Способ изготовления абразивного инструмента

 

Способ изготовления инструмента для финишной обработки позволяет изготовить инструмент с абразивными зер нами различной зернистости, последовательно расположенными на рабочей части. Инструмент изготавливается методом гальваностегии, при этом при предварительном закреплении зерен в ванну помещают одновременно зерна всех зернистостей. Распределение зерен по поверхности заготовки осуществляется за счет различия в плотностях тока, проходящих через различные поперечные сечения заготовки. Плотность тока для каждого сечения выбирают из условия 1 120 к Б„ /п :, qi где i - условная плотность тока А/дм ; D - наибольшая величина зерна, закрепленного в данном сечении, мкм; К - коэффициент, выбираемый в пределах 0,1-0,2 в зависимости от плотности электролита и условий его активации; рплотность металла связки, г/см ; п - число оборотов заготовки, об/мин; q - электрохимический эквивалент осаждаемого металла связки г/А.ч / - катодный выход металла по току, Z; i, - доля времени, в течение которого происходит электроосаждение. Различную плотность тока в различных сечениях заготовки можно создать щелью с переменным сечением в экранедиэлектрике, в который помещают заготовку , либо различным расстоянием анодов от поверхности катода-заготовки. с (О (Л ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (, 1) 4 В 24 D 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ рен по поверхности заготовки осуществляется за счет различия в плотностях тока, проходящих через различные поперечные сечения заготовки. Плотность тока для каждого сечения выбирают иэ

120 К D / n 1, условия где

Ч 1 г — условная плотность тока А/дм — наибольшая величина зерна, закр епленного в данном сечении, мкм;

К вЂ” коэффициент, выбираемый в пределах 0,1 0,2 в зависимости от плотности электролита и условий его активации; р — плотность металла связки, г/см ; п — число оборотов заготовки, об/мин; q — электрохимический эквивалент осаждаемого металла связки r/А.ч — катодный выход металла по току, /;, — доля времени, в течение которого происходит электроосаждение.

Различную плотность тока в различных сечениях заготовки можно создать щелью с переменным сечением в экранедиэлектрике, в который помещают заготовку, либо различным расстоянием анодов от поверхности катода-заготовки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3720463/25-08 (22) 25.01.84 (46) 15.08.86. Бюл. № 30 (71) Харьковский филиал Головного специального производственного конструкторско-технологического бюро по рациональному применению режущего инструмента (72) Е, В. Бондарь, Г. В. Гринвальд, А. М. Боярунас и В. Ф. Дрожин (53) 621.922.079(088.8) (56)Авторское свидетельство СССР

¹ 35!689, кл. В 24 D 17/00, 1970. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЗЖНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Способ изготовления инструмента для финишной обработки позволяет изготовить инструмент с абразивными зер нами различной зернистости, последовательно расположенными на рабочей части. Инструмент изготавливается методом гальваностегии, при этом при предварительном закреплении зерен в ванну помещают одновременно зерна всех зернистостей. Распределение зе„„80„„1250449 А 1

12 0449

Изобретение относится к производству абразивного инструмента, изготавливаемого методом гальваностегии и применяемого для финишной обработки, т.е. инструмента, у которого абразив- 5 ные зерна различной величины последовательно закреплены на рабочей части.

Целью изобретения является повышение производительности процесса изго1О товления инструмента с переменной по длине средней величиной зерна путем совмещения закрепления на корпусе зерен всех требуемых зернисто15 стей.

Способ заключается в том, что осаждение связки при предварительном закреплении зерен выполняют по длине заготовки при переменной условной плотности тока, причем в каж20 дом поперечном сечении заготовки пропускают ток с условной плотностью

25 где — условная плотность тока, А/дм ;

D — наибольшая величина зер30 "Окс на, эакрепляемого в данном сечении, мкм;

К вЂ” коэффициент, выбираемый в пределах 0,1-0,2 в зависимости от плотности З5 электролита и условий его активации;

F — плотность металла связки, г/см з. и — число оборотов заготовки, 40 об/мин.;

Я электрохимический эквивалент осаждаемого металла связки, r/А ч; катодный выход металла по току-, 7, — доля времени, в течение которого происходит электроосаждение.

На фиг. 1 показан один из вариан- 50 тов выполнения способа; на фиг. 2 другой вариант выполнения способа.

Способ поясняется на примере изготовления развертки, которая содержит рабочую часть с коническим заборным $5 и цилиндрическим калибрующим участками. На поверхность рабочей части инструмента наносятся алмазные зерна трех зернистостей. Ср< цняя величина зерна в различных поперечных сечениях инструмента различна и уменьшается от заборного участка к хвостовику инструмента.

Заготовка 1 инструмента помешается в гальваническую ванну в кожухзкран 2, выполненный из диэлектрика.

В кожухе имеется щель Э переменной в осевом направлении ширины, причем ширина щели пропорциональна максимальной величине зерна, закрелляемого в данном поперечном сечении. Щель выполняет функцию регулятора плотности тока.

Эквидистантно поверхности заготовки в ванне установлен анод 4.

При работе устройства в ванну заливают электролит и засыпают абразивные зерна различной величины.

Электролит активируют, приводя зерна во взвешенное состояние, подключают анод 4 и заготовку к источнику постоянного тока и приводят во вращение заготовку. Кожух экранирует заготовку, при этом доля времени, в течение которого происходит электроосаждение в каждом из сечений заготовки, определяется отношением центрального угла с, опирающегося на щель, к посл лонине оборота заготовки, т.е. 180 а условная плотность тока определяется соотношением

120 D, t л 180

1 лсл

Для удержания зерна на корпусе

I инструмента толщина связки должна составлять 0,1-0,2 от диаметр« зерна.

Выбор толщины связки в диапазоне

0,1-0,2 определяется плотностью электролита и интенсивностью его активации (взмучивания, вибрации и т.л.), необходимой для поддержания зерен во взвешенном состоянии. Таким образом, зерно данного диаметра может быть закреплено только в том случае, когда на заготовке за половину ее оборота будет осажден слой связки, толщина которого не менее

0,1-0,2 диаметра зерна, Таким образом, в различных поперечных сечениях заготовки будут закрепляться зерна различной величины.

При этом максимальный диаметр зерна, 12501(, ". закрепляемого в данном сечении, определится уравнением

21600 К /3 и

21600 DÄ К р и

55 максимальный размер зерна, эакрепляемого в данном сечении, мкм; где D„„, где i — плотность тока, равная но всех сечениях вследствие эквидистантности анода и заготэвки; — центральный угол, опирающийся на щель в данном сечении кожуха.

Пример. На гладкий цилиндри15 ческий притир диаметром 25 мм и длиной рабочей части 120 мм наносили алмазный микропорошок, закрепляемь1й никелем методом гальваностегии. В галь2О ваническую ванну засыпали алмазный порошок следующих зернистостей:

АСМ 40/28, ACM 28/20 и АСГ1 20/14, средний размер зерна которого соответственно равен 34, 24 и 17 мкм.

Условия нанесения покрытия: плотность

1 тока 2 А/дм; катодный выход металла по току 957.; коэффициент плотности и активации электролита 0,15; электрохимический эквивалент никеля

1,095 r/А ч; плотность никеля

8,9 г/см

Заготовку помещали н кожух диаметром 30 и длиной 150 мм, выполненный из текстолита и имеющий продольную щель; нанесения покрытия выполняли ?5 при вращении заготовки притира со скоростью 0,025 об/мин, Ширину щели в кожухе рассчитали в из условия закрепления зерен алмаза всех зернистостей на участке дпиной 4о

60 мм от переднего конца заготовки, зерен зернистостью 28/20 и 20/14 на втором участке длиной 44 мм, расположенном в средине длины заготовки, и только зерен АСМ 20/14 на третьем 45 прилежащем к хностовику участке заготовки длиной 16 мм.

Расчет центрального угла с(, опирающегося на щель, выполнили по формуле

513

VG!3(3 . l!, Ill(H T 3 »13 l!(Е,i I l!

От и 1О (lос тl1 (JI(t(I ti i i I l! 3 ) 3 (1ЛО 1 11О(ТЬ НИК(!1Я 1 1 i .l чи(.JIO оборот(1(пр11I нр,3, об/мнн;

ПЛОТ! 1 ОС Т Ь Т(Х 1((ЕIО1 11Ч(. . Л (3 гп тпкл, Л/дм ; зле к Tp0?(èìèч(е к ий 3 К1311

Вал((HT 1(Ик(л?1 (Г/А Ч 1

К Л Т ОД Н Ы11 В ЫХ С(Д 31 (Т;11IЛ» 11 О таку, 7 ° 1 лx, дл я

К Л В Н»ЧЛ Ii(1 второго, сред(1(I о, у;лстИ Н КОНЦЕ ЕГО 1(Е11ТРЛ. 1Ьный угол

21600 0,15 34 8,9 0,025 — 118

2 ),095.95

21600 24 0,15 8,9 0,025

2 0,095 95

Ширина щели в начале и конце среднего участка соответственно равна:

1 = 31 мм и с = 22 мм.

После нанесения алмазно-никеленого покрытия с гомощью описанного кожуха принедена оценка распределения алм»зных зерен различной крупности по длине 11ритира на микроскопе ММР-5.

Анализ статистических данных свидетельствует о совпадении расчетного и экспериментального распределений зерен.

В другом варианте устройства (фиг ° 2) осуществления способа стержH(13ые аноды 5, 6, 7 установлены TQK чтобы сумма их расстояний до данного сечения заготовки была обратно пропорпиональна величине зерна, закрепляемого в данном поперечном сечении.

В гальванической ванне заготовка установлена с возможностью враще11ия и включена н электрическую цепь как катод. Стержневые аноды 5, 6, 7

1 установлены неэкнидистантно обрлблтываемой поверхности. Анод 7 установлен с>т сечений Т, TT и TT нл расстояниях ((1), с (2), (. (3, °

Аналогично обозначены расстояния анодов 6 и 7 до этих же сечений.

Так как ток, проходящий н каждом из сечений, обратно про11ориилнлл H расстоянию от этого сечения дп анода, то в сеч T T1 н ТТГ заготовки будут протекать токи, определяемые отношениями:

1250449

1 1 )

Г,72 772 + 72 где m — коэффициент пропорциональности °

Таким образом, в каждом иэ поперечных сечений заготовки будет протекать ток, условная плотность которого пропорциональна сумме величин, обратно пропорциональных расстояниям от этого сечения до анодов устройства. При работе такого устройства на

20

Формула изобретения

Способ изготовления абразивного инструмента на Гальванической связке, 35 включающий осаждение из электролита каждом иэ поперечных сечений заготовки закрепляется зерно, максимальный

25 размер которого обратно связан с расстояниями от этого сечения до анодов.

Способ позволяет увеличить производительность процесса изготовления инструмента за счет одновременного

30 осаждения зерен всех зернистостей.

120 KD„„,, " n коэффициент, выбираемый в зависимости от плотногде К сти и интенсивности активации электролита (К =

0,1-0,2): наибольший размер зерна, закреппяемого в данном сечении, мкм; плотность металла связки, г/см число оборотов заготовки, об/мин; электрохимический эквивалент осаждаемого металла связки, r/А.ч; катодный выход металла по току, 7..

D армс на корпус инструмента абразивных зерен различной величины, совмещенное с их предварительным закреплением, и окончательное эаращивание материалом связки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса при изготовлении инструмента с абразивными зернами, распределенными вдоль корпуса по их величине, зерна различной величины осаждают одновременно, при этом плотность тока i для различных сечений корпуса при предварительном закреплении зерен выбирают из условия

Составитель Н, Балашова

Редактор Л. Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

3аказ 4366/14

Тираж 740 Подписное

ВНИППИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35i Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4