Спосіб абразивної обробки крихких матеріалів

Спосіб абразивної обробки крихких матеріалів, що включає обертання заготовки з крихкого матеріалу, обертання абразивного інструменту, поступальне переміщення заготовки відносно інструменту, нагрівання заготовки і обробку заготовки абразивним інструментом, який відрізняється тим, що нагрівання заготовки проводять до температури, яка на 50-100 °С менше від температури крихко-в'язкого переходу її матеріалу. (19) (21) a200903846 (22) 21.04.2009 (24) 25.11.2010 (46) 25.11.2010, Бюл.№ 22, 2010 р. (72) ГРИГОР'ЄВ ОЛЕГ МИКОЛАЙОВИЧ, ГАЛАНОВ БОРИС ОЛЕКСАНДРОВИЧ, КОТЕНКО ВАЛЕРІЙ АНТОНОВИЧ, МАЗУР ПЕТРО ВОЛОДИМИРОВИЧ, СІЧКАР ЗОРИСЛАВ ВАСИЛЬОВИЧ, ЛИТВИНЕНКО ЮРІЙ МИХАЙЛОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М.ФРАНЦЕВИЧА НАН УКРАЇНИ (56) JP 63057160 A, 11.03.1988 3 92676 Недоліком способу є те, що нагрівання лазером розраховане на місцеве розплавлення поверхневого шару оброблюваної заготовки, що породжує значні градієнти температури, які у випадку крихких матеріалів призводять до розтріскування і руйнування поверхневих шарів заготовки. Задачею винаходу "Спосіб абразивної обробки крихких матеріалів" є підвищення продуктивності процесу абразивної обробки крихких матеріалів. Підвищення продуктивності процесу абразивної обробки крихких матеріалів досягнуто за рахунок того, що заготовку нагрівають до потрібної температури, яка на 50-100°С менше від температури крихко-в'язкого переходу її матеріалу, чим забезпечується найбільш сприятливий режим обробки і тим самим підвищення продуктивності процесу. В такому разі нема необхідності збільшувати швидкість обертання абразивного інструменту та швидкості його подачі на врізання. Поступове і регульоване нагрівання поверхні заготовки унеможливлює виникнення значних градієнтів температур у приповерхневих шарах крихкого матеріалу заготовки, що дозволяє при підвищенні продуктивності процесу обробки не поступатися якістю поверхні заготовки. На Фіг.1 показано схему абразивної обробки згідно запропонованого способу. На схемі показано шліфувальний круг 1, заготовку 2, що оброблюється, та пальник 3 для нагрівання поверхні матеріалу заготовки. Шліфувальний круг 1 та заготовку 2 приводять в обертання з відповідними швидкостями та напрямками обертання. Запускають пальник 3 і підігрівають поверхню заготовки 2 до потрібної температури. Потім заготовку 2 вводять у контакт з кругом 1 і проводять обробку поверхневого шару заготовки 2. Після закінчення процесу обробки Комп’ютерна верстка В. Мацело 4 відводять заготовку 2 від кругу 1 і виключають пальник та двигуни, що обертають інструмент і заготовку. Потім аналізують якість обробленої поверхні заготовки. Приклади здійснення винаходу. Серійний шліфувальний алмазний круг на зв'язці Б 156 привели в обертання із швидкістю, що відповідає мінімальному значенню згідно діючим стандартним режимам. Заготовку із кремнію обертали в протилежному напрямку із стандартною швидкістю. Запустили пальник і нагріли поверхню заготовки до температури 450°С, що на 100°С менше від температури крихко-в'язкого переходу кремнію. Потім заготовку ввели в контакт із шліфувальним кругом і провели абразивну обробку поверхні заготовки, підтримуючи задану температуру заготовки. Після закінчення процесу обробки відвели заготовку від круга, погасили пальник і зупинили двигуни круга і заготовки. Аналогічно провели ще чотири операції абразивної обробки кремнію без нагрівання та з попереднім нагріванням матеріалу заготовки до температур 300°С, 500°С і 550°С , що, відповідно, менше від температури в'язко-крихкого переходу кремнію на 250°С, 50°С і дорівнює температурі переходу. Аналіз результатів експериментів показав, що у порівнянні з обробкою такого ж матеріалу у стандартному режимі без підігріву, підігріву до температур 300°С і 550°С обробка поверхні кремнієвої заготовки запропонованим способом з нагрівом до температур 450°С і 500°С дозволяє підвищити продуктивність процесу обробки у 1,3 рази при збереженні шорсткості поверхні на рівні 10 класу. Спосіб може бути використано для проведення процесу абразивної обробки різних крихких матеріалів, наприклад, таких як алмаз, сапфір, кремній, карбіди кремнію і ніобію. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601