АЛМАЗНЫЙ ОТРЕЗНОЙ КРУГ
DIAMOND CUTTER WHEEL

Изобретение относится к области к инструментальной промышленности, конкретнее к алмазным отрезным кругам на гальванической связке.
Известен отрезной абразивный круг, выполненный в виде дискового корпуса с расположенным на его торцах и периферии абразивным слоем (авторское свидетельство СССР №1738626, В24D 5/12, 1984).
Недостатком известного круга является малый срок службы инструмента, обусловленный малой толщиной рабочей части, равной толщине алмазоносного слоя на периферии круга.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является алмазный инструмент на гальванической связке, содержащий корпус, на котором закреплены алмазные зерна гальванической связкой (авторское свидетельство RU №2432248, В24D 3/06, В82В 1/00, 2010).
Недостатком известного алмазного инструмента также является малый срок службы инструмента, обусловленный малой толщиной рабочей части, равной толщине алмазоносного слоя на периферии круга.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в увеличении толщины рабочей части абразивного круга, что в конечном итоге повышает ресурс его работы.
z
z
а
а
Данный технологический результат достигается посредством того, что в алмазном отрезном круге, содержащем дисковый корпус с рабочей частью, выполненной из нанесенного на поверхность дискового металлического корпуса алмазоносного материала, согласно изобретению рабочая часть выполнена со сквозными продольными отверстиями, каждое из которых заполнено алмазоносным материалом, расположенными в «шахматном порядке» таким образом, что в процессе обработки периферийная режущая поверхность формируется из чередующихся участков корпуса и алмазоносного материала, при этом максимальный поперечный размер отверстий равен (2-6) d, где d - размер зерна алмазного порошка, а промежуток между соседними отверстиями составляет (0,05-0,5), где  - максимальный поперечный размер продольных отверстий.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:
фиг.1 показан вид сбоку алмазного отрезного круга,
фиг.2 показан увеличенный вид сбоку А рабочей части круга с выполненными в ней продольными отверстиями, например, круглой формы,
фиг.3 показан разрез В-В рабочей части круга с выполненными в ней продольными отверстиями круглой формы, например круглой формы,
где соответственно изображены:
1 - дисковый корпус,
2 - рабочая часть алмазного отрезного круга,
3 - алмазоносный материал,
4 - продольные отверстия.
5 - центры отверстий круглой формы,
6 - концентрические окружности с центром в центре дискового корпуса.
Алмазный отрезной круг содержит металлический дисковый корпус 1 с рабочей частью 2, выполненной из нанесенного на поверхность корпуса 1 алмазоносного материалом 3. Рабочая часть 2 выполнена со сквозными продольными отверстиями 4, каждое из отверстий 4 заполнено алмазоносным материалом 3, при этом отверстия 4 расположены в «шахматном порядке» таким образом, что в процессе обработки периферийная режущая поверхность формообразовывалась из чередующихся участков металла корпуса 1 и алмазоносного материала 3, заполняющего отверстия 4.
z
z
а
а
При этом необходимо, чтобы максимальный поперечный размер отверстий 4 был равен (2-6)d, где d - размер зерна алмазного порошка, а промежуток между соседними отверстиями 4 составлял (0,05-0,5) , где  - максимальный поперечный размер продольных отверстий 4.
На производственной площадке ГОУ ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» прошли испытания предложенной конструкции, а именно алмазного отрезного круга диаметром 125 мм и толщиной 1,6 мм, предназначенного для резки гранитной и керамической плитки.
Алмазный отрезной круг содержал дисковый корпус 1 и алмазоносный материал 2, который состоял из алмазного порошка зернистостью 100 мкм и никелевой связки. Алмазоносный материал 3 располагался на поверхности корпуса 1 и заполнял выполненные в корпусе 1 штамповкой продольные отверстия 4 круглой формы. Диаметр а отверстий 3, с центрами 5 на одной концентрической окружности 5 был постоянен и на периферии был равен 500 мкм. Центры 5 отверстий 4 равномерно располагались на концентрических окружностях 6 так, что число отверстий 4, с центрами 5 на одной концентрической окружности 6 было постоянно и равно 700.
С уменьшением диаметра концентрической окружности 6, проходящей через центры продольных отверстий 4, их диаметр уменьшался так, что промежуток δ между соседними продольными отверстиями 4 с центрами 5 на одной концентрической окружности 6 и промежуток между соседними отверстиями 4, с центрами 5 на соседних концентрических окружностях 6, постоянен и равен 60,7 мкм.
Отверстия 4 на разных концентрических окружностях 6 располагались так, что центральные лучи, проходящие через центры 5 отверстий 4, которые лежали на любой концентрической окружности 6, были повернуты вокруг центра дискового корпуса 1 относительно центральных лучей, проходящих через центры 5 отверстий 4, который лежали на соседней концентрической окружности 6 на угол µ, равный 0° 15' 26''.
Таким образом, наличие отверстий 4, которые полностью заполнены алмазоносным материалом 3, позволяет увеличить толщину рабочей части 2 круга, за счет чего периферийная режущая поверхность круга сохраняет свои режущие свойства и сохраняет их до тех пор, пока полностью не износится рабочая часть 2 круга, что доказано на практике.
Благодаря описанной конструкции алмазного отрезного круга на несколько порядков (в 10-к раз) появляется возможность увеличить толщину рабочей части 2 алмазного отрезного круга. При работе алмазного отрезного круга после изнашивания алмазоносного материала 3, расположенного на периферийной поверхности круга, за счет алмазоносного материала 3, заполняющего продольные отверстия 4, на периферийной поверхности круга образуются участки, содержащие алмазоносный материал 3, таким образом, периферийная поверхность круга сохраняет свои режущие свойства и сохраняет их до тех пор, пока полностью не износится рабочая часть 2 круга. Толщина рабочей части 2 круга определяется размером области расположения продольных отверстий 4 в корпусе 1, а не толщиной алмазоносного материала 3 на его периферийной поверхности. При этом отрезной алмазный круг лишен того недостатка, который присутствует при такой его конструкции, когда для увеличения толщины рабочей части 2 алмазоносный материал 3 покрывает поверхность корпуса 1 многими слоями, что приводит к увеличению ширины рабочей части 2 на периферии круга, приводящему к увеличению ширины пропила.
Ниже представлена Таблица, которая подтверждает существенность заявленных в формуле изобретения интервалов.
Максимальный поперечный размер отверстий <i>а</i>
Промежуток между соседними продольными отверстиями δ
Решаемая задача
6,5 d<sub>z</sub>
0,01 а
Алмазоносный материал не полностью заполняет продольные отверстия в корпусе круга, рабочая часть обладает малой прочностью, что соответствует браку
6d<sub>z</sub>
0,05а
Обеспечение увеличения толщины рабочей части по отношению к известному кругу
4,5d<sub>z</sub>
0,2а
Обеспечение увеличения толщины рабочей части по отношению к известному кругу
2,5d<sub>z</sub>
0,35а
Обеспечение увеличения толщины рабочей части по отношению к известному кругу
2d<sub>z</sub>
0,5а
Обеспечение увеличения толщины рабочей части по отношению к известному кругу
1.5.d<sub>z</sub>
0,58а
Алмазоносный материал не заполняет продольные отверстия в корпусе круга, уменьшение режущих свойств, что соответствует браку
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.
Свойства, регламентированные в заявленном изобретении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для использования в области, касается изготовления алмазных отрезных кругов;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.