Документ описывает полезную модель алмазного шлифовального круга, который включает медный сплав и гранулы из оксида и карбида бора для повышения качества обработки стекла и снижения расхода алмаза. Предлагаемая конструкция улучшает крепление алмазных зерен и предотвращает их выкрашивание, что ведет к стабильности профиля и меньшему износу инструмента. Результаты испытаний показывают улучшенные показатели качества обработки по сравнению с известными инструментами.

1. (19) BY (11) 6954
(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 20100509
(22) 2010.05.31
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Физико-техниче-
ский институт Национальной ака-
демии 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 карбида бора, при следующих соотношениях компонентов в гранулах, мас. %:
карбид бора 90-60
оксид бора 10-40,
и в связке, мас. %:
медь 91-65
олово 8-20
гранулы 1-15.
BY6954U2011.02.28

2. BY 6954 U 2011.02.28
2
(56)
1. Кизиков Э.Д., Верник Е.Б., Кошевой Н.С. Алмазометаллические композиции. - Ки-
ев: Тэхнiка, 1988. - С. 22.
2. Кизиков Э.Д., Верник Е.Б., Кошевой Н.С. Алмазометаллические композиции. - Ки-
ев: Тэхнiка, 1988. - С. 29.
Полезная модель относится к области алмазного инструмента, а именно алмазоабра-
зивного, используемого 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
связки, выполненной из медного сплава и частиц оксида и карбида бора, в которой закре-
плены алмазные зерна, при следующих соотношениях компонентов в связке, мас. %:
медь 25-35
цинк 25-38
олово 19-22
карбид бора 6-12
оксид бора 4-8.
Недостатком известного технического решения является низкое качество обработки
стекла. При глубинном шлифовании стекла связка разрушается. Это вызвано тем, что час-
тицы карбида бора непрочно закреплены в медном сплаве и выкрашиваются в процессе
глубинного шлифования. Частицы оксида бора препятствуют взаимодействию металличе-
ских компонентов связки, в результате в медном сплаве присутствуют индивидуальные
частицы исходных компонентов, которые изнашиваются быстрее, чем окружающий
сплав. Следствием этого является быстрый неоднородный износ связки, что приводит к
изменениям профиля и формы пазов.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества обработ-
ки стекла.
Задача решается тем, что в алмазном шлифовальном круге, включающем корпус и ре-
жущий алмазоносный слой, состоящий из связки, выполненной из медного сплава, и за-
крепленных в ней алмазных зерен, в связке расположены гранулы, содержащие оксид и
карбид бора, при следующих соотношениях компонентов в гранулах, мас. %:
карбид бора 90-60
оксид бора 10-40,
и в связке, мас. %:
медь 91-65
олово 8-20
гранулы 1-15.
Такая конструкция алмазного шлифовального круга обеспечивает не только более
прочное закрепление алмазных зерен в связке, но и предотвращает выкрашивание частиц
карбида бора из связки в процессе обработки стекла. Помимо этого, частицы карбида бора
в гранулах участвуют в процессе резания. Все это позволяет снизить износ связки, повы-
сить алмазоудержание и стабилизировать профиль пазов при глубинном шлифовании
стекла, т.е. повысить качество обработки.

3. BY 6954 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 карбида бора 8.
В процессе шлифования закрепленный на корпусе 1 алмазоносный слой 2 восприни-
мает нагрузки от обрабатываемой детали и корпуса (нагрузки, обусловленные собствен-
ными колебаниями в системе станок - привод - алмазный шлифовальный круг). Алмазные
зерна 6 и связка 3 при контакте с обрабатываемой деталью взаимодействуют с ней; алмаз-
ное зерно 6 внедряется в деталь, осуществляя процесс резания; связка 3 изнашивается.
Износ связки 3 происходит при трении об обрабатываемую деталь и при абразивном воз-
действии продуктов износа. Гранулы 5, состоящие из твердых частиц карбида бора, проч-
но закрепленных в оксиде бора, препятствуют износу медного сплава, воспринимают
ударные нагрузки, снижая тем самым их воздействие на алмазные зерна, что приводит к
повышению алмазоудержания связкой, препятствуя выкрашиванию алмазных зерен. Ал-
мазные зерна участвуют в процессе резания до полного разрушения. Это приводит к сни-
жению износа связки, стабилизации профиля инструмента и профиля пазов (углублений)
и, следовательно, повышает качество обработки стекла.
Пример 1.
Алмазным шлифовальным кругом формы 1А1 (150×5×3×32, АС-6 80/63, 100 %) обра-
батывали листовое стекло. Производительность шлифования составляла 10 см3
/мин. Со-
отношение компонентов в связке, мас. %:
медь 91
олово 8
гранулы 1,
а в гранулах, мас. %:
карбид бора 90
оксид бора 10.
Отклонение ширины профиля на дне паза на длине 2,4 м составило 0,11 мм.
Отклонение ширины профиля на дне паза на длине 2,4 м при обработке известным ин-
струментом составило 0,18 мм.
Отклонение ширины профиля на дне паза определяли как разность ширины в начале и
в конце паза при его длине 2,4 м.
Пример 2.
Алмазным шлифовальным кругом формы 1А1 (150×5×3×32, АС-6 80/63, 100 %) обра-
батывали листовое стекло. Производительность шлифования - 10 см3
/мин. Соотношение
компонентов в алмазоносном слое инструмента, мас. %:
медь 80
олово 10
гранулы 10,
а в гранулах, мас. %:
карбид бора 80
оксид бора 20.
Отклонение ширины профиля на дне паза на длине 2,4 м составило 0,09 мм.
Отклонение ширины профиля на дне паза на длине 2,4 м при обработке известным ин-
струментом составило 0,16 мм.
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. %:

4. BY 6954 U 2011.02.28
4
медь 65
олово 20
гранулы 15,
а в гранулах, мас. %:
карбид бора 60
оксид бора 40.
Отклонение ширины профиля на дне паза на длине 2,4 м составило 0,12 мм. При обра-
ботке известным инструментом отклонение составило 0,15 мм.
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.