Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента

 

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на бакелитовой связке, в частности к изготовлению высокопористого инструмента . Целью изобретения является повышение .качества инструмента. Смеймвают абразив, бакелитовую связку и гранулированный порообразователь, прессуют из смеси инструмент и термообрабатывают. Порообразователь перед смешиванием смачивают бакелитовым лаком, смоченный порообразователь смепмвают с ранее приготовленной смесью из абразива и связки, а полученные в результате смешивания гранулы затем дополнительно обрабатывают порошкообразным связующим. На 1 кг порообразователя берут 0,20- 0,45 кг бакелитового лака. Предварительное смачивание порообразователя бакелитовым лаком позволяет более прочно удерживать порообразователь в связке за счет получения рыхлой поверхности с микронеровностями, раковинами и микрот ещинами, полученной травлением спиртом, находящимся в лаке. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

»»!) 4 В 24 D 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHYEY СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 4182493/25-08 (22) 20.01.87 (46) 15.09.88. Бюл. Р 34 .(71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования (72) В.Н.Бехтерева и В.В.Райт (53) 621.922.079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

«»» 933430, кл. В 24 11 3/34, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на бакелитовой связке, в частности к изготовлению высокопористого инструмента. Целью изобретения является повышение,качества инструмента. Сме»»»ивают абразив, бакелитовую связку и

„„Я0„„1423363 А1 гранулированный порообразователь, прессуют из смеси инструмент и термообрабатывают. Порообразователь перед смешиванием смачивают бакелитовым лаком, смоченный порообразователь смешивают с ранее приготовленной смесью из абразива и связки, а полученные в результате смешивания гранулы затем дополнительно обрабатывают порошкообразным связующим. На кг порообраэователя берут 0,200 45 кг бакелитового лака. Предварительное смачивание порообразователя бакелитовым лаком позволяет более прочно удерживать порообраэователь в связке за счет получения рыхлой поверхности с микронеровностями, ра" ковинамн и микротрещинами, полученной травлением спиртом, находящимся в лаке. 1 з.п . ф-лы, 1 ил ., 3 табл .

1423363

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на бакелитовой связке, в частности к изготовлению высокопористого инструмента.

Целью изобретения является повышение качества инструмента.

Способ заключается в смешивании абразивного материала, бакелитовой 10 связки и гранулированного порообразо-вателя. Перед смешиванием всех компонентов порообразователь смачивают бакелитовым лаком, содержащим спирт.

Смоченный порообраэователь смешивают f5 с абразивным материалом и связкой, а затем полученные в результате смешивания гранулы дополнительно обрабатывают порошкообразным связующим, на 1 кг порообразователя берут 0„20- 20

0,45 кг бакелитового лака.

Предварительное смачквание порообразовагеля бакелитовым лаком обес1печивает травление поверхности гранул порообраэователя растворителем 25 (спиртом), содержащимся в лаке, к тем самым .получение рыхлой поверхности гранул с,микронеровностями, раковинамк и микротрещкнами. Именно поэтому иэ-эа нарушения гладкости поверхности при смешивании предварительно смсченного порообразователя с ранее приготовленной смесью кэ абразивного материала и связки улу шается сцепление частиц порошкообра=-.ной смеси с пленкой бакелитового лака на порообразователе за счет растворения к когеэконных сил между связующим порошкообраэной смеси и фенолформальдегидной смолой лака. Hp зисходит эах",® ват частиц порошкообраэной смеси, смоченной лаком, поверхноствю гранул порообразователя и заключение его в оболочку из этих частиц. Такая оболочка утяжеляет гранулы порообразователя, тем самым, исключает возможность миграции гранул на поверхности смеси и обеспечивает однородносII распределения порообраэователя в смеси. Благодаря этому структура ин50 струмента становится однородной, в результате повышает качество инструмента.

Дополнительная обработка порошкообразным связующим обеспечивает получение неслеживающейся смеси, так как порошкообразное связующее, растворяясь в увлажнителе смеси, делает ее сухой и однороднои.:Хаким образом„ смесь становится более технологичной, что также повышает качество йнструмента.

В описании изобретения приведено

10 конкретных примеров выполнения способов изготовления высокопористого абразивного инструмента(см.табл.1„,":

В примерах 1., 2 к 3 представлены составы с минимальным, оптимальным и максимальным содержанием порообразователя (карбамида) и, соответственно, с минимальным, оптимальным и максимальным количеством бакелитового лака для его смачивания. В примерах 4 и 5 цред— ставлены составы с количеством баке литового лака, выходящим за пределы заявленных величин.

Кроме "îãî, приготовляли смесь„.в которой в качестве порообразователя взят хлористый калий (пример 6). В примере б взято оптимальное количество всех компонентов.

Смеси в примерах 1- 5 приготавливались следующим способом.

Гранулированный карбамнд смачивали бакелитовым лаком, отдельно смешивалк шлкфовальный материал марки 54С зернистости 25, у злажнитель (жидкий бакелит) и порошкообразное связующее с наполнителем (крколктом) . Образовавшуюся порошкообраэную смесь смеши-. вали со смоченными гранулами карбами.-. да. Затем дополнительно обрабатывали порошкообраэным связующим. Из смесеи формовали образцы (бруски )20x20x х25 мм, восьмерки к круги ПН 200х40х х?5) и подвергали кх термической обработке.

В примере 6 в качестве гранулированного порообраэователя брали хло- ркстый калий, смачивали ет о бакелито-.— вым лаком. Ранее готовили смесь иэ шлкфовального материала марки (4A зернистости 40, увлажнителя и порошкообраэного связующего. Эту смесь смешивали со смоченным бакелитовым лаком, хлористым калием к обрабатьвали порошкообразным свяэукаулм. Из смеси формировали образцы (как в примерах 1-5) и подвергали их термообработке.

Для сравнительного анализа были изготовлены смеси путем смешивания всех компонентов без предварительного увлажнения порообраэователя (примеры?, 8, 9).

В примере 10 в качестве гранулированного порообраэователя брали хло1423363

100

U = х

40 ристый калий с оптимальным значением порообразователя.

После термообработки все образцы (по примерам 1-10) подвергались испытаниям: бруски 120х20х25 — анализу с определением однородности распределения пор в 4-х плоскостях поперечнбго сечения; восьмерки — на прочность при растяжении; круги ПН 200х х40х75 — испытанием с оценкой эксплуатационных показателей (стойкостной выработки и коэффициента шлифования).

Оценка однородности распределения пор производилась путем фотографиро вания на приборе для микро- макросъемки ФМН-2.

На чертеже приведена схема расположения участков плоскости сечения, где 1,2,3,4,5 — И участков плоскости сечения.

Для оценки однородности распределения пор принят коэффициент однородности (вариации) распределения пор, сппределяемый по формуле где х — содержание пор в участке

1 поперечного сечения образца; х . — среднее арифметическое содержание пор в участках сечений; и . — количество участков попереч ных сечений образцов (в примере и = 5 участков х 4 =

20 участков).

Уменьшение величины коэффициента однородности (вариации) распределения пор свидетельствует о повышении одI нородности.

Результаты измерения однородности распределения пор в плоскостях сечения образцов приведены в табл. 2.

Прочность при растяжении определялась стандартным методом на разрывной машине МР=05.

Испытания на эксплуатационные по-. казатели проводились на торцешпифовальиом стенде.

1Режимы испытаний: скорость круга

ЗО м/с; продольная подача 4 м/мии.

Смазывающе-охлаждающая жидкость—

2Х-ный водный раствор кальцинированной соды.

Материал обрабатываемой детали

ШХ-15.

Результаты прочностных и эксплуа( тационных испытаний приведены в табл. 3.

Из анализа полученных материалов можно сделать вывод, что образцы, изготовленные по предложенному способу, имеют более равномерное распределение пор в плоскостях сечения (коэффициент однородности находится в пределах 14,1 — 23,27) по сравнению с образцами; изготовленными по прототипу (коэффициент однородности которых 43,0-57,67). В последних наблюдалось повышение содержания пор ближе к поверхности образца и cíèæåние содержания пор в центре сечений.

Однородность распределения пор (соответственно, и порообразователя) в образцах, изготовленных по предложенному способу, повышается в 22,7 раза, что подтверждается уменьшением коэффициента однородности.

Прочность образцов, изготовленных по предложенному способу, на уровне прочности образцов, приговленных по способу, описанному в прототипе.

Опробование смеси с количеством бакелитового лака, меньшим минимального заявленного значения (пример 5), показало, что однородность распределения пор нарушается. Это объясняется тем, что толщина пленки смолы на гранулах порообразователя после обработки бакелитовым лаком становится недостаточной для удержания слоя из частиц порошкообразной абразивно-бакелитовой смеси, поэтому наблюдается миграция порообразователя, а это приводит к нарушению однородности распределения пор. При испытании образцов, в составе которых бакелитового лака больше, чем его максимально заявленное значение, наблюдается деформация образцов при термообработке (пример 4).

Из табл. 3 видно, что эксплуатационные показатели (стойкостная наработка и коэффициент шпифования) кругов, изготовленных по предложенному способу, на 15-20Х выше, по сравнению .с кругами, изготовленному по прототипу.

Результаты испытаний образцов, изготовленных по примеру 6, позволяют сделать вывод, что преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом, справедливы и для формовоч1423363,ных смесей с другим порообразователем -" хлористым калием.

Таблица

Состав формовочной смеси, мас.% 1ри(мер в

Гранулированный порообра- Бакеяизователь товый

Шлифоваль ный матеСвязка

Связую"щее С1".

-"-" — — — -" — лак

Жидкий Связую- Крио баке- щее СФИ лит лит

Карбамид Хлористый калий

4в5 4вО

18 1,2

Х (0,45) 3 6 2,4 (0,3) 10 О 5 О 12 О

3,0, 3 5 2,0

:,4 74,0

4 6 (0,2) 77 5 5 230

3,0

22 12 я.,» в (0,55) 2вЗ 4,2 (O,1) 10р0 5,5 23вО

3,0

5 52,0

43 17

А в (О 35) 6 72,0

7 74 0 3 7 13 8 4 5 4 О

8 64,() 4,4 14 6 бвО 12,0

9 520 46 149 55 2..3 О 10 720 49 86 1 7

12,8

П р и и е ч а н и е: В графе "Бакелитовый лак" в числителе указано количество бакелитового лака (мас.Х), требуемое для смачивания рецептурного количества порообразователя, в знаменателе — количество (кг) для смачивания 1 кг порообраэователя.

Формула и э о б р е т е и и я

1. Способ изготовления высокопоистого абразивного инструмента, при отором смешивают абразивный материал, акелитовую связку и гранулированный 1О орообразовательв из полученной смеи формуют инСтрумент и термообрабатывают его отличающийся тем, что, с цепью повышения качества инструмента, порообразователь пе- ред смешиванием смачивают бакелитовым лаком, а после смешивания всех компонентов на полученные гранулы наносят порошкообразное связующее.

2. Способ по п. I о т л и ч а юшийся тем, что на 1 кг порообразсвателя берут 0,20 — 0,45 кг бакелитового лака.

1423363

Таблица 2

Пример, Ф

Коэффициент однородности

Плос кос ти сече ния1 1Р (г (з (4 5

1 30

15 20

19 14

15

22 22 22 23,2

25 31 12 5

1?

12,5

19 17

23,5 23,5 17,5

18 23 18

20,5 20,5, 23

23,5

17,8

20,5

20э5

13

14,1

20

20

19

Образцы деформировались

23 14

30 15

26

10

38,1

ЗО

° 22

20

23 20

26 15

17,.5 .20

20 14

23

23

20,5

23

23

27 23

20

57,6

27

32 .

25

Распределение пор в плоскостях сечения, Х, участок,- В

1423363

Продолжение . табл. 2

Плос кос ти сече ния, И

«1рнмер в

Коэффициент однородности

20

47,7

21

45,4

31

22

10

t0

Таблица 3

32 73 28 41 78 50 31

Стойкостная наработка, mar 474 495 550 408 461 462 405 425 470 395

2в90 Зв58 Зв84 2в 52 Зв62 3 ° 00 2в40 2в98 3в 15 2 ° 55!

Оценочные п окаэатели

П редел прочнЬсти при растяжении, кв /смв

Коэффициент ш хифованияь

r$r

Распрепеление пор в плоскостях сечения, Ж, участокв У (1 (1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1423363

Составитель В.Воробьев

Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова Корректор Л Патай

Заказ 4475/38

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Moczaa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ухгород, ул. Проектная, 4