Элементы конструкции инструмента

Алмазный инструмент любого типа представляет собой металлический корпус, с которым прочно соединен алмазоносный слой - рабочая часть инструмента. Алмазные технологические инструменты характеризуют по:

1) форме и размерам;

2) размерам алмазного слоя;

3) марке, зернистости и концентрации алмазного порошка;

4) марке связки.

Эти параметры определяют эффективность работы инструмента, удельный расход алмаза и цену обработки, их оптимальный выбор имеет существенное значение в производстве.

Форму и размеры устанавливают в зависимости от формы, размера и материала обрабатываемой детали, конструкции и мощности станка. Предпочтение отдают инструменту с максимально допустимыми по условию обработки размерами алмазоносного слоя, это уменьшает затраты на инструмент, т.к. стоимость его изготовления понижается с повышением количества алмазного порошка в алмазоносном слое.

Марку алмазного порошка выбирают исходя из условий работы инструмента. Порошки с зернами малой прочности АСО эффективны в работе с малыми нагрузками (круглое шлифование линз), а порошки с зернами высокой прочности (АСВ, АСК, АСС) позволяют достичь высокую производительность при работе с большими нагрузками (распиливание, грубое шлифование, сверление отверстий).

Зернистость алмазного порошка назначают в зависимости от требований к шераховатости обрабатываемой поверхности и размера инструмента. С понижением зернистости, а вместе с тем и шераховатости, понижается производительность и повышается стоимость обработки. С другой стороны, с повышением зернистости повышается производительность, но одновременно повышается и шероховатость поверхности и глубина нарушенного слоя, и припуски на них.

Концентрация алмазного порошка характеризует его содержание (по массе) в одном сантиметре кубическом алмазоносного слоя. За концентрацию 100% принято 4,4 карата (1 карат = 0,2 грамма). Она влияет на срок службы инструмента, производительность и глубину нарушенного слоя. Назначают концентрацию в зависимости от размера рабочей поверхности инструмента, зернистости алмазного порошка, износоустойчивости связки. С понижением контакта инструмента с деталью повышается износ алмазоносного слоя. Для понижения износа концентрацию повышают (она находится в прямой зависимости от зернистости порошка). С повышением зернистости при постоянной концентрации порошка число зерен на единицу площади рабочей поверхности инструмента понижается, производительность процесса уменьшается, а большая нагрузка приходимая на каждое зерно ускоряет износ алмазного слоя. С понижением зернистости при постоянной концентрации, число одновременно работающих зерен повышается, но пространство в котором должны находиться продукты износа инструмента и обрабатываемой детали понижается. Производительность понижается, режим самозатачивания инструмента нарушается. Учитывая это, концентрацию алмазного порошка с повышением зернистости повышают, а с понижением - понижают.

Марку связки выбирают, учитывая марку порошка, свойства обрабатываемого материала, вид и режим обработки. Связка влияет на производительность процесса, стойкость инструмента, глубину нарушенного слоя. Для обработки оптических материалов используют многокомпонентные металлические связки, в которых основной компонент медь, железо, алюминий, а добавками служат олово, свинец, цинк и др.