Шлифовальный круг

 

ШЛИФОВАЛБНБ1Й КРУГ, содержащий абразивные зерна, керамическую связку и тонкостенные элекпрокорундовые сферические частицы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, величина сферических частиц равна 0,45-0,65 величины абразивны.х зерен, а их количество составляет 0,5-0,54 количества абразивных зерен нри содержании последних 30-37 CZ со о 00 го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5!1 !! 24 Ь 3;14

ОПИ

К АВТОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 34-14232, 25-08 (22 ) 28. 05. 82. (46) 15.02.84. Ьюл. ¹ 6 (72) И. !1. Третьяков, В. Н. Тимофеев, В. !1. Кудряшов и В. Т. Ивашинников (71) Московский станкоинструментальный институт и Институт высоких температур

AH СССР (53) 621.922.079 (088.8) (56) 1. !1опов С. А., Ананьян Р. В. Шлифованис высокопористыми кругами, М., «Ма:, н носч роение», 980, с. 79.

2. 13ыложснная заявка ФРГ ¹ 2604482, кл. В 24, 1 00, 1977 (прототип), „„Я0„„1073082 (54) (57) !Li (ИФОВАЛЬ!1 ЫГ! КРУГ, содержащий абразивные зерна, керамическую связку и тонкостенные электрокорундовые сферические частицы, отличаящпйся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, величина сферических частиц равна 0,45-0,65 величины абразивных зерен, а их количество составляет 0,5-0,54 количества абразивных зерен прн содержании последних 30-37 об.о .

1073082

20

Изобретение относится к производству высокопористых абразивных инструментов, предназначенных для обработки инструментальных сталей.

Известны шлифовальные круги, обладающие повышенной пористостью, получаемой путем введения в формовочную массу выгорающих и невыгорающих наполнителей.

Такими наполнителями могут служить вспученные иерлиты, нафталин, синтетические смолы, полистиролы, пеностекла, древесные опилки, пробковая крошка и другие органические и неорганические материалы. Наиболее других удовлетворяет требованиям, предъявленным к наполнителям, бисер соиолимера М СН, выгорающий в процессе обжига кругов (1j.

Известен абразивный шлифовальный круг, в который вводится жаростойкий наиолнитель сферической формы. Частицы иаиолнителя выполняются из стекла, алюмо-силиката и т.д. и могут иметь как закрытые ячеистые поры, так и тонкостенные полые шарики. Пористость частиц наполнителя составляет не менее 30%, а их режущая способность значительно ниже чем у абразивных зерен. Абразивный материал может быть любым из известных (21.

Недостатком известного круга является то, что снижение доли режущих частиц в круге приводит к увеличению толщины стружки, срезаемой одним зерном и, следовательно, к повышению износа круга и температуры процесса шлифования. Низкая режущая способность наполнителя приводит к увеличению доли работы трения и повышению температуры, ч.го снижает производительность и качество обработки.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества обработки инструментальных сталей.

Поставленная цель достигается за счет того, что а абразивном инструменте, пористостью 36,5-46,5 об.%, содержащем абразивные зерна, керамическую связку и полые тонкостенные электрокорундовые сферические частицы, размер последних равен 0,45-0,65 величины абразивных зерен, а их количество составляет 0,5-0,54 количества абразивных зерен при содержании последних 30-37 об.%.

Объемная доля сферических частиц и се соотношение с объемной долей зерен, а также соотношение размеров сферических часгиц и абразивных зерен, существенно влияют иа производительность и качество обработки.

Применение сферических частиц указанных характеристик и в указанном процентном соогиошении с количеством и размерами абразивных зерен позволяет получить оптимальную укладку зерен и обеспечиваег необходимую пористость круга и равномерность его структуры. При этом между аждыми двумя соседними зернами располо25

55 жены две сферы, которые вскрывают в процессе работы круга и образуют пространство, в которое умещается снимаемая зерном стружка. Стенки сферических частиц гладкие, и стружка под действием центробежной силы удаляется из сфер при выходе их из зоны обработки. Кроме того, при указанных соотношениях между зерном и сферическими частицами зерно имеет оптимальную жесткость закрепления за счет повышенной деформационной способности сфер. Связь между зернами, образованная с помощью сферических частиц обладает повышенной демпфирующей способностью и повышенной усталостной прочностью. Все эти факторы обеспечивают снижение износа круга в прооессе работы. Пониженное содержание абразивных зерен в круге и упорядоченное их расположение приводит к нивелированию толщин снимаемых ими стружек и снижению средней температуры процесса. Таким образом, предлагаемое строение шлифовального круга позволяет при достижении высокой пористости и незначительном снижении статической прочности увеличить удельный объемный сьем и снизить температуру, возникающую в процессе шлифования. Пористость круга 36,5-46,5 об. % указывается без учета

0ор тонкостенных сферических частиц.

На фиг. 1 изображено схематически строение высокопористого шлифовального круга с оптимальной структурой; на фиг. 2кривые зависимости удельной работы шлифования и удельного съема высокопористым шлифовальным кругом от объемного содержания сферических частиц при объемном содержании абразивного зерна 33,6%; на фиг. 3 — кривые зависимости удельной работы шлифования и удельного съема от содержания абразивного зерна при содержании сферических частиц 16,3%; на фиг.

4 — кривые зависимости удельного съема и удельной работы шлифования от соотношения размеров абразивного зерна и сферических частиц.

Пример 1. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /p от его объема: сферические частицы пористостью 85-90% диаметром 125 мкм-15; абразивное зерно 24А зернистостью № 25Н 33,6; связка К11—

8,5, поры 42,9.

Пример, 2. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, % от его объема: сферические частицы пористостью 85-90% диаметром 125 мкм — 16,3; абразивное зерно 24A25H — — 33 6; связка К11 — 8.5; поры 41,6.

Структура такого круга схематически показана на фиг. 1.

Зерна 1 соединяются посредством сферических частиц 2 и связки 3, причем между двумя соседними зернами размещаются две сферические частицы. Такая укладка сфер и зерна является оптимальной.

1073082

Пример 3. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /p от его объема: сферические частицы пористостью 85-90О/р диаметром 125 мкм — 20; абразивное зерно 24А25Н вЂ” 33,6; связка Кl l — 8,5; поры — 37,9.

Пример 4. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /о от его объема: сферические частицы пористостью 85-90О/р диаметром 125 мкм — 16,3; абразивное зерно 24А25Н вЂ” 30; связка Кl l — 8,5; поры—

45,2.

Пример 5. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /p от его объема: сферические частицы пористостью 85-90/ ди аметром 125 мкм — 16,3; абразивное зерно 24А25Н вЂ” 37; связка К 11 — 8,5; поры — 38,2.

Пример 6. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /p от его объема: сферические чистицы пористостью 85-90 /о диаметром 90 мкм — 16,3; абразивное зерно 24А 25Н вЂ” 33 6, связки Кl l — 8 5; поры — 41,6.

Пример 7. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, о/p от его объема: сферические частицы пористостью 85-90О/р диаметром 160 мкм — 16,3; абразивное зерно 24А25Н вЂ” 33,6; связка К11 — 8,5; поры — 41,6.

На фиг. 2 показано влияние состава круга по примерам 1-3 на удельную работу шлифования и удельный съем. Из графика видно, что уменьшение объема сферических частиц Кср ниже 15 /p (соотношение 0,5) приводит к снижению удельной работы шлифования, но за счет снижения удельного съема. Увеличение же содержания сферических частиц выше 20 /р (соотношение 0,54) приводит к резкому увеличению удельной работы шлифования и, как следствие, к повышению температуры процесса и незначительному снижению удельного съема.

Оптимальное содржание сферических частиц составляет 16,3О/р. При этом наблюдается максимум удельного съема при низком значении удельной работы шлифования.

На фиг. 3 показано влияние состава круга по примерам 2,4 и 5 на удельную работу шлифования и удельный съем материала.

Из графика видно, что уменьшение содержания абразивного зерна К, до 30О/о приводит к снижению удельного съема. При

lð увеличении содержания абразивного зерна до 37О/р незначительно снижается удельный съем, но резко увеличивается удельная работа шлифования. На фиг. 4 показано влияние соотношения размеров сферических частиц и абразивных зерен на удельный съем и удельную работу шлифования по примерам 2,6 и 7. Из графика видно, что при ф(0,45 уменьшается удельный съем и увеличивается удельная работа шлифования, а при >0,65 удельный съем значительно уменьшается при незначительном снижении удельной работы шлифования. Таким образом, на примерах 1-7 показано, что содержание сферических частиц 16,3 /р, абразивного зерна 33,6 /, и соотношения их размеров 0,5 при пористости

25 сферических частиц 85-90 /О, соответствующие кубической укладке сферы и зерен в круге, является оптимальным, и ри этом круг имеет наибольший удельный съем при низкой удельной работе шлифования.

ЗО Применение высокопористого шлифовального круга при изготовлении и заточке инструментов из быстрорежущих сталей позволяет увеличить минутный съем до 0,6 смз/ мин без снижения качества обрабатываемой поверхности, в то время как известные шлифовальные круги для этих же целей имеют минутный съем 0,03 см /мин. Кроме того, по сравнению с известным предлагаемый круг не нуждается в правке.!

073082

1073082

Составитель Н. Балашова

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 11753/13 Тираж 737 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4