1.6 Алмазные ролики для правки

Алмазные ролики являются профильным инструментом для правки шлифовальных кругов. Они применяются во всех операциях глубинного шлифования в техпроцессе производства турбинной лопатки. На листе № 4 графической части приведены чертежи роликов для операций 25 , 50 и 70. Данные ролики изготовлены немецкой фирмой "Wendt". Отличие алмазных роликов этой фирмы от отечественных аналогов в том, что стойкость составляет от 50000 до 180000 условных правок, когда этот показатель для отечественных роликов составляет 10 000-40 000 правок.

Разработка алмазных правящих роликов соответствовала требованию максимального сокращения времени на восстановление профиля шлифовального инструмента. И по возможности настолько, чтобы восстановление профиля было возможно при проведении других обязательных операций, требующих вспомогательного времени, например, смена заготовок. И вместо того, чтобы с помощью отдельного алмаза

по копиру проходить весь профиль, было найдено решение, в соответствии с которым инструменту для правки придавалась форма всего профиля и при непродолжительном врезании в шлифовальный круг восстанавливался его профиль. Чтобы получить скорость правки, необходимую для восстановления профиля, без значительного сокращения числа оборотов шлифовального шпинделя, оказалось, что необходимо приводить и сам ролик для правки. Благодаря этому скорость правки стало возможным регулировать как относительную скорость между окружной скоростью шлифовального инструмента и правильного ролика.

Более простым и дешевым вариантом ролика для правки является блок для правки. Он жестко монтируется, и для восстановления профиля над ним проходит шлифовальный инструмент (например, на плоскошлифовальных станках). Для этого необходимо сократить число оборотов шлифовального шпинделя. Блоки для правки применяются прежде всего там, где существующая серийность не позволяет сделать экономичным изготовление дорогих роликов для правки. Ниже речь о блоках для правки будет идти только в том случае, где отличия в технологии по сравнению с роликом для правки окажутся достаточно важными. А в остальном, все сказанное имеет место и для того и для другого инструмента.

1.6.1 Виды изготовления алмазных роликов

Алмазные ролики и блоки для правки изготавливаются по-разному. Были разработаны различные виды исполнения, чтобы по возможности экономично выполнить различные поставленные задачи. И поэтому ролики в зависимости от вида профиля, припуска и стойкости изготовляются в следующих исполнениях:

а) MZ гальванические, изготовленные обратным методом, алмазное зерно рассеянное. Данным методом изготавливаются ролики для производства турбинной лопатки. В то время как у обычного гальванического алмазного инструмента нанесение покрытия на исходную форму осуществляется по внешнему контуру, то для алмазных роликов для правки выбирается противоположный путь. Изготовляется форма, внутренний контур которой покрывается гальваническим слоем. Последний позднее образует внешний контур инструмента для правки. Благодаря этому методу обработки уменьшается влияние различий гальванического роста на точность изображения и поэтому в основном предварительная корректировка не нужна. Это исполнение позволяет выдерживать самые жесткие допуски. Можно изготавливать и узкие профили с небольшими радиусами. Вследствие минимальной зернистости используемых алмазов обеспечивается очень плотное распределение, а поэтому и повышенная стойкость инструмента.

При изготовлении профиль помещается в графитовое тело, внутренний контур которого тщательно посыпается алмазами (Z), которые равномерно прижимаются к контуру и удерживаются с помощью вспомогательного покрытия. Путем следующих друг за другом нескольких гальванических покрытий и образуется связка и осаждение изнутри. Затем профиль со стержнем заливаются. Форма удаляется, и алмазный ролик подвергается окончательной обработке.

б) NS гальванические, изготовленные обратным методом, алмазы установленные. И это исполнение позволяет работать с очень жесткими допусками. Но так как отдельные алмазы устанавливаются вручную, а для этого нужны крупные алмазы, поэтому это исполнение не годится для прецизионных профилей. За исключением нанесения алмазов изготовление не отличается от исполнения NZ.

в)NM гальванические, изготовленные обратным методом, алмазы частично установленные вручную, частично рассеянные. В данном случае используются оба метода нанесения алмазов. Т.е. установка отдельных групп алмазов на важных участках, а в промежутках — рассеивание. Благодаря этому соединению (М) двух методов достигается максимальная стойкость при высокой точности, особенно при работе со сложными профилями. И в этом случае изготовление, за исключением установки алмазов, соответствует исполнению NZ.

г) РМ гальванические, изготовленные позитивным методом. Это исполнение годится только для грубых допусков, т.к. зернистость алмаза влияет на точность и равномерность профиля. К тому же, следует учитывать и более высокие эффективные высоты неровностей и волнистость. Но если позволяют допуски, то это исполнение очень экономично вследствие невысоких затрат на изготовление. Для изготовления на тело ролика из стали наносится снаружи позитивный профиль (с учетом зернистости алмаза). Алмазы тщательно наносятся гальваническим методом. После гальванического нанесения покрытия можно для обеспечения предельных допусков дополнительно обработать алмазный слой.

д) 18 порошковая инфильтрация, обратный метод, алмазы установленные. Это исполнение позволяет выдерживать жесткие допуски. Благодаря нацеленной установке (S) алмазов и жесткой инфильтрационной (I) связке достигается очень хорошая стойкость. Но, как и для исполнения из-за установки алмазов ролики для правки, изготовленные по этому методу, не годятся для узких профилей с маленькими радиусами. Для изготовления профиль помещается в форму из графита. При этом необходимо учитывать линейную усадку (предварительная коррекция формы). Внутренний контур заполняется алмазом, который удерживается вспомогательным покрытием. В форме с сердечником внутренняя полость тола за профилем заполняется металлическим порошком. Форма покрывается инфильтрационным материалом. В инфильтрационной печи при высокой температуре этот материал проникает в металлический порошок и связывает алмазный слой. Если только при термообработке возникает коробление, выходящее за пределы допусков, то требуется дополнительная обработка алмазного слоя.

е) SM металлокерамическая связка, перемешанная с алмазом Это исполнение может использоваться только для простых профилей. И ролики используются таким образом, что они или долго сохраняют свою первоначальную форму (напр., в случае простых цилиндрических форм) или время от времени они дополнительно обрабатываются, чтобы добиться высокой суммарной стойкости. В отличие от всех других исполнений, где имеется только один алмазный слой, в этом исполнении мелкие алмазные зерна перемешиваются (М) с металлокерамической связкой (Б) и в горячем виде прессуются или спекаются в форме. После охлаждения осуществляется тщательная окончательная обработка, чтобы освободить алмазные зерна и получить точную окончательную форму.