Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к изготовлению алмазного инструмента на органической связке и позволяет повысить стойкость алмазного инструмента, снизить шероховатость обработанной поверхности и устранить на ней прижоги при шлифовании без применения смазочно-охлаждающей жидкости. В1ихта состоит из абразивного порошка, фенолформальдегвдной смолы, наполнителей и порообразователя, в качестве которого используют гидрад пирофосфорнокислого натрия. Дополнительно шихту обрабатывают составом, содержащим серу, синтетический дивинипьный каучук с мол,м. 1000-3000 и стеарин в следующем соотношении , мас.%: сера 5-12, синтети- . ческий дивинильный каучук (мол.м. 1000-3000) 20-60, стеарин остальное. В результате такого приготовления шихты на зернах абразива образуется покрытие в виде прочной полимерной пленки, играющей роль смазки, а образующийся во время термообработки шихты стеарат натрия является поверхностно-активным веществом по отношению к металлам. 1 табл. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) 01) (594 В 24 В 18 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4165539/25"08 (22) 22.12.86 (46) 07.06.88. Бюл. Р 21 (71) Научно"производственное объединение по природным и синтетическим алмазам и алмазному инструменту (72) В.Н.Егоров, Г.И.Гончаров, И.П.Корнилов, А.В.Кичин, А.В.Морозов, Г,А.Новиков, В.И.Ноздрачев, Е.В.Пичугин и В.Г.Сафронов (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1028493, кл. В 24 Э 3/26, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к изготовлению алмазного инструмента на органической связке и позволяет повысить стойкость алмазного инструмента, снизить шероховатость обработанной поверхности и устранить на ней прижоги

4 при шлифовании без применения смазочно-охлаждающей жидкости. Шихта состоит из абразивного порошка, фенолформальдегидной смолы, наполнителей и порообразователя, в качестве которого используют гидрад пирофосфорнокислого натрия. Дополнительно шнхту обрабатывают составом, содержащим серу, синтетический дивииильный каучук с мол.м.

1000-3000 и стеарин в следующем соотношении, мас.Ж: сера 5-12, синтети- ческий дивинильный каучук (мол.м.

1000-3000) 20-60, стеарин остальное.

В результате такого приготовления шихты на зернах абразива образуется покрытие в виде прочной полимерной пленки, играющей роль смазки, а образующийся во время термообработки шихты стеарат натрия является поверхностно-активным веществом по отношению к металлам. 1 табл.

1400868

Изобретение относится к изготовлению алмазного инструмента на органической связке.

Цель изобретения — повышение ка5 чества обрабатываемой поверхности и стойкости инструмента.

Предлагаемый способ изготовления алмазного инструмента включает приготовление шихты, состоящей из абразив-10 ного порошка, фенолформальдегидной смолы, наполнителей и порообразователя, в качестве порообразователя используют гидрат пирофосфорнокислого натрия, дополнительно шихту обрабаты-15 вают составом, содержащим серу, синтетический дивинильный каучук с мол. м. 1000-3000 и стеарин в следующем соотношении, мас.%:

Гера 5-12

Синтетический дивинильный каучук мол.м.

1000-3000 20-60

Стеарин Остальное

Способ осуществляют следующим об- 25

1 разом.

В соответствии с рецептурой отвешивают навески фенолформальдегидной смолы (24,5-25,5 мас.%) медного порошка (20,0-23,0%), порошка дисульфи-. да молибдена (3,5%) канифоли (0,5%), алмазного микропорошка ACN 40/28 (18 мас.%), порошка электрокорунда

N5 (18,0%) и гидрата пирофосфорнокислого натрия (3,5-5,8X) Навески помещают в смеситель планетарного типа и 35 перемешивают до равномерного распределения компонентов.

Отдельно готовят смазочный состав. о

Разогревают до 65-70 С серу техническую (О, 3-1,5 мас.%), синтетический

40 дивинильный каучук мол.м. 1100 ед (1,1-4,5 мас.%) и стеарин (4,46,0 мас.X); компоненты перемешивают, смесь охлаждают до комнатной температуры, композицию измельчают до получения порошка с размером частиц менее 0 5 мм. Полученным порошком обрабатывают перемешанные ранее компоненты шихты, добавляя к ним порошок смазочного состава (5,8-12 0 мас.% от общей массы шихты) и тщательно смешивая с. ними в планетарном смесителе.

Приготовленную шихту по вещают в пресс-форму, прессуют и термически обрабатывают по известным режимам.

Входящая в гидрат пирофосфорнокислого натрия (NaäÐ О„ 10Í О) вода, испаряясь, при изготовлении шихты круга образует в нем поры. В отличие от известного порообразователя - алю мокалиевых квасцов — гидрат пирофосфорнокислого натрия позволяет повысить прочность круга и увеличить его стойкость (при шлифовании на повышенных режимах связка круга не пластифицируется). Кроме того, при разложении гидрата пирафосфорнокислого натрия выделяется фосфорный ангидрид, который, фосфатируя поверхность вязкого жаропрочного сплава (под действием давления и высоких температур, возникающих в зоне резания при повышенных режимах шлифования), охрупчивает его.

Тем самым снижаются усилия резания, устраняется засаливание круга и повышается его стойкость. Выделившийся натрий, взаимодействуя со стеарином смазочного состава, образует стеарат натрия, который снижает шероховатость обработанной поверхности.

Обработка шихты (состав: сера— каучук — стеарин) достигается как снижение шероховатости обработанной поверхности, так и устранение на ней прижогов. В процессе приготовления шихты, при смешивании ее в смесителе, алмазные и абразивные зерна обволакиваются серой и каучуком в присутст" вии стеарина, т.е. на зернах образуется покрытие. При спекании инструмента это покрытие полимеризуется, в результате чего на зернах создается прочная полимерная пленка. В процессе шлифования эта пленка играет роль смазки, которая способствует снижению шероховатости обработанной поверхности, а также устранению прижогов (при обработке на повышенных режимах без применения

СОЖ) за счет снижения температуры в зоне контакта алмаз — обрабатываемый материал . Введенный в смазочный состав стеарин в процессе спекания инструмента взаимодействует . с пирофосфорнокислым натрием с образованием стеарата натрия, который в готовом инструменте располагается в порах круга. Стеарат, в сравнении со стеарином, является более сильным поверхностно-активным веществом по отношению к металлам, а это ведет к снижению износа инструмента (повышению его стойкости) и к улучшению качества обработанной поверхности эа счет снижения трения и уменьшения

1400868 температур при повышенных режимах шлифования.

Введение в шихту отдельно каждого компонента смазочного состава не при5 водит к желаемому результату, так как на абразивных. материалах шихты не образуется достаточно равномерное полимерное покрытие (отдельные абразивные частицы покрыты только каким- 1ð нибудь одним компонентом). Соотношение компонентов состава определяется условиями полимериэации покрытия.

Из шихты по предлагаемому способу изготавливают алмазные круги 1А1 l5

200х20х5 АСМ 40/28. Круги испытывают при обработке жаропрочного сплава при обработке на станке. Режимы шлифования: скорость круга 37 м/с, подача поперечная 0,04 мм/дв.ход.

Результаты испытаний приведены в таблице.

В ходе испытаний контролируют стойкость круга (удельный расход в мг/см ), шероховатость обработанной - 25 поверхности и наличие на обработанной поверхности прижогов. Ллифование ведется без СОЖ.

В результате испытаний установлено, что предлагаемый способ обеспечи- 30 вает повышение стойкости алмазных кругов на 37-45Х, снижение шероховатости обработанной поверхности в, среднем на 1 класс и устранение на ней прижогов при шлифовании беэ CAI.

Ф о р м у л а изобретения

Способ изготовления абразивного инструмента,при котором шихту, со" держащую абразивный порошок, фенолформальдегидную смолу и наполнители, смешивают с порообразоватепем, прессуют-,и термически обрабатывают, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества обрабатываемой поверхности и стойкости инструмента, в качестве порообраэователя берут гидрат пирофосфорнокислого натрия, а шихту после смешивания дополнительно обрабатывают порошкообразным составом, содержащим серу, синтетический дивинипьный каучук с мол.м. 1000-3000 и стеарин в следующем соотношении, мас,Х:

Сера 5-12

Синтетический дивинильный каучук мол.м.

1000-3000 20-60

Стеарин Остальное

1400868

Е

1»

Е» Е» с я

I" и

Е»

:»

Еч Е» о а ф о о х

< о

<0 х е

Ф

Ц

Э

Е

<0 а

Ю о о а о

И х3

0! 1»

О) Q) ф

V <0 о и

I о

<- а о— х

0 а

О dj

<0 Е

Е а и а г, I о

<о о! о ! с о а

Е3

О О

<О 00 о

О О о

СО

О

О м

<о

О о

Ю

О е

О

Ch о л

Ю

Ю

С! л

Ю л

О о е 5, 1 м л о

»0 л м о сч О л л л м м и л

<О ф

6!

Е и о

О СО е, л

< 4 о о е

Щ ь е

<С!

Ю е с м О <Ч л, ° A

С! л

О л

С"!

О л

СЧ

<Ц л

О л о л

1 Э о

I cO о с!

>Б а м К-. х 8 Й<

О л

CO а О О л л е

СО CO 00

О л

00 о е

СО

Ю л

CO о

СО ее

О. Ю е л

00 00 а

CO о л

О е

СО

О л

О

СО и (D

3 <0 ф !С

I о э е х

О м

И

Е о

Х

Ф х х

<

1 I 1 и

<о

K а

5 о о

И о х !

I о

I м

l х А х

<0 О

Яе

<л

Ю Ю О

Щ

О и

С л о (Г л о

<< е о г л м м и е м и м

О л м о л м

<< \ л м

o o е м»0

<Ч СЧ

<с) е

С 4 м

О о

<»4

<Г) е

С4 о

< 4

I !

1 !

С! л б

<»4 сл

I Е

Й л Х аХЕ

0J Е» ф v о о и х м

С< е0

О 1 Z с «! -v

О!

<у х

1 F Х

v a

v x о ес э о

E" 1 а а

1Л3 хK<о

0! О <Ц

eeet v

1 х ф <Х Е» ,0 Х <0

z aa а

° «а

4 а О л л

I х и

О а

О а О л ° л л с «

Ю сО о л

o o л СО л л о л 1 !

О л

С 4 1 х о

И

Е о х х

Ф

Н о х о о о х

<0

Е х

И х о х

z о

М х х

Й о х

Е о о и о х

Е

Е