Obrabotka Metallov 2021 Vol. 23 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 2 2021 68 ОБОРУДОВАНИЕ . ИНСТРУМЕНТЫ максимальной высоте алмазоносной части голо - вок 20 мм , составляет 8 H. Такая сила прижи - ма приводит в хвостовике с диаметром 6 мм и длиной вылета 40 мм к появлению в опасном сечении корпуса максимального изгибающего напряжения , равного 15 МПа , что многократ - но ниже , например , допускаемого напряжения [  из ] = 270 МПа для стали 45 после закалки и низкого отпуска при твердости 48 HRC. Однако применение нетеплостойких ин - струментальных сталей или углеродистых кон - струкционных сталей в качестве корпуса шли - фовальных алмазных головок на металлических связках требует дополнительной термической обработки , закалки и низкого отпуска готового инструмента , изготовленного по традиционной технологии . Такая конечная операция в техно - логии изготовления алмазной шлифовальной головки не всегда допустима из - за возможности разупрочнения металлической связки алмазо - носного слоя . Наиболее перспективным способом соеди - нения закаленного стального корпуса в виде цилиндрического хвостовика с алмазоносной рабочей частью шлифовальной головки , как по - казали предварительные исследования [38, 39], является метод стыковой конденсаторной свар - ки , осуществляемый с поджигом дуги и оплав - лением соединяемых поверхностей [37]. Этот метод в промышленности находит широкое при - менение для приварки низкоуглеродистых сталь - ных шпилек диаметром от 2 до 12 мм к тонко - стенным корпусным деталям [26]. Применение дополнительной насадки [38] к стандартному пистолету аппарата конденсаторной сварки обе - спечивает стыковое сварное соединение цилин - дрического корпуса ( хвостовика ) инструмента с алмазоносной частью с требуемой точностью . С целью увеличения прочности соединения между корпусом и алмазоносной частью авто - рами [39] предлагается переходной корпус из стали Ст .3, вставляемый в алмазоносную часть при её изготовлении . Авторам [38] удалось по - казать , что применение метода конденсаторной сварки благодаря высокой плотности энергии и краткости импульса не приводит к разупроч - нению основного корпуса , изготовленного из термоупрочненной инструментальной стали У 8. Однако , как показывает практика , применение закаленной углеродистой инструментальной стали У 8 в качестве корпуса не всегда обеспе - чивает стабильность прочностных свойств со - единения между хвостовиком и алмазоносной частью , получаемых методом конденсаторной сварки . Общеизвестно [37], что свариваемость сталей ухудшается при увеличении содержания углерода . Это обычно связывают с появлением хрупких структурных составляющих в виде мар - тенсита и остаточных напряжений в сварном со - единении . Поэтому представляет практический интерес исследование возможности применения среднеуглеродистых конструкционных сталей в качестве корпуса алмазных шлифовальных голо - вок , которые после закалки и низкого отпуска , как было показано выше , обладают достаточным пределом прочности на изгиб . Цель работы – повышение эффективности концевого алмазного абразивного инструмента на металлической связке за счет использования в качестве материала корпуса углеродистых ста - лей , увеличение прочности соединения между корпусом и алмазоносной частью , а также упро - щение технологии изготовления инструмента . Методика исследований Предлагаемым способом повышения эффек - тивности изготовления алмазного концевого инструмента , как уже было отмечено , являет - ся применение для соединения корпуса из за - каленной углеродистой стали с алмазоносной рабочей частью шлифовальной головки метода стыковой конденсаторной сварки с поджигом дуги и оплавлением соединяемых поверхностей [37]. Преимуществами конденсаторного метода сварки являются : минимальная зона термиче - ского влияния за счёт высокой плотности энер - гии и краткости импульса (1…3 мс ); прочность соединения ; высокая производительность , про - стота технологии и возможность автоматизации [40]. При этом расплавляемый поверхностный слой не превышает 0,2 мм [37]. Соответствен - но стальной закаленный хвостовик в процессе приваривания к рабочему алмазоносному слою инструмента не будет терять практически свои прочностные характеристики , тем более в обла - сти действия максимальных изгибных напряже - ний в ходе эксплуатации инструмента . Процесс конденсаторной приварки цилин - дрического корпуса к алмазоносной части ин -