АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Полезная модель относится к области абразивной обработке поверхностей различных деталей в частности к абразивному инструменту в виде кругов (коротких цилиндров), брусков, головок, лент.
Известен абразивный инструмент под наименованием кругов, которые имеют цилиндрическую форму с диаметром, многократно превышающим высоту. Круги в рабочей части состоят из абразивного порошка, объединенного в сплошной монолит связующим материалом - металлом, органическим полимером, керамикой. (А.В.Якимов «Оптимизация процессов шлифования», Москва, Машиностроение, 1975 г., с.1, 79)
Недостатком данного абразивного инструмента является низкая производительность, высокая температура в зоне обработки, приводящая к появлению дефектов в виде структурных изменений - «прижогов» и трещин.
Наиболее близким, прототипным является абразивный инструмент под названием «прерывистый шлифовальный круг».
Указанный инструмент представляет абразивный круг, в котором рабочая часть выполнена с прямыми или наклонными впадинами и выступами (А.В.Якимов, «Оптимизация процессов шлифования», Москва, Машиностроение, 1975, с.43)
При использовании прерывистых шлифовальных кругов производительность повышается на 20-30%, несколько снижается температура рабочей поверхности круга, уменьшается количество прижогов и трещин.
Но производительность абразивной обработки остается не высокой, а дефекты в виде прижогов и трещин полностью не устраняются.
Задачей полезной модели является повышение производительности абразивного инструмента и качества абразивной обработки.
Поставленная задача реализуется в применении к абразивному инструменту в виде кругов, брусков, головок, лент, в которых абразивный порошок скреплен связующим, причем его рабочая поверхность выполнена в виде колец, являющихся в кругах, брусках, головках, торцами полых цилиндров или усеченных конусов абразивного состава, погруженных в неабразивный материал и прочно скрепленных с ним, причем для абразивного и неабразивного состава применяется одинаковое связующее.
На фиг.1 схематично изображен абразивный круг с торцевой рабочей поверхностью, вид спереди, с разрезом по АВ в плане.
На фиг.2 - абразивный круг с торцевой рабочей поверхностью.
На фиг.3 - абразивный круг с круглой (цилиндрической) наружной рабочей поверхностью, вид спереди (рабочая поверхность не показана, для наглядности ниже дана в развертке).
На фиг.4 - разрез по CD фиг.3 в плане.
На фиг.5 - развертка рабочей поверхности абразивного круга, изображенного на фиг.3
На фиг.6 - точильный брусок, разрез по MN фиг.7.
На фиг.7 - точильный брусок вид в плане на фиг.6.
Абразивный круг с торцевой рабочей поверхностью фиг.1, фиг.2 состоит из абразивного материала в форме полых цилиндров 1, представляющего композицию из абразивного порошка (алмаза, корунда, нитрида бора, карбида кремния и др.), скрепленного связующим - металлической или органической или полимерной или керамической связкой. Полые цилиндры 1 объединены в абразивный круг неабразивной композицией 2 с тем же самым связующим веществом, что и в абразивных цилиндрах 1 и неабразивным порошкообразным наполнителем. Прочность этого инертного материала ниже прочности абразива цилиндров, что достигается подбором соотношения между связующим веществом и наполнителем и выбором порошкообразного инертного наполнителя. В частности целесообразно использовать пористый наполнитель.
Круг с круглой (цилиндрической) наружной рабочей поверхностью фиг.3. 4, 5 содержит абразивный материал в виде полых усеченных конусов 3, так же объединенных неабразивной композицией 2 с той же самой связкой, что и в абразивном материале. Круглая (цилиндрическая) наружная поверхность на фиг.3 не показана. Для наглядности изображена ее развертка фиг.5, где торцы усеченных конусов обозначены той же цифрой 3.
На фиг.4 изображен разрез СД, так же показан на развертке 5 (круглой наружной поверхности фиг.3).
На фиг.6, фиг.7 изображен точильный брусок в форме параллелепипеда. Полые цилиндры абразивного материала обозначены так же цифрой 1, неабразивный материал цифрой 2.
Абразивный инструмент другой формы, например, в виде головок, имеет аналогичное строение, т.е. в нем рабочая поверхность представляет торцы полых цилиндров или полых усеченных конусов, которые скреплены инертным не абразивным материалом.
Абразивная лента по данному предложению имеет абразивное покрытие в виде колец. Свободная поверхность между кольцами и внутри колец может быть покрыта материалом, состоящим из связующего компонента и порошкообразного наполнителя.
Эффективность абразивной обработки при использовании предложенного инструмента объясняется следующим образом.
Подлежащий обработке материал - (древесина, пластмасса, природный камень, металл) неоднороден, срез частиц материала зависит от угла наклона режущего инструмента. Предложенный инструмент имеет две рабочие кромки по наружной окружности полых цилиндров и усеченных конусов и по внутренней окружности. Угол наклона режущих кромок изменяется от 0 до 360 градусов и поэтому высока вероятность контакта режущей кромки с материалом под оптимальным углом. Так же под оптимальными углами, с наименьшей затратой энергии будут удаляться выступы при поверхностной обработке и заусенцы при заточке инструмента.
В предложенном абразивном инструменте уменьшена площадь контакта абразивной поверхности с обрабатываемым материалом, за счет этого повышается давление и интенсивность обработки. Одновременно снижается температура, особенно при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), что снижает появление прижогов и трещин.