Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента


 


Владельцы патента RU 2523859:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках. Способ включает дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, и перемешивание до готовности. Дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут. Технический результат заключается в увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках.

Известен промышленный способ приготовления абразивной массы для абразивного инструмента, согласно которому производят одновременную дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов - абразивных зерен электрокорунда, керамической связки, а также клеящих и увлажняющих добавок в течение времени, необходимого для равномерного распределения зерна связки [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].

Однако, при использовании этого способа для изготовления высокопористого инструмента, абразивная масса которого, помимо указанных компонентов, содержит дополнительно наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером от 5 до 560 мкм в количестве -200% от объемного содержания абразива или смесь алюмосиликатного наполнителя и выгорающего наполнителя, например, в виде молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.] технологические свойства получаемой абразивной массы ухудшаются, увеличивается их разброс, что приводит к уменьшению прочности сырца и снижению стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Это связано с тем, что введение в абразивную массу порообразующих наполнителей существенно - до 7 раз - изменяет разноплотность входящих в нее компонент: плотность зерна электрокорунда белого - 3,85÷4,15 г/см3 керамической связки - 2,5 г/см3 фруктовых косточек 1,4÷1,5 г/см3 алюмосиликатных сферических частиц 0,6÷0,8 г/см3.

В результате указанной разноплотности компонент абразивной массы для высокопористого инструмента приготовление ее по известной технологии не обеспечивает качественного перемешивания с необходимым однородным распределением всех ее составляющих компонент, что и приводит к указанному ухудшению технологических свойств готовой абразивной массы.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для достижения поставленной задачи в известном способе приготовления абразивной массы, в котором производят дозированную загрузку и перемешивание ее сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, согласно предложенного способа, дозированную загрузку и перемешивание до готовности производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, а затем клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

В случае использования в качестве наполнителя дополнительно фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, их дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Преимущества заявленного способа приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента подтверждается результатами испытаний. Из двух партий свежезаформованного сырца, из смесей, одна из которых была приготовлена предлагаемым способом, а другая приготовлена традиционным способом, изготавливались бруски с размерами 250×35×10 мм и круглые плашки с размерами 80×20 мм. Бруски с размерами 250×35×10 мм проверялись на прочность на приборе Ватти. Плашки с размерами 80×20 мм подвергались высокотемпературному обжигу, после чего определялась их твердость.

В качестве критерия оценки были приняты приведенные в таблице значения прочности и твердости для двух вариантов смешивания абразивной массы: по способу с одновременной загрузкой в смесительную машину всех компонентов и по способу с заявленной последовательностью загрузки и перемешивания компонентов аналогичного состава абразивной массы.

Количественная оценка стабильности прочности на излом и твердости по глубине лунки приведена по величине среднеквадратичного отклонения (СКО).

Сравнение опытных данных, полученных двумя способами смешивания абразивных масс, показывает более высокие показатели по прочности сырца на излом, ее стабильности, а также стабильности твердости в образцах абразивных инструментов, изготовленных по заявленному способу приготовления абразивной массы.

Обозначение характеристики абразивного круга Вид наполнителя, дополнительно содержащегося в абразивной массе Способ приготовления абразивной массы Прочность сырца на излом, кПа Твердость по глубине лунки, мм
Диапазон Среднее значение СКО Диапазон Среднее значение СКО
25А F80 J 8 V Алюмосиликатный наполнитель Известный 58,8÷65 61,7 0,04 4,2÷5,4 4,6 0,30
Заявленный 72,0÷73,8 72,6 0,02 4,3÷5,2 4,7 0,24
25A F80 I 14 V Алюмосиликатный наполнитель + молотые персиковые косточки Известный 32,2÷41,6 38,8 0,05 5,0÷6,1 5,6 0,28
Заявленный 43,2÷49 45,7 0,03 5,2÷5,9 5,5 0,21
Примечание: 25А - материал абразивного зерна (электрокорунд белый); F80 - зернистость; J, I - твердость круга; 8, 14 - номер структуры круга, V - связка

1. Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента, включающий дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов в виде абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок до готовности абразивной массы, отличающийся тем, что дозированную загрузку производят с последовательным перемешиванием сыпучих компонентов, при этом сначала перемешивают абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя дополнительно используют молотые фруктовые косточки в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, которые дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры. Абразивная масса содержит абразив в виде смеси зерен трех групп: первая группа - зерна размером в пределах 160-420 мкм, вторая - зерна размером в пределах 120-159 мкм, а третья - зерна размером в пределах 90-119 мкм.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры. Масса для изготовления абразивного инструмента включает абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде полых сферических частиц из алюмосиликата.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры. Абразивная масса включает смесь абразивных зерен c различной зернистостью, размеры которых составляют 60-160 мкм и 160-420 мкм, при этом объемное содержание абразивных зерен с меньшей зернистостью составляет 5-100 % от объемного содержания абразивных зерен с большей зернистостью.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов из электрокорунда белого на керамической связке, предназначенных для обработки конструкционных сталей и сплавов.
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве высокопористого абразивного инструмента, предназначенного для глубинного шлифования.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении пористых абразивных инструментов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента и на операциях шлифования поверхностей деталей.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве высокопористого абразивного инструмента. .
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента. Производят дозирование всех компонентов для изготовления абразивной массы по определенным весовым соотношениям. Предварительно готовят смесь из полых сферических частиц алюмосиликата и частиц молотых фруктовых косточек и смесь из порошков керамической связки и декстрина. Загружают в емкость смесительной машины абразивное зерно и перемешивают в течение 1-2 мин. Загружают упомянутую смесь из полых сферических частиц алюмосиликата и частиц молотых фруктовых косточек и перемешивают вместе с абразивным зерном в течение 3-6 мин. Добавляют в приготавливаемую формовочную массу лигносульфонат и перемешивают 5-8 мин. Загружают подготовленную смесь из порошков керамической связки и декстрина и смешивают еще 4-6 мин. В результате обеспечивается однородность формовочной массы и улучшаются технические характеристики абразивного инструмента. 1 табл.
Изобретение относится к производству абразивных инструментов из электрокорунда белого на керамических связках с номерами структуры 12-22. Абразивная масса для изготовления высокоструктурного абразивного инструмента включает абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки, мелкодисперсный порошкообразный оксид железа и наполнитель. Абразив состоит из смеси абразивных зерен двух различных зернистостей, при этом объемное содержание абразивных зерен с меньшей зернистостью с размерами в пределах 60-160 мкм составляет 5-100% от объемного содержания абразивных зерен с большей зернистостью, размер которых составляет 160-500 мкм. Наполнитель представляет собой смесь полых сферических частиц из легкоплавкого стекла и полых сферических частиц из алюмосиликата размером в диапазоне от 85 до 560 мкм в количестве 25-100% объемного содержания абразива с наибольшей зернистостью. Обеспечивается однородная объемная твердость абразивного инструмента, его минимально возможная деформация, а также повышенная механическая прочность. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.

Изобретение относится к абразивным изделиям на связке, пригодным для проведения скоростного шлифования. Абразивное изделие содержит абразивное тело на связке с абразивными частицами, содержащее микрокристаллический глинозем (МСА), заключенный в связующем материале. В абразивном теле на связке объем пор составляет по меньшей мере примерно 42 об.% от общего объема абразивного тела на связке. Абразивное тело на связке обладает способностью шлифовать содержащую металл обрабатываемую деталь со скоростью по меньшей мере приблизительно 60 м/с при интенсивности съема материала, составляющей по меньшей мере примерно 0,4 дюймов3/мин/дюйм (258 мм3/мин/мм). В другом варианте связующий материал содержит не более 20 мас.% оксида бора (B2O3), в котором отношение процентного содержания по весу диоксида кремния (SiO2) к процентному содержанию по весу оксида алюминия (Al2O3) составляет не более приблизительно 3,2, при этом в абразивном теле на связке объем пор составляет по меньшей мере приблизительно 42 об.% от общего объема абразивного тела на связке, а абразивное тело на связке обладает способностью шлифовать содержащую металл обрабатываемую деталь со скоростью, составляющей по меньшей мере приблизительно 60 м/с, при глубине резания, составляющей по меньшей мере приблизительно 0,003 дюйма (0,076 мм). Технический результат: повышение эксплуатационных свойств абразивных изделий на связке для скоростного шлифования. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 ил., 5 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к производству высокопористых абразивных инструментов на керамических связках с использованием спеченного микрокристаллического корунда. Абразивная масса включает смесь фракций абразивных зерен с большей - из электрокорунда белого, и меньшей - из микрокристаллического корунда, зернистостью, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде смеси полых сферических частиц из алюмосиликата, при этом размер абразивных зерен с большей и меньшей зернистостью составляет соответственно 120-250 мкм и 60-100 мкм, а фракция абразивных зерен с большей зернистостью дополнена абразивными зернами микрокристаллического корунда одинаковой с зернами электрокорунда белого зернистости в объеме 30-40 % фракции абразивных зерен с большей зернистостью при объемном содержании фракции с меньшей зернистостью в 5-50 % объемного содержания фракции абразивных зерен с большей зернистостью, а наполнитель состоит из частиц размером в диапазоне от 5 до 560 мкм в количестве 5-25 % объемного содержания фракции абразивных зерен с большей зернистостью. Техническим результатом является повышение работоспособности высокопористого инструмента при шлифовании. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к производству высокопористых абразивных инструментов на керамических связках с использованием спеченного микрокристаллического корунда. Абразивная масса содержит абразив в виде трех групп абразивных зерен, разнородных по своему химическому составу и соответственно по своей режущей способности. Первая группа состоит из зерен кубического нитрида бора, вторая - из зерен микрокристаллического корунда, смесь которых содержит зерна одного размера в пределах 120-250 мкм, суммарное объемное содержание которых соответствует объемному содержанию абразива для заданного номера структуры абразивного инструмента. Третья группа - зерна карбида кремния зеленого размером в пределах 80-119 мкм с объемным содержанием 15-50% от суммарного объемного содержания зерен первой и второй групп. Наполнитель представляет собой смесь полых сферических частиц из алюмосиликата размером в диапазоне от 85 до 560 мкм в количестве, равном 15-50% от объемного содержания зерен первой и второй групп. Технический результат - повышение режущей способности абразивного инструмента в сочетании с повышенной технологичностью его изготовления за счет уменьшения деформации при высокотемпературном спекании. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного изделия для высокоскоростного шлифования. Оно содержит абразивное тело, содержащее связующий материал в количестве, составляющем не более чем примерно 15 об.% от общего объема тела, абразивный дисперсный материал, включающий абразивные агломераты и неагломерированные абразивные частицы, а также поры, составляющие по меньшей мере примерно 42 об.% от общего объема абразивного тела. Соотношение количества неагломерированных абразивных частиц в теле к агломератам находится в диапазоне от 3:1 до примерно 1:3. В результате улучшаются технические характеристики склеенных абразивных изделий, обеспечивающие возможность их использования на операциях высокоскоростного шлифования. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 пр., 5 табл.
Наверх