, как следствие, эксплуатационных показателей инструмента.In the process of reverse-shaping a deformed workpiece, its metal is redistributed in the surface zone, which causes it to flow into craters and thereby pinch the abrasive particles (Fig. 4). This provides a strong retention of abrasive grains in the workpiece, creates conditions for increasing their concentration (there is no need to solder the particles with low-melting metal) and, as a result, the operational performance of the tool.

Необходимость соблюдени  услови  3 , .10-Ra объ сн етс  недостаточно прочным удержанием абразивных зерен при , а также про влением эффекта гофрообразовани  заготовки в случае , . Это подтверждаетс  результатами исследовани  качества изготовленных кругов различных типоразмеров (см. табл.). С целью улучшени  условий формоизменени  заготовки, а также внедрени  в нее абразивных зерен, заготовку предварительно целесообразно отжигать.The need to comply with condition 3, .10-Ra is explained by the insufficiently strong retention of the abrasive grains during, as well as the appearance of the corrugation of the workpiece in case. This is confirmed by the results of a study of the quality of the fabricated circles of various sizes (see table). In order to improve the conditions for shaping the workpiece, as well as the introduction of abrasive grains into it, it is advisable to pre-anneal the workpiece.

Пример I. Изготавливают абразивные круги дл  распиловки кристаллов алмаза. В качестве заготовок используют бронзовые и стальные круги диаметром 80 и толщиной 0,08 мм. Алмазный порошок марки АСН зернистостью 20/16 мкм равномерно нанос т на поверхность заготовки. В качестве материала эластичного пуансона используют полиуретан СКУ-7Л. Размеры пуансона: диаметр 90, толщина 12 мм. Твердосплавные плиты изготовлены из сплава ВК6.Example I. Abrasive wheels are made to cut diamond crystals. As blanks use bronze and steel circles with a diameter of 80 and a thickness of 0.08 mm. ACN grade diamond powder with a grain size of 20/16 µm is uniformly applied to the surface of the workpiece. As the material of the elastic punch used polyurethane SKU-7L. Punch dimensions: diameter 90, thickness 12 mm. Carbide plates are made of alloy VK6.

В контейнер с подвижной медной плитой последовательно устанавливают эластичный пуансон и заготовку с абразивным порошковым материалом. Над контейнером располагаетс  твердосплавна  плита с вогнутой сферической поверхностью радиусом мм. Зазор (минимальный) между заготовкой и плитой составл ет 1,2 мм.An elastic punch and a billet with an abrasive powder material are successively installed in a container with a movable copper plate. A carbide plate with a concave spherical surface of a radius of mm is located above the container. The gap (minimum) between the workpiece and the plate is 1.2 mm.

Далее осуществл ют магнитно-импульсное метание заготовки на плиту при энергии разр да 10,2 кДж. В результате обеспечиваетс  внедрение абразивных зерен в заготовку с одновременным ее профилированием в виде сегмента сферы радиусом 200 мм. Осуществл ют замену плиты со сферическим профилем твердосплавной плитой плоского профил , после чего производ т повторный разр д накопител  установки на индуктор . Энерги  разр да составл ет 3,8 кДж. Это позвол ет вновь сформовать заготовку в исходное (в виде диска) состо ние, а также прочно закрепить в ней абразивные алмазные зерна.Next, magnetic-pulse throwing of the workpiece onto the plate is carried out at a discharge energy of 10.2 kJ. As a result, the introduction of abrasive grains into the workpiece with its simultaneous profiling in the form of a sphere segment with a radius of 200 mm is ensured. The spherical profile plate is replaced with a flat profile carbide plate, after which the installation drive is re-charged onto the inductor. The discharge energy is 3.8 kJ. This allows the blank to be reformed into its original state (in the form of a disk), as well as to firmly fix abrasive diamond grains in it.

Пример 2. Изготавливают абразивные круги дл  ptdKH листового текстолита СТЭФ толщиной 40 мм. В качестве заготовок используют стальные круги диаметром 200 и толщиной 1,0 мм. Дл  шаржировани  примен ют алмазный порошок АС6 зернистостью 315/250 мкм. Радиус формовани  при внедрении составл ет мм. Энерги  разр да дл  внедрени  и последующего закреплени  алмазных частиц 12,2 кДж. Процесс изготовлени  аналогичен примеру 1. Сравнительные испытани  провод тс  при следующих режимах: скорость резани  БО м/с; подача на оборот 0,6 мм.Example 2. Make abrasive wheels for ptdKH sheet textolite STEF thickness of 40 mm. Steel circles with a diameter of 200 and a thickness of 1.0 mm are used as blanks. An AC6 diamond powder with a grain size of 315/250 microns is used for ticking. The radius of the molding during the insertion is mm. The energy of discharge for the introduction and subsequent fixation of diamond particles is 12.2 kJ. The manufacturing process is similar to Example 1. Comparative tests are carried out in the following modes: BO cutting speed, m / s; feed per revolution 0.6 mm.

Исследовани  показывают, что применение предлагаемого способа позвол ет Повысить износостойкость абразивных отрезных кругов с 0,43-0,45 до 0,69-0,70 мг/м2.Studies show that the application of the proposed method allows to increase the wear resistance of abrasive cutting wheels from 0.43-0.45 to 0.69-0.70 mg / m2.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ изготовлени  абразивных отрезных кругов, при котором абразивный слой размещают на заготовке, формируют его сA method of making abrasive cutting wheels, in which the abrasive layer is placed on the workpiece, is formed with помощью твердосплавной плиты, расположенной со стороны абразивного сло , и внедр ют его в заготовку с помощью эластичного пуансона, установленного со стороны , противоположной абразивному слою, посредством воздействи  на него магнитных импульсов в направлении твердосплавной плиты и закрепл ют его, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стойкости инструмента , твердосплавную плиту берут со сферической рабочей поверхностью, з закрепление абразивного сло  осуществл ют другой твердосплавной плитой с плоской рабочей поверхностью , повтор   указанные действи  до образовани  плоской заготовки.using a carbide plate located on the side of the abrasive layer, and insert it into the workpiece using an elastic punch installed on the side opposite to the abrasive layer, through the influence of magnetic pulses in the direction of the carbide plate and fix it, characterized in that In order to increase tool durability, a carbide plate is taken with a spherical working surface, and the abrasive layer is fixed by another hard alloy plate with a flat working surface; Torr said event to form a flat blank. Интенсивность резани  алмаза изготовленными отрезными кругамиThe intensity of cutting diamond made cutting discs Примечание. Дл  шаржировани  примен ютс  порошки алмаза АСН 20/16.Note. ACH 20/16 diamond powders are used for sharpening. 8eight Фиг 1Fig 1 Фиг.ЪFIG. 99 Фиг. 2FIG. 2