Матеріал абразивного круга

Реферат: UA 69459 U UA 69459 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до машинобудування, стосується технології обробки різанням і може бути використана при шліфуванні і заточуванні виробів і інструментів з надтвердих матеріалів (ПНТМ) з електрохімічною правкою алмазного круга на металевій зв'язці. Відомий матеріал абразивного круга, який містить струмопровідну металеву зв'язку й алмазні зерна, який відрізняється тим, що знижене значення концентрації алмазів у ньому визначається в залежності від границь міцності на розтягання надтвердого матеріалу, що шліфується, та алмазних зерен круга, а також границі текучості зв'язки круга [1]. Недоліком відомого матеріалу є те, що підвищення ефективності процесу шліфування відбувається тільки за рахунок визначення оптимального рівня концентрації круга, що не дозволяє реалізувати у повному обсязі потенційно високі ріжучі можливості алмазних зерен круга. Відомий матеріал абразивного круга, що містить металеву зв'язку й зерна мікропорошків алмазу, на поверхню яких нанесено рельєфне товстошарове металеве покриття [2], найближчий аналог. Недоліком такого матеріалу є недостатньо широкі технологічні можливості, які він забезпечує. Це в першу чергу пов'язано з відсутністю комплексного підходу до використання алмазних зерен з рельєфними товстошаровими металевими покриттями. У основу корисної моделі поставлена задача розширення технологічних можливостей процесу шліфування ПНТМ при одночасному зниженні питомих витрат алмазів круга. Поставлена задача вирішується тим, що матеріал абразивного круга містить зерна мікропорошків алмазу з рельєфним товстошаровим металевим покриттям, товщина якого дорівнює (40-60) % від початкового середнього розміру алмазного зерна, граничне значення концентрації круга з покритими зернами задається за формулою: Kгран.  200 25 30 35 40 45 50 55 Vпоч. Vпокр , (1) де Kгран - граничне значення концентрації круга, %; 3 Vпоч - початковий об'єм алмазного зерна без покриття, м ; 3 Kпокр - об'єм алмазного зерна з покриттям, м , а співвідношення електрохімічних еквівалентів матеріалів покриття і зв'язки круга приймається менше одиниці для чистового і більше одиниці для чорнового шліфування відповідно. Технічний результат полягає в тому, що товстошарові покриття істотно збільшують об'єм алмазних зерен, а отже і поверхню їх контакту зі зв'язкою. Цей ефект значно посилюється у разі використання рельєфних покриттів. Крім цього наявність покриття сприяє збереженню цілісності алмазних зерен у процесі високосилового та високотемпературного спікання алмазоносного шару круга. Дослідженнями встановлено, що найбільш оптимальна товщина покриття знаходиться у межах t =(0,4-0,6) Zпоч.сер.. Тут Zпоч.сер. - початковий середній розмір алмазного зерна. Це сприяє більш стабільному протіканню процесу шліфування, а, отже, і отриманню високої якості обробки. Слід додати, що навіть у разі руйнування зерна воно, знаходячись в металевій оболонці, утримуватиметься покриттям і якийсь час зможе продовжувати виконувати корисну роботу по зніманню припуску з ПНТМ. У разі використання умови t = (0,4-0,6) Zпоч.cep. коефіцієнт використання алмазних зерен (а отже, і питомі витрати алмазів круга) мають оптимальне значення. Це особливо важливо для дрібнозернистих алмазних кругів. Оскільки покрите зерно більше за початкове, то вже з урахуванням можливості розміщення зерен з покриттям в алмазоносному шарі їх початкова наважка (до нанесення покриття) має бути відповідним чином зменшена. Це призводить до зниження граничної концентрації круга з покритими зернами за залежністю (1). Оскільки розмір зерна впливає на його об'єм в кубічному степені, то за рахунок варіювання товщиною покриття у межах t = (0,4-0,6) Zпоч.cep. можна змінювати концентрацію алмазного круга в 1,8 разу. Це дозволяє на практиці істотно розширити технологічні можливості процесу шліфування ПНТМ, менш тверді полікристали з щільних модифікацій нітриду бору (у порівнянні з ПНТМ на основі алмазу) потребують використання кругів для їх обробки з дещо більшими значеннями концентрації. Як видно з креслення (1 - алмазне зерно; 2 - металеве покриття; 3 - зв'язка круга, 4 струмопровідна пластина), круг 3 (а отже зв'язка і покриття 2) є в даному випадку анодом, а струмопровідна пластина 4 катодом. При включенні джерела постійного струму і наявності у міжелектродному зазорі (Δ) електроліту, згідно з законом Фарадея буде мати місце видалення матеріалу анода, швидкість якого багато в чому залежить від значення електрохімічного еквіваленту матеріалу анода. Дляумов чистового шліфування співвідношення електрохімічних еквівалентів матеріалів покриття і зв'язки потрібно приймати менше одиниці. В цьому випадку має місце випереджальне видалення зв'язки круга (тобто Δ1