Предложен алмазный шлифовальный круг с улучшенной конструкцией, включающей гранулы из оксида и нитрида бора, что значительно снижает удельный расход алмаза при обработке стекла и других хрупких материалов. Это достигается за счет более надежного закрепления алмазных зерен и уменьшения тепловыделения на контакте с обрабатываемым материалом. Испытания показали, что новизна конструкции позволяет увеличить производительность и стабильность работы инструмента.

1. (19) BY (11) 6953
(13) U
(46) 2011.02.28
(51) МПК (2009)
B 24D 3/00
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) АЛМАЗНЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ
(21) Номер заявки: u 20100508
(22) 2010.05.31
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Физико-техниче-
ский институт Национальной акаде-
мии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Кузей Анатолий Михайлович;
Лебедев Владимир Яковлевич; Франц-
кевич Алла Владимировна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Физико-техни-
ческий институт Национальной ака-
демии наук Беларуси" (BY)
(57)
Алмазный шлифовальный круг, включающий корпус и режущий алмазоносный слой,
состоящий из связки, выполненной из медного сплава, и закрепленных в ней алмазных
зерен, отличающийся тем, что в связке дополнительно расположены гранулы, состоящие
из оксида и нитрида бора при следующих соотношениях компонентов в гранулах, мас. %:
нитрид бора 3-85
оксид бора 97-15,
и в алмазоносном слое, мас. %:
медь 93-58
олово 6-22
гранулы 1-20.
BY6953U2011.02.28

2. BY 6953 U 2011.02.28
2
(56)
1. Кизиков Э.Д., Верник Е.Б., Кошевой Н.С. Алмазометаллические композиции. - Ки-
ев: Тэхнiка, 1988. - С.80.
2. Галицкий В.Н., Курищук А.В., Муровский В.А. Алмазоабразивный инструмент на
металлических связках для обработки твердого сплава и стали. - Киев: Наукова думка,
1986. - С. 102.
Полезная модель относится к области алмазного инструмента, а именно алмазоабра-
зивному, используемому для обработки стекла, хрусталя и других хрупких материалов.
Известен алмазный шлифовальный круг [1], включающий корпус и режущий алмазо-
носный слой, состоящий из связки, выполненной из медного сплава, и закрепленных в ней
алмазных зерен при следующих соотношениях компонентов в связке, мас. %:
медь 80
олово 20.
Недостатком известного технического решения является значительный расход алмаза
при обработке стекла.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является алмазный шлифо-
вальный круг [2], включающий корпус и режущий алмазоносный слой, состоящий из связ-
ки, выполненной из медного сплава и частиц нитрида бора, в которой закреплены
алмазные зерна при следующих соотношениях компонентов в связке, мас. %:
медь 75,5
олово 18
сурьма 5
нитрид бора 1,5.
Недостатком известного технического решения является высокий удельный расход
алмаза при шлифовании стекла, обусловленный периодической потерей режущей способ-
ности из-за выкрашивания алмазных зерен из связки и частыми вскрытиями алмазоносно-
го слоя для восстановления его режущей способности.
Задачей предлагаемого технического решения является снижение удельного расхода
алмаза.
Задача решается тем, что в алмазном шлифовальном круге, включающем корпус и ре-
жущий алмазоносный слой, состоящий из связки и закрепленных в ней алмазных зерен, в
связке расположены гранулы из оксида бора и нитрида бора при следующих соотношени-
ях компонентов в грануле, мас. %:
оксид бора 97-15
нитрид бора 3-85,
и в алмазоносном слое, мас. %:
медь 93-58
олово 6-22
гранулы 1-20.
Такая конструкция алмазного шлифовального круга обеспечивает не только более
прочное закрепление алмазных зерен в связке, но и снижение тепловыделения в области
контакта алмазоносного слоя с обрабатываемым стеклом. Это вызвано тем, что оксид бора
на поверхности гранул взаимодействует с медным сплавом и частицами алмаза, повышая
прочность алмазоносного слоя и алмазоудержание. При этом нитрид бора в гранулах
обеспечивает снижение коэффициента трения алмазоносного слоя с обрабатываемым ма-
териалом. В результате этого алмазные зерна не выкрашиваются из связки, эксплуатиру-
ются до полного износа, стабилизируя режим резания и снижая число вскрытий
алмазоносного слоя. Следствием этого является снижение удельного расхода алмаза.

3. BY 6953 U 2011.02.28
3
Полезная модель поясняется чертежом. На фигуре показан алмазный шлифовальный
круг.
Алмазный шлифовальный круг содержит корпус 1, на поверхности которого закреп-
лен алмазоносный слой 2, состоящий из связки 3, выполненной из медного сплава 4 и гра-
нул 5, в которой закреплены алмазные зерна 6. Гранулы 5 состоят из частиц оксида бора 7
и нитрида бора 8.
В процессе шлифования закрепленный на корпусе 1 алмазоносный слой 2 воспринимает
нагрузки от обрабатываемой детали и корпуса (нагрузки, обусловленные собственными ко-
лебаниями в системе станок - алмазный шлифовальный круг). Алмазные зерна 6 и связка 3
при контакте с обрабатываемой деталью взаимодействуют с ней; алмазное зерно 6 внедря-
ется в деталь, осуществляя процесс резания; связка 3 изнашивается. Износ связки 3 проис-
ходит при трении об обрабатываемую деталь и при абразивном воздействии продуктов
износа. Гранулы 5, состоящие из частиц оксида бора 7 и частиц нитрида бора 8, при контак-
те с деталью изнашиваются, антифрикционный компонент гранул 5 - частицы нитрида бора
8 - внедряются в связку 3, снижая коэффициент трения связки о деталь и тепловыделение в
контактной области. Это приводит к снижению нагрузок на зерно и связку, стабилизирует
режим резания, повышает алмазоудержание и снижает удельный расход алмаза.
Пример 1.
Алмазным шлифовальным кругом формы 1А1 (150×5×6×32, АС-6 80/63, 100 %) обра-
батывали свинцовое стекло (хрусталь). Производительность шлифования составляла
10 см3
/мин. Соотношение компонентов в алмазоносном слое, мас. %:
медь 93
олово 6
гранулы 1,
а в гранулах, мас. %:
нитрид бора 3
оксид бора 97.
Удельный расход алмаза составил 0,21 мг/см3
. При обработке свинцового стекла из-
вестным инструментом происходила периодическая потеря режущей способности.
Удельный расход алмаза составил 0,43 мг/см3
.
Пример 2.
Алмазным шлифовальным кругом формы 1ЕЕ1 (150×10×32, - 90°, АС-6 80/63, 100 %)
обрабатывали художественное стекло. Производительность шлифования составляла
10 см3
/мин. Соотношение компонентов в алмазоносном слое инструмента, мас. %:
медь 70
олово 15
гранулы 15,
а в гранулах, мас. %:
нитрид бора 60
оксид бора 40.
Удельный расход алмаза составил 0,18 мг/см3
. При обработке художественного стекла
известным инструментом происходила периодическая потеря режущей способности, ин-
струмент требовал вскрытия.
Удельный расход алмаза - 0,46 мг/см3
.
Пример 3.
Алмазным шлифовальным кругом формы 1ЕЕ1 (150×12×10×32, - 110°, АС-6 80/63,
100 %) обрабатывали художественное стекло. Производительность шлифования - 10 см3
/мин.
Соотношение компонентов в алмазоносном слое, мас. %:
медь 58
олово 22
гранулы 20,

4. BY 6953 U 2011.02.28
4
а в гранулах, мас. %:
нитрид бора 85
оксид бора 15.
Удельный расход алмаза составил 0,20 мг/см3
. При обработке художественного стекла
известным инструментом отмечалось снижение режущей способности.
Удельный расход алмаза составил 0,40 мг/см3
.
Таким образом, применение предлагаемой полезной модели позволит снизить удель-
ный расход алмаза при обработке стекла.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.