Способ изготовления абразивного инструмента

О П И С А Н И Е ( )956265ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистическиеРеспублик(51)М, Кл, В 24 О 17/00 ЪвударетвеевЯ кемктет СССР лв делам изабретекиЯ и открытей(72) Авторы изобретения Л. Н, Лу пи нови ч, Г.И. Орехова и Ю.А. Фел ьдман Всесоюзный научно-исследовательский инсгйтут - абразивов и шлифования(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА1Изобретение относится к изготов. лению высокоскоростного абразивно-, го инструмента и может быть использовано на любых операциях шлифования в различных отраслях народного5 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, 120-150 С .1 з 2 ч и 200 оС - 2 ч 1.1.Однако способ не обеспечивает достаточно высокую стойкость абразивного инструмента при скоростном (60 м/с и выше) шлифовании. . 2 о Целью изобретения является повышение стойкости инструмента при высокос корост ном шлифовании. Поставленная цель достигается тем, что при изготовленйи абразивно. го 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 связующе. го. 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 рост вори 1 елях.95626В качестве твердых смазок предпочтительно использование веществ слоистой структуры, таких, как графит, дисульфид молибдена и т.п.3Положительный эффект, достигаемый при изготовлении аЬразивного инструмента по предлагаемому .способу, объясняется следующим. При пропитке абразивного инструмента полимер ным связующим, в которое дополнитель" но введена твердая смазка, например графит, вследствие малого размера пор в инструменте наибольшее количество частиц твердой смазки остает ся на поверхности инструмента в то время, как связующее заполняет мельчайшие поры, обеспечивая при отверждении монолитностьЪнструмента, что увеличивает его прочность, Вместе 20 с тем на поверхности инструмента образуется покрытие, состоящее из твер. дой смазки и клеевой проСлойки из полимерного связующего.25В 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 (от33 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 бакелитово. го лака температура конца структури 45 рования составляет 220 оС, начала пиролиза 350 ОС и конца пиролиза около 450 ОС.Вследствие низкой теплопроводности полимерного связующего и отсут" ствия кислорода во внутренних слоях (в толще инструмента) происходит дополнительная сшивка макромолекул, что ведет к дополнительному упрочнению инструмента, Образование на ф поверхности инструмента слоя прококсоеанного связующего, содержащего твердую смазку, способствует сниже" 5 в фнию внешнего трения при высокоскоростном шлифовании вследствие его механо-химической деструкции и налиция в контактной зоне преимущественно веществ слоистой структуры, к каким относится графит,Установленное количественное содержание твердой смазки является оптимальнымтак как при уменьшении ее содержания увеличивается коэффициент трения, а при увеличении- уменьшается прочность 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.При увеличении температуры термообраЬотки слой связуоцего 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, претерпеваю- щего специфические изменения при ук занных температурах, и твердой смазк в предлагаемом количест ве.П р и м е р 1. Смешивают компоненты абразивной массы на бакелитовой связке, формуют заготовки отрезного круга Д 600 н 4, 5"305 мм, которые подвергают термообработке при 90- 190 С в течение 19 ч.Охлажденные заготовки кругов пропитывают по торцам бакелитовым лаком с введением 5,03 Ио 5,.сушат не менее 40 мин, после чего подвергают термообработке при температуре конца структурирования бакелитового лака 220 оС. в течение 3 ч.Испытание кругов проводили наотрезном станке Фирмы Итон при скорости 80 м/с и подаче 630 мм на опе956265 ных кру товленн 1 в Стойкодо пол (колич батыва лей, ш И ть кругового износаство обрамых детапропиты лаком с сушат не термообр 30 мин,Стойк как .указ 9000 дет кругов, т.е выш 00 8500-900 С ругов,примереротив 6вленных ст спытанных,составила00 деталей дляпо прототипу о лей зго н грауш ки мпев те 4 з 1 т 631325, кл (прототип),ставитель Н,Балхред И. Гайду ва А.Гриценко едактор Г,Прусов рект Тираж ПодпиНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. каз 907/20 иал ППП "Патент, г, Ужгород, уа. Проектная,5рации отрезки хвостовика впускного клапана двигателя на стали 40 Х 10 С 2 твердостью,НВС 40.Стойкость кругов составила 8500 деталей вместо 6500 для прототипа, т.е. выше на 30. м е р 2, Заготовки отрезе Д 6004, 5,305 мм, иэгокак указано в примере 1, ют по торцам бакелитовым ведением 20,0 графита, . менее 41) мин, после чего батывают по режиму 280 оС П р и м е р 3. Круги ПП 250 х 32 Х 7524 А 25 СИ 212 К 5 на керамической связке, пропитывали жидким бакелитом поГОСТ 4559-78 с введением 10,0 Жфита по ГОСТ 4403-73 и после спроводили термообработку при тературе конца пиролиза (450 фС)чение 30 мин,При шлифовании стали Р 6 М 5 (Н С6264) на плоскошлифовальном станке 3 д 756 получили увеличение режущей способности кругов на 40, Приэтом их твердость возросла на 2степени,П р и м е р 4. Заготовки отрезных кругов Д 600 х 45 х 305 мм, изго"товленных как указано в примере 1,пропитывают по торцам эпоксидным ла"ком с введением 30,01 графита ипос.ле сушки термообрабатывают при температуре 220 ОС 1 ч,Стойкость кругов при испытаниисоставила 5600 деталей вместо 6500деталей для кругов, изготовленныхпо прототипу, т,е. ниже на 25. Иэ таблицы видно, что стойкостьинструмента, изготовленного по предлагаемому способу, повышается на 30-40.Кроме того, твердость инструментапри этом увеличивается не менее чемна 2 степени.формула изобретения.1, Способ изготовления абразивно го инструмента, включающий смешива.ние компонентов, формование инструмента и его термообработку с последующей пропиткой полимерным связующими дополнительной термообработкой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения стойкости инструмента при высокоскоростном шлифовании, в полимерное свяэуЮщее допол"нительно вводят твердую смазку 520 об. от содержания связующего,а термообработку проводят в интервале от температуры конца структурирования до температуры конца пиролиэасвязующего в течение 1-30 мин,2. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что твердую смазку выбирают из группы, содержащейграфит и дисульфид молибдена.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 24 0 3/34, 1976