Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента. Сущность изобретения: в соответствий с рецептурой готовят навеску абразивной смеси (абразивных зерен, связующего и наполнителя). Затем в абразивную смесь - вводят полые сферические частицы из1- абразивного материала (электрокорунда, стекла и т.п.) размером (0,5-1,6) размера абразивных зерен, в количестве 30-50% суммарного объема абразивных зерен и связки связующего и наполнителя). Приготовленную таким образом смесь из абразивных зерен, связующего , наполнителя и полых сферических частиц перемешивают и дозируют. При этом объем абразивной смеси берут в количестве , превышающем дозированный на величину ДУ Уч П/100, где Уч - объемная доля вводимых полых сферических частиц, %; П - пористость полых сферических частиц, %. Увеличенный объем абразивной смеси укладывают в полость пресс-формы, разравнивают и прессуют в размер рабочего слоя инструмента. При прессовании происходит разрушение введенных в состав абразивной смеси полых сферических частиц и об разуется рабочий слой требуемых размеров 1 табл. л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()я В 24 D 3/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (C0CnATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (00

1 О ( У Чч П%

100

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 49.00590/08 (22) 09;01.91 (46) 15,05.93. Бюл, N. 18 (71) Курганский филиал Свердловского научно-исследовательского технологического института (72) В.И.Курдюков, В;К.Коротовских и

А.И. Попов (56) Авторское свидетельство СССР

N -1 073082, кл. В 24 D 3/14, 1982.

{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента. Сущность изобретения; в соответствии с рецептурной готовят навеску абразивной смеси (абразивных зерен, связующего и наполнителя), Затем в абразивную смет.. вводят полые сферические частицы из" абразивного материала (электрокорунда, стекла и т.п,) размером

Изобретение относится к производству абразивного инструмента.

Цель изобретения — снижение удельного расхода абразива и повышение качества обрабатываемой роверхнос и, Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента заключается в следующем, В соответствии с рецептурой готовят навеску абразивной смеси (абразивные зерна, связующее и наполнитель). 3атем в абразивную смесь вводят полые сферические частицы из абразивного материала (электрокорунда, стекла и т.п,) размером 05-1,6 размера абразивных зерен в количестве 30-50% суммарного объема абБЫ„„1815196 А1

2 (0,5 — 1,6) размера абразивных зерен, в количестве 30 — 50% суммарного объема абразивных зерен и связки связующего и наполнителя). Приготовленную таким образом смесь из абразивных зерен, связующего, наполнителя и полых сферических частиц перемешивают и дозируют. При этом объем абразивной смеси берут в количестве, превышающем дозированный на величину ЛЧ = Чч П/100, где Чч — объемная доля вводимых полых сферических частиц, %: П вЂ” пористость полых сферических частиц, %, Увеличенный объем абразивной смеси укладывают в полость пресс-формы, разравнивают и прессуют в размер рабочего слоя инструмента, При прессовании происходит разрушение введенных в состав абразивной смеси полых сферических частиц и об разуется рабочий слой требуемых размеров

1 табл, разивных зерен и связки. Приготовленну таким образом смесь из абразивных зерен, связки и полых сферических частиц перемешивают и дозируют. При этом объем абра зивной смеси берут в количестве, превышающем дозированный на величину где V< — объемная доля вводимых полых сферических частиц, %;

П вЂ” пористость полых сферических час-: тиц, %

1815196

Увеличенный объем навески абразивной смеси укладывают в полость пресс-формы, разравнивают и прессуют в размер рабочего слоя инструмента. При прессовании происходит разрушение введенных в состав абразивной смеси полых сферических частиц и образуется рабочий слой требуемых размеров. Так как осколки полых сферических частиц занимают не более 70 объема рабочего слоя, то они не изменяют "0 заметно состав и свойства готового инструмента, определяемые исходной абразивной смесью.

Количество полых сферических частиц, . вводимых в абразивную смесь, и их разме- 15 ры получены авторами экспериментальным путем. При введении в абразивную смесь полых сферических частиц в количестве, меньшем 30 суммарного обьема абразивных зерен и связки, повышения работоспо- 20 собности инструмента не наблюдается, так как такого количества частиц недостаточно для обеспечения качественного перемешивания абразивной смеси, равномерного распределения абразивных зерен по.объе- 25 му смеси и сокращения времени перемешивания последней. При введении в абразивную смесь полых сферических час- . тиц в количестве превышающем 50 суммарного объема абразивных зерен и связки 30 происходит разупрочнение рабочего слоя инструмента из-эа большого количества ос.. колков разрушенных частиц, образующихся при прессовании абразивной смеси. Для смачивания такого количества осколков ча- 35 стиц становится недостаточно того количества связующего. которое вводя в состав абразивной смеси. Кроме того при введении в абразивную массу полых сферических частиц в количестве, превышающем 50 40 суммарного объема абразивных зерен и связки, не наблюдается ни дальнейшего повышения равномерности распределения режущих зерен по объему абразивной смеси, ни сокращения времени ее неремешива- 45 ния.

Выбор размера полых сферических частиц в пределах 0,5-1.6 размера абразивных зерен обусловле следующим, Сферические частицы, имеющи диаметр, меньший 0,5 50 размера абразивнь х зерен, не смогут раздвинуть последние и повлиять на их подвижность, так как размер сфер меньше размера пустс г каркаса, образованного из абразивных вере-. Сферы более крупные, 55 .чем 1,6 размера абразивных зерен, сами формируют као ас, группируя более мелкие частицы абразивных зерен и связки в агрегаты и скопления, Применение полых сферических части : размером, поевышающем

1,6 размера абразивных зерен, влечет за собой также уменьшение их количества, которого становится недостаточно для обеспечения равномерности распределения режущих зерен по всему обьему абразивной смеси.

Пример. Предложенным способом изготавливали алмазные шлифовальные круги 11А2-45 150 х 10 х 3 (объем рабочего слоЯ Чя.с. 13,2 смз) на основе сеРийной органической связки В2-01. Состав абразивной смеси для изготовления рабочего слоя: алмазный порошок АС4 100/80 (плотность

p= 3 5 г/смз, насыпная плотность рн = 1,5

»»ем 25 /», оеееующее фенооьное порошкообразное СФП-012А (р = 1,25 г/см, р> =

=0,5 г/смз) 25;(„медный порошок ПМ (р=

=8,94 г/см; р = 1,7 г/смэ) 20%, поуошок олова ПО1 (р= 7,3 г/см, рру = 3,5 г/см ) 15%; карбид бора зернистостью 63/50 мкм (р= 2;5 г/см, + = 0,8 г/см ) 15" . Дозированный обьем смеси рабочего слоя Чд,с, составляет

40,13 см и определен по известной форму-.

3 ле

Чд.с. = Чр.с. 1<у "—, рн где Vp.ñ. — объем рабочего слоя инструмента, . мз, ki — объемная доля компонентов абразивной смеси; д - плотность 1-го компонента смеси, г/см; р - насыпная плотность I-го компонента смеси, г/смз;

В соответствии с указанной рецептурой была приготовлена порция абразивной смеси, в которую ввели стеклянные полые сферические частицы пористостью 90 в количестве 30%. Отношение размера частиц k размеру алмазных зерен равно 1. Абразивную смесь перемешивали в смесителе барабанного типа до готовности, Приготовленную таким образом смесь дозировали, При этом дозированный объем смеси рабочего слоя увеличивали на величину, равную

ЛV- — — = 27%

Чч П 30 90

100 100 где V = 30 — объемная доля вводимых полых сферических частиц;

fl " 90% — пористость полых сферических частиц.

Таким образом, дозированный объем смаси стал Чд.с, = 51 см вместо Vä,c, = 40,13 см ..

3атем увеличенный дозированный обьем смеси Чд.е, укладывали в полость пресс1815196

30

Размер частиц d<, Порис- Время ïåОтношение раэПример Объемная доля вводимых частиц V,, Работоспособность инст мента тость ремешиудельный расход алшероховатость по" верхности, Ва, мкм частиц. П, вания, ч мкм. мера

% частиц к размеру алмазных зерен, б«/d3 мазов ц, мг/г

100/80

100/80

4,0

1,80

0.50

3,5

1,65

0,32 формы, разравнивали и прессовали до заданного объема рабочего слоя Vp.c. = 13,2 см.

Аналогичным образом были изготовлены остальные алмазные круги.

В таблице приведены примеры изготовления кругов по предлагаемому способу с различным содержанием объемной доли полых сферических частиц Чч, соотношением размеров частиц бч к размеру алмазных зерен бэ и пористостью П полых сферических частиц. а также результаты испытаний полученных кругов. В качестве обрабатываемого материала использован твердый сплав ВК8.

Режимы шлифования (без охлаждения), скорость резания 20 м/с, поперечная подача 0,02 мм/дв,ход, продольная 2 м /мин, Из данных таблицы видно, что наилучшими показателями работоспособности (удельный расход алмазов, шероховатость обрабатываемой поверхности) и наименьшей трудоемкостью изготовления (меньшим временем перемешивания) по сравнению с кругами, изготовленными по известному способу (пример 14), обладают круги, изготовленные по предлагаемому способу с использованием полых сферических частиц пористостью 80-95%, размером 0,5-1,6 размера алмазных зерен. При атом объемная доля вводимых для перемешивания абразивной смеси полых сферических частиц составляет 30-50% суммарного объема алмазных зерен и связки. Испытания кругов, изготовленных по предлагаемому способу показали, что при их эксплуатации снижается удельный расход алмазов на 1030% и шероховатость обрабатываемой поверхности понижается в среднем на 1 класс.

Кроме того, снижается трудоемкость изготовления инструмента эа счет сокращения на

30 — 40% времени перемешивания компонентов абразивной смеси.

Положительный эффект от использования изобретения возникает благодаря тому, что в состав абразивной смеси вводят полые сферические частицы иэ абразивного материала размером 0,5 — 1,6 размера абразив, ных зерен, в количестве 30-50% суммарного объема абразивных зерен и связки. При перемешивании абразивной смеси с частицами, имеющими идеальную форму и гладкую поверхность, создаются дополнительные поверхности скольжения, увеличивается подвижность абразивной смеси; Частицы легко перемещаются по объему смеси и, разрыхляя ее, внедряются в места скопления режущих зерен и наполнителей связки. Все это дает возможность повысить равномерность распределения абразивных зерен по объему смеси, уменьшить время ее перемешивания, получить рабочий слой с высокой степенью однородности физико-механических характеристик, а следовательно, круги с высокой работоспособностью.

Формула изобретения.

Способ изготовления «бразивного инструмента, при котором смешивают абразивные зерна. связку и абразивный материал в виде полых сферических частиц, полученную смесь дозируют, укладывают в прессформу и прессуют, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода абразива, повышения качества обрабатываемой поверхности, полые сферические частицы берут размером (0.5-1.6) размера абразивных зерен в количестве 30 -50% суммарного объема абразивных зерен и связки, при этом объем абразивной смеси берут в количестве, превышающем дозированный на величину(ЬЧ), которую определяют по формуле у Ч, 100 где Vч — объемная доля вводимых полых сферических частиц, %;

П вЂ” пористость полых сферических частиц, %, 1815196

Продолжение таблицы

Составитель В,Курдюков

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор Н.Коляда

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

Заказ 1614 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6., 4/5