Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента при обеспечении заданных геометрических параметров детали при обработке преимущественно на станках-автоматах. Масса для изготовления абразивного инструмента содержит (мас.%) абразив 44,0 - 68,0, графит порошкообразный 18,0 - 26,0, связку бакелитовую порошкообразную 8,5 - 31,0 и в качестве увлажнителя смесь 2,5 - 4,0 фурфурола с 1,0 - 4,5 политерпенами. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 В 24 Э 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

18,0 — 26,0 (21) 4447965/08 (22) 27.06.88 (46) 15.07.91. Бюл. hL 26 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского института абразивов и шлифования (72) Г,Н.Саламатина, Т.А.Осинцева и Т,Н.Нечаева (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 931443, кл. В 24 D 3/28, 1980. (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к технологии изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке и может быть использовано предпочтительно при производстве полировального инструмента с графитовым наполнителем, Целью технического решения является разработка массы для изготовления полировального инструмента высокой стойкости, обеспечивающего получение заданных геометрических параметров детали, при отсутствии прижогов на обработанной поверхности.

Масса для изготовления абразивного инструмента содержит абразив, графит порошкообразный, бакелитовую связку и увлажнитель, в качестве которого она содержит смесь фурфурола с политерпенами при следующем соотношении компонентов, мас.g:

Шлифмате риал 44,0-68,0

Графит порошко,, Ы„„1662822 А1 (57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента. Цель изобретения — повышение стойкости инструмента при обеспечении заданных геометрических параметров детали при обработке преимущественно на станках-автоматах. Масса для изготовления абразивного инструмента содержит, мас.%: абразив 44,0 — 68,0, графи1 порошкообразный 18,0 — 26,0, связку бакелитовую порошкообразную 8,5 — 31,0 и в качестве увлажнителя смесь 2,5 — 4,0 фурфурола с 1,0 — 4,5 политерпенами, 2 табл. образный

Связка бакелитовая порошкообразная 8,5 — 31,0

Фурфурол 2,5 — 4,0

Политерпены . 1,0 — 4,5 (Ь

Отличительным признаком предлагае- О мой абразивной массы является использо- Я вание политерпенов в составе увлажнителя (y в смеси с фурфуролом.

Политерпены применяются в массе в качестве увлажнителя графита, фурфурол преимущественно увлажняет шлифовальный материал. Слой фурфурола на по- Ja верхности абразивного зерна смачивает и частично растворяет порошкообразную бакелитовую связку, связывая ее с зерном, что является непременным условием однородности состава формовочной массы.

Политерпены — маслообразные продукты полимеризации терпеновых углеводородов. Объемная доля отгона до 200 С составляет не более 0,2%. Политерпены

1662822 3

20

25, 30, 35

55 вводятся в увлажнитель, который добавляется в формовочную массу после абразива и графита, при этом для получения положительного эффекта используется их малая испаряемость до 200 С. Малое содержание летучих позволяет использовать политерпены при горячем прессовании. При изготовлении абразивного инструмента. методом холодного прессования с использованием политерпенов указанное свойство в сочетании с химической активностью к бакелитовому связующему повышает физико-механические свойства абразивного инструмента.

Предельные содержания компонентов в предлагаемой массе оп редел я ются .следующими обстоятельствами. Максимальное содержание абразива (и минимальное количество связки) определяют я достаточностью объема связки для получения инструмента необходимой твердости. При этом следует учитывать также величину предельной упаковки абразива в заданном обьеме. Так, при содержании абразива выше предельного, образцы не запрессовываются до заданной плотности.

При содержании шлифматериала ниже минимального абразивный инструмент имеет недостаточную режущую способность из-за малого количества абразивных зерен в обьеме инструмента. При этом его плотность и скорость распространения ультразвука соответственно ниже, а твердость иэ-за высокого содержания связки выше допустимой.

Графит является твердой смазкй шлифуемой поверхности, его присутствие необходимо для обеспечения требований к чистоте обработанной поверхности. Кроме того, графит влияет на твердость абразивного инструмента. При содержании графита выше предельного твердость, плотность и скорость прохождения ультразвука ниже допустимых. При содержании графита ниже предельного высокая твердость полировального инструмента не обеспечивает требуемого качества обработанной поверхности, Содержание увлажнителя определяет качество формовочной массы, которая характеризуется сыпучестью, наличием пыли и отходов при смешивании в виде окатышей.

При содержании увлажнитвля выше предельного масса получается мало сыпучей иэ-за переувлажнения, плохо укладывается в пресс-форму, из-за чего возможно получение большой неуравновешенности круга. Если в увлажнителе много фурфурола, в массе будет много окатышей, что обуславливает неравномерность ее состава, 4 !

Если много политерпенов — последние будут вытекать иэ пресс-формы при горячем прессовании и последующей термообработке.

При малом содержании увлажнителя масса имеет повышенную запыленность, что ухудшает условия труда, Кроме того, наличие свободных пылящих приводит к неоднородности массы и состава круга, последнее может вызвать биение при вращении круга и огранку на обрабатываемой цилиндрической поверхности, Особенно большое количество пыляших наблюдается в случае малого количества фурфурола, При недостатке политерпенов масса пылит и имеет большое количество окатышей.

Бакелитовая связка, входящая в состав массы для изготовления абразивного инструмента, состоит иэ связующего фенольного порошкообразного и наполнителя, в качестве которого применяются криолит, оксиды железа и кальция или используется фенольное порошкообразное связующее без наполнителя.

Пример. В лабораторных условиях были изготовлены абразивные массы с минима lbHblM, оптимальным и максимальным содержанием всех компонентов и выходящих за указанные пределы содержанием увлажнителя и его составляющих.

В табл,1 приведены рецептуры абразивных масс, Весовым способом дозируются компоненты массы в соотношениях, укаэанных в табл,.1. В смесительную машину лопастного типа загружаются абразив, микропорошок, графит карандашный ГК-3 и перемешиваются 20 мин, после чего добавляется увлажнитель — смесь фурфурола с политерпенами, перемешивание продолжается еще 20 мин.

Увлажненные материалы протираются через сетку с размером ячейки 0,16 мм, после чего вновь загружаются в смесительную машину, туда же вводится порошкообразная бакелитовая связка и производится перемешивание 20 мин. Смесительная машина выключается, масса выгружается на сито с размерами ячеек 1,0 мм и просеивается. Визуально оценивается влажность, сыпучесть, пыление массы, наличие окатышей. Масса считается технологичной, если она обладает умеренной влажностью, обеспечивающей сыпучесть, но не допускающей наличие свободных пылящих и незначительным количеством окатышей.

При горячем прессовании увлажнитель не должен вытекать иэ пресс-формы, В табл.2 приведены показатели свойств формовочных масс.и образцов абразивнабакелитовой композиции.

1662822

Степень твердости М2-СМ1

Плотность, г/см 1,8 — 2,1

Скорость распространения ул ьтраэ вука, м/с 2700-3200

Из массы ¹ 1 были изготовлены шлифовальные круги ПП 400х30х127 и испытаны в производственных условиях при обработке деталей топливной аппаратуры. Круги работали в режиме самоэатачивания, до полного износа, состояние обработанной поверхности удовлетворительное. Одним кругом обрабаты валось 90 тыс. деталей, в отличие от известных кругов, где через 200 деталей требовалась правка круга.

Политерпены могут вводиться в увлажнитель при изготовлении формовочных масс абразивного инструмента другого назначения, в том числе заформованного методом холодного прессования.

Так. при введении в формовочную массу с графитовым наполнителем политерпенов вместо турбинного масла повышается твердость и скорость распространения ультразвука образцов, изготовленных методом холодного прессования.

Формула изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразив, порошкообраэный графит, порошкообразную бакелитовую связку и увлажнитель, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, в качестве увлажнителя масса содержит смесь фурфурола с политерпенами при следующем соотношении компонентов, мас. :

Абразив 44-68

Порошкообразный графит 18 — 26

Порошкообразная бакелитовая связка

Фурфурол

Политерпены

8,5 — 31,0

2,5 — 4.0

1,0 — 4,5

Рецепт, 11

Таблица 1

Компоненты

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Шпифматериал

Г1>афит ка рандашный

Бакелитовая свяэка по" рошкообраэ ная

Увлахнитель: фурфурол политер пены

68,0 44,0 56,0 49,2 62>0

18,0 20,5 19,8 26,0 22,0 18,7 19,1 18,5

18,0

19>2

24,2

28>9

8>5 31>0 17>8 19>8 10>0 28 ° 2 28>5 27>9

2,5 2,5 2,0

5 0

1,5

3 2 4 0 4 0 4 0 4 0

20 45 28 55

2,5

2,5

2,3 0,5 2,4 1,0

Согласно табл,2, требованиям технологичности не удовлетворяют массы ¹2, 8, 9, 10, причем масса ¹ 2 из-эа недостатка политерпенов имеет значительное количество окатышей, пылит. 5

Масса hh 8 влажная иэ-эа повышенного содержания увлажнителя и политерпенов.

Избыток политерпенов при прессовании вытекает из пресс-формы. Масса № 9 сухая, неоднородная, сильно пылит иэ-эа недо- 10 статка увлажнителя. Масса № 10 влажная из-за повышенного содержания увлажнителя; избыток фурфурола обусловливает большое количество окатышей. Масса кру-. пинчатая, т,е. по существу вся состоит из 15 мелких окатышей. Пониженную плотность и скорость распространения ультразвука в образцах из массы № 10 можно объяснить разрыхлением композиционного материала при испарении избытка фурфурола. 20

Из готовых формовочных масс ïðåññîвались при 160+5 С образцы — цилиндры.

Время выдержки под прессом принимается из расчета 1 мин на 1 мм высоты образца.

После прессования образцы термообраба- 25 тывались 9 ч при 160 — 175 С. Затем определяли плотность, степень твердости и скорость распространения ультразвука в образцах.

Для сравнительного анализа парал- 30 лельно приготавливали абразивную массу, содержащую в качестве увлажнителя лак бакелитовый и масло турбинное, изготавливали из нее образцы и испытывали аналогично описанному. 35

Преимуществом предлагаемой массы для изотовления абразивНого инструмента, о т л и ч а ю щ е и с я тем, что увлажнитель содержит политерпены в количестве 1,0 — 4,57о, появляется возможность 40 изготовления для станков-автоматов полировального инструмента со следующим комплексом свойств:

46>1 47,1 46,1 47,9 50,3

1662822

Таблица 2

Покаватели

Рецепт, У

2. 3 4 5 6 7 8

Про тотип

Технологич Удов Окатыность массы летво- щи,пы ритель лит ная

И2

С?11 сМ1 и3

181 186 180 212 184 188 181 188 160 156

1°, 88

3,24 2,74 2,80 2,76 2,96 2,89 3,02 2,84 3,15 2,50 2,02

Составитель Н.Балашова

Редактор T.Ïàðôåíîâà Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 2227 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Степень твердости

Плотность, г/см

Скорость распростра пения ул*траввука

0 10 и/с удов Удав Удов Удое" Удов - Влвкная,Сухая, летво летно летво летао летно увлек сильно ритель ритель ритель ритель ритель"нитель пылит ная ная ная ная ная выте кает иэ прессформы

СИ1 СИ! ?13 ?Q СИ1 И3 СИ1

Впал Техно" ная, логичная кр у пинками, много окатыпей