Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к производству абразивных инструментов для труднообрабатываемых материалов. Цель изобретения - повышение производительности обработки инструментом за счет получения высокопористого инструмента высокой твердости без увеличения количества связки. В формовочную массу, содержащую абразивные зерна и связку, вводят легкоплавкие стеклянные сферические частицы, количество стекла составляет 0,1-0,5 от количества абразивных зерен при содержании последних в количестве 32-48% об. В процессе термообработки заформованных брикетов происходит постепенное размягчение и расплавление стеклянных сферических частиц , которые обволакивают абразивные зерна тонкой пленкой и выступают в роли дополнительного связывающего звена, улучшая адгезионное взаимодействие между связкой и абразивными зернами. На месте расплавленных частиц образуются поры, в которых может размещаться стружка . 2 ил., 1 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспУБлик (я)з В 24 D 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

6 (с ,:(л)

1 д

1 о ,,О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)4286677/08 (22) 17.07.87 (46) 23.09.92. Бюл, ¹ 35 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) В.К,Старков, Д,Ю.Босов, И.В,Карев, Н.Н.Трофимов и В.E,Õàçàíîâ (56)Заявка ФРГ

N 2604482, кл,. B 24 О 3/00, 1977, (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к производству абразивных инструментов для труднообрабатываемых материалов, Цель изобретения — повышение производительности обработки инструментом за счет получения высокопористого инструмента высокой твердости

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента, предназначенного для шлифования труднообрабатываемых материалов„

Целью изобретения является повышение производительности обработки эа счет получения высокопористого инструмента высокой твердости без увеличения количества связки.

Поставленная цель достигается за счет введения в формовочную массу, содержащую абразивные зерна и связку, легкоплавких тонкостенных сферических частиц из стекла. Размер сферических частиц может меняться от 40 до 500 мкм, в зависимости от требуемого размера пор и зернистости абразивного материала. Толщина стенки частиц составляет при этом 1 — 3 мкм.

Сферические тонкостенные частицы обла Ы,, 1763160 А1 без увеличения количества связки. В формовочную массу, содержащую абразивные зерна и связку, вводят легкоплавкие стеклянные сферические частицы, количество стекла составляет 0,1 — 0,5 от количества абразивных зерен при содержании последних в количестве 32 — 48% об, B процессе термообработки заформованных брикетов происходит постепенное размягчение и расплавление стеклянных сферических частиц, которые обволакивают абразивные зерна тонкой пленкой и выступают в роли дополнительного связывающего звена, улучшая адгезионное взаимодействие между связкой и абразивными зернами. На месте расплавленных частиц образуются поры, в которых может размещаться струж ка. 2 ил., 1 табл. дают объемной пористостью 85 — 95%. Количество стеклянных сферических частиц зависит от требуемой пористости и твердости абразивного инструмента и может меняться от 3 до 24 объема абразивного инструмента при содержании абразивных зерен

32/48% объема.

Введение легкоплавких тонкостенных сферических частиц из стекла в количестве

5 объема дает увеличение твердости абразивного инструмента на одну степень без увеличения количества связки в нем.

В процессе перемешивания формовочной массы и формование ее в брикеты легкоплавкие стеклянные частицы располагаются между абразивными зернами и способствуют их равномерному распределению в объеме круга. Температура плавления стеклянных сферических частиц

1763160

55 составляет 850 — 900 С. Поэтому в процессе термообработки заформованного брикета происходит постепенное размягчение сферических стеклянных частиц и, при достижении температуры обжига 850 — 900 С они расплавляются и обволакивают абразивное зерно тонкой пленкой, которая улучшаетадгезионное взаимодействие между абразивными зернами и связкой и играет роль дополнительного связующего звена. После расплавления легкоплавких сферических частиц на их месте образуются поры, форма и размер которых соответствует форме и размеру сферических частиц. В результате после термообработки абразивный инструмент имеет повышенную пористость и твердость, что существенно увеличит производительность процесса шлифования, т.к. инструмент имеет пониженный износ и увеличенное количество пор, что снижает температуру шлифования и позволяет формировать режимы обработки.

Пример 1. Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н

44 об, расплавленных стеклянных сферических частиц — 4,5, об„связки К5 — 9 объема, Пример 2. Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н

48 об„расплавленных стеклянных сферических частиц — 24 об„связки К5 — 5 объема.

Пример 3, Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н—

40 объема, расплавленных стеклянных сферических частиц — 4 объема, связки К5 — 8 объема

Пример 4, Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н—

40 объема, расплавленных стеклянных сферических частиц — 10, связки К5 — 8 объема.

Пример 5, Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н—

400 объема, расплавленных сферических частиц — 20 объема, связки К5-8 объем.

Пример 6. Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н—

32 объема, стеклянных сферических частиц — 10 объема, связки К5 - 8 объема.

Пример 7. Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 24А25Н—

48 / объема, расплавленных стеклянных сферических частиц — 10 объема, связки

К5 — 8 объема.

Пример 8. Абразивный инструмент, содержащий абразивных зерен 44А16П—

40 объема, расплавленных стеклянных сферических частиц — 10 объема, связки

К5 — 8,5 объема.

На фиг. 1 показано влияние процентного содержания легкоплавких сферических частиц на удельный съем материала (по примерам 3-6). Из графика видно, что увеличение объемного содержания стеклянных частиц выше 20 (соотношение 0,5) ведет к незначительному снижению удельного объема, но, кроме этого, за счет большого количества связующих элементов абразивный инструмент не может работать в режиме частичного самозатачивания, что приводит к большому расходу абразивного материала за счет частой правки и снижению производительности. Уменьшение содержания стеклянных частиц ниже 4 объема (соотношение 0,1) не дает существенного увеличения пористости и твердости абразивного инструмента. Оптимальное содержание стеклянных частиц соответствует 10 обьема. При этом наблюдается максимальный удельный съем. На фиг. 2 показано влияние объемного содержания зерна на минутный и удельный съем (примеры 4, 6, 7). Из графика видно, что минутный съем с увеличением содержания зерна возрастает. Однако при содержании зерна более 48 объема удельный съем уменьшается и возникает потребность в частной правке инструмента.

Содержание зерна менее 32 объема приводит к резкому снижению удельного съема за счет большого расхода абразивного инструмента. При содержании зерна 40 объема наблюдается максимальный удельный съем при высоком значении минутного съема материала, таким образом. при содержании стеклянных сферических частиц 10 объема и абразивного зерна 40 объема абразивный инструмент обладает оптимальной характеристикой и имеет максимальное значение удельного съема, Применение абразивного инструмента с легкоплавкими стеклянными сферическими частицами при шлифовании труднообрабатываемых материалов позволяет формировать режимы обработки и обеспечивает увеличение производительности процесса шлифования при высоком качестве обработки.

Ниже приведены данные испытаний абразивных инструментов, изготовленных из абразивных масс; содержащих легкоплавкие стеклянные сферические частицы; содержащих нерасплавляемые сферические частицы; не содержащие сферических частиц.

В качестве критериев работоспособности кругов выбраны минутный съем, стойкость круга до появления прижогов, шероховатость.

1763160 производительности обработки инструментом, в качестве материала сферических частиц введено легкоплавкое стекло, количество которого, составляет 0,1 — 0,5 от

5 количества абразивных зерен при содержании последних в количестве 32 — 48 об.о .

Формула изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента на керамической связке, включающая абразив и наполнитель в виде стеклянных сферических частиц, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения

Стандартный круг

Глубина Абразивный круг со стекшлифо- лянными сферическими вания, части ами

Абразивный круг с электрокорундовыми сферическими части ами мм шероховатость шероховатость шероховатость

Ra

306

442

12 фиг.7

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08 минутный съем, мм

397

613

748

819

924 стойкость круга до появления прижогов,мин

37

34

26

19

8,5

0,34

0,34

0,37

0,44

0,50

0,52

0,58 минутный съем, мм

514

591

607

604 стойкость круга до появления прижогов,мин

31

18

5,5

0,32

0,32

0,36

0,42

0,45

0,48

0,56 минутный съем, мм стойкость круга до появления прижогов,мин

0,5

0

0,34

0,38

0,48

0,56

1763160

Фиг.г

Редактор О.Стенина

Заказ 3414 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

М 1

ЩЗ за. %

Составитель В.Воробьев

Техред М.Моргентал Корректор М.Андрушенко

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