Способ изготовления абразивного инструмента

 

О Il И С А Н И Е (956265

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические

Рес убпии (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 24. 12. 80 (21) 3222792/25-08 с присоединением заявки М (26 ) П р нори тет (51)М. Кл.

В 24 0 17/00

9еударетвеккы5 кемктет

СССР ав делам иаабретекиЯ и открытей

Опубликовано 07. 09. 82 ° Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 07, 09. 82 (53) УДК 621 922..079(088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Н.Лупинович, Г.И.Орехова и Ю.А.фельдман

Ф

Всесоюзный научно-исследовательский инс йтут ----= — =- .. абразивов и шлифования (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к изготовлению высокоскоростного абразивно-, го инструмента и может быть использовано на любых операциях шлифования в различных отраслях народного

5 хозяйства.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, заключающийся в смешении компонентов, формовании и термообработке. заготовок с последующей пропиткой бакелитовым лаком, дополнительно содержащим спиртоэпоксидный раствор, после чего термообработку инструмента проводят по режиму: 60" 80 С - 4 ч, 120-150оС - is

2 ч и 200оС - 2 ч (1).

Однако способ не обеспечивает достаточно высокую стойкость абразивного инструмента при скоростном (60 м/с и выше) шлифовании.. ?о

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента при высокоскоростном шлифовании.

Поставленная цель достигается тем, что при изготовленйи абразивного инструмента по способу, заключающемуся в смешении компонентов, формовании и термообработке заготовки с последующей пропиткой полимерным связующим и дополнительной термообработке, в полимерное связующее дополнительно вводят твердую смазку в количестве 5,0-20,0 об.4 от содержания связующего, а термообработку проводят в интервале температур от температуры конца структурирования до температуры конца пиролиза связующего.

При этом в качестве полимерного связующего используются синтетические смолы с коксовым числом 50-904, например феноло- и анилиноформальдегидные, фурановые, полигетероасоматические и другие. Предпочтительно использование ик в виде растворов в летучих растворителтх.

95626

В качестве твердых смазок предпочтительно использование веществ слоистой структуры, таких, как графит, дисульфид молибдена и т.п.

Положительный эффект, достигаемый при изготовлении аЬразивного инст румент а по предла гае мому .способу, объясняется следующим. При пропитке абразивного инструмента полимер- 10 ным связующим, в которое дополнитель" но введена твердая смазка, например графит, вследствие малого размера пор в инструменте наибольшее количество частиц твердой смазки остает- 1S ся на поверхности инструмента в то время, как связующее заполняет мельчайшие поры, обеспечивая при отверждении монолитность инструмента, что увеличивает его прочность. Вместе 2о с тем на поверхности инструмента образуется покрытие, состоящее из твер. дой смазки и клеевой прослойки из полимерного связующего.

В процессе термообработки при температуре конца структурирования происходит образование наиболее прочной структуры связующего, например переход фенолоформальдегидных смол из формы .резола в реэит.

При проведении этой операции при

Ьолее повышенных температурах (от

33 начала до конца пиролиза) происходит частичное разложение связующего в поверхностном слое с образованием плотного коксового остатка, который не только прочно удерживает частицы твердой смазки,но и сам выполняет функции твердой смазки. Так, например, для фенолоформальдегидных смол типа жидкого бакелита или бакелитового лака температура конца структури4$ рования составляет 220оС, начала пиролиза 350ОС и конца пиролиза около 450ОС

Вследствие низкой теплопроводности полимерного связующего и отсут" ст вия ки слорода во внутренних слоях (в толще инструмента) происходит дополнительная сшивка макромолекул, что ведет к дополнительному упрочнению инструмента. Образование на поверхности инструмента слоя прококсованного связующего, содержащего твердую смазку, способствует сниже"

5 в ф нию внешнего трения при высокоскоростном шлифовании вследствие его механо-химической деструкции и наличия в контактной зоне преимущественно веществ слоистой структуры, к каким относится графит.

Установленное количественное содержание твердой смазки является опт и мал ьным т ак как при умен ьшении ее содержания увеличивается коэффициент трения, а при увеличенииумен ьшается прочност ь прококсованного поверхностного слоя и происходит его интенсивный (почти мгновенный) износ при работе инструмента. В то же время образование прочного слоя связующего, способного удерживать твердую смазку и участвовать в процессе трения с положительным эффектом, возможно только при его полном структурировании или коксовании, что имеет место в интервале тем ператур от температуры конца структу рирования до температуры конца пиролиза, конкретных для каждого полимерного связующего. г

При увеличении температуры термообраЬотки слой связующего будет быстро разрушаться, а при уменьшении - прочно удерживать твердую сма ку без ее участия в контактных процессах. Оптимальные условия работы инструмента обеспечиваются совокупностью взаимосвязанных свойств полимерного связующего, претерпевающего специфические изменения при ук занных температурах, и твердой смьзк в предлагаемом количест ве.

Пример 1. Смешивают компоненты абразивной массы на бакелитовой связке, формуют заготовки отрезного круга Д 600н4, 5х305 мм, которые подвергают термообработке при 90190 С в течение 19 ч.

Охлажденные заготовки кругов пропитывают llo торцам бакелитовым лаком с введением 5,03 ИоЗ, . сушат не менее 40 мин, после чего подвергают термообработке при температуре конца структурирования бакелитового лака

220оС. в течение 3 ч.

Испытание кругов проводили на отрезном станке фирмы Итон при скорости 80 м/с и подаче 630 мм на one.

5 956265 рации отрезки хвостовика впускного клапана двигателя на стали 40Х10С2М твердостью.НЯС 40.

Стойкость кругов составила 8500 деталей вместо 6500 для прототипа, т.е. выше íà 30 ь.

Стой кост ь кругов до полного износа (количество обрабатываемых деталей, шт.)

6500 8500-900С

Составитель Н. Балашова

Редактор Г.Прусова Техред И.Гайду Корректор А.Гриценко

Заказ 907/20 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уа. Проектная, Л р и м е р 2. Заготовки отрезных кругов Д 600 4, 5,305 мм, изготовленных, как указано s примере 1, пропитывают по торцам бакелитовым лаком с введением 20,03 графита, сушат не менее 41) мин, после чего термообрабатывают по режиму 280оС ,30 мин.

Стойкость кругов, испытанных, как.указано в примере 1, составила

9000 деталей против 6500 деталей для кругов, изготовленных по прототипу т. е. выше .на 403.

Пример 3. Круги ПП250х32х75

24А25СМ212К5 на керамической связке .пропитывали жидким бакелитом по

ГОСТ 4559-78 с введением 10,0 ь графита по ГОСТ 4403-73 и после сушки проводили термообработку при температуре конца пиролиза (450 С) в течение 30 мин.

При шлифовании стали Р6М5 (Н С

62...64) на плоскошлифовальном станке 3ä756 получили увеличение режущей способности кругов на 403, При этом их твердость возросла на 2 степени, Пример 4. Заготовки отрезных кругов Д 600х4,5>305 мм, изго" товленных как указано в примере 1, пропитывают по торцам эпоксидным ла" ком с введением 30 01 графита и после сушки термообрабатывают при температуре 2200С 1 ч.

Стойкость кругов при испытании составила 5600 деталей вместо 6500 деталей для кругов, изготовленных по прототипу, т,е. ниже на 253.

Иэ таблицы видно, что стойкость инструмента, изготовленного по предла.гаемому способу, повышается на 30-403.

Кроме того, твердость инструмента

Зф при этом увеличивается не менее чем на 2 степени. формула изобретения .1. Способ изготовления абразивно го инструмента, включающий смешива.ние компонентов, формование инстру25 мента и его термообработку с последующей пропиткой полимерным связующим и дополнительной термообработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента при высокоскоростном шлифовании, в полимерное связующее дополнительно вводят твердую смазку 520 об.l от содержания связующего, а термообработку проводят в интерва3З ле от температуры конца структурирования до температуры конца пиролиэа связующего в течение 1-30 мин, 2. Способ по й, 1, о т л и ч аю шийся тем, что твердую смазку выбирают иэ группы, содержащей графит и дисульфид молибдена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4з 11 631325, кл. В 24 0 3/34, 1976 (прототип),