Абразивная масса для изготовления шлифовально полировального инструмента

;ДЛ НИЯ сши вающе го щаяся тем, ия прочности зазке и повышения умента, она до- эпоксидно-новоосил и двуокись соотношении ком 4 ф 2-51 ю 2 юб 9 1,0-4,020-2 ю 720-4 юООстально СУДАРСтВЯННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственное проектное конструкторско-технологическое бюро машиностроения НПО "Технолог"(56) 1. Авторское свидетельство СССР9,543511, кл, В 24 О 3/34, 1979. :(54)(57) АБРАЗИВНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНО-.ПОЛИРОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абразив и , полимерную связку на основе полиуребО В 2 4 О 3 2 2 В 2 4 О 3 3 4 такового эластомера и агента, о т л и ч а ю что, с целью увеличен крепления зерна в свя режущих свойств инстр полнительно содержит лачный сополимер, аэр титана при следующем понентов, вес,%:ПолиуретановыйэластомерСшивающий агентЭпоксидно-новолачный сополимерАэросилДвуокись титанаАбразив1,0-4,0 2,0-4,02,0-2,7 Изобретение относится к машиностроению, а именно к составам абразивных масс для изготовления методом литья сложнопрофильного шлифовально- полировального инструмента.Известна абразивная композиция для изготовления инструмента, состоящая из абразивного зерна и полимерной связки на основе полиуретанового эластомера со сшивающим агентом с добавлением самотвердеюшей акриловой 10 пластмассы 1 .Добавление самотвердеющей акриловой пластмассы позволяет повысить размерную стойкость абразивного инструмента на полиуретановой связке. 5 Однако известная масса не обеспечивает прочного закрепления зерна в инструменте,В связи с плохой адгезией зерна к полимерной связке, что приводит к выкрашиванию абразивного эерна из инструмента в процессе его работы. Кроме того, при шлиФовке-полировке различных материалов при скоростях резания 10-15 м/с инструмент разогревается до температуры 80 С и 25 выше, указанная полиуретановая связка начинает плавиться, что приводит к разрушению абразивного инструмента и к замазыванию его рабочей поверхности полимерной связкой. В результа- ЗО те не происходит обновления режущих зерен на поверхности инструмента,что ведет к снижению его режущих свойств.Целью изобретения является увеличение прочности закрепления зерна в полимерной связке и повышение режущих свойств инструмента..Поставленная цель достигается тем, что в абразивную массу на основе полиуретанового эластомера со 40 сшивающим агентом вводят эпоксидноноволачный сополимер, раствором которого увлажняют абразивное зерно, и наполнители: двуокись титана и аэросил при следующем соотношении 45 компонентов, вес.%:Полиуретановыйэластомер34,2-51,5Сшивающий агент 2,6-3,9Эпоксидно-новолачный СополимерДвуокись титанаАэросилАбразивное,зерно ОстальноеЭпоксидно-новолачный сополимер представляет собой продукт взаимодействия эпоксидной и фенолформальдегидной смол новолачного типа, растворяется в ацетоне, диоксане, метилэтилкетоне, бутилацетате и их смесях. 60Растворы данного сополимера смачивают абразивное зерно; образуя на его поверхности тонкую пленку, которая прочно закрепляется на этой поверхности и при последующем перемеши ванин абразивного зерна со смесью полиуретанового эластомера и сшивающегоагента остается на зерне, Затем, отверждаясь вместе с полиуретаном,пленка обеспечивает прочное закреплениезерна в полимерной связке,Введение в предлагаемую композицию аэросила способствует образованиюдополнительных химических связей между силанольными группами аэросила иизоцианатными группами полиуретанового форполимера и обеспечивает повышение температуростойкости полимернойкомпозиции.Двуокись титана способствует улучшению литьевых свойств полиуретановойабразивной композиции и обеспечиваетуменьшение коэффициента трения междуабразивными инструментом и обрабатываемой поверхностью. В результатевведения этих наполнителей абразивный инструмент при работе не нагревается, полимерная связка не плавится, а равномерно изнашивается вместес абразивом, что обеспечивает высокие режущие свойства инструмента.В качестве эпоксидно-новолачногосополимера могут быть использованыпорошкообразные клен ЭН и БЭН(ТУ 6-05-23-1163-77) а в качествеабразива - электрокорунд нормальный,карбид кремния черный или зеленый,монокорунд с зернистостью Р 6 - Р 32,а также смесь этих абразивов.В качестве полиуретанового эластомера могут быть использованы литьевые полиуретаны, представляющие собойпродукты взаимодействия сложных илипростых полиэфиров, толуилендиизоцианата и сшивающего агента, напримерполиуретаны марок СКУЛ, СКУ-НЛ,СКу-пфЛ, СКу-бл и др, Граничные пределы эпоксидно-новолачного сополимераопределяются следующим: верхний предел обусловлен технологичностью абразивной массы - при введении большегоколичества увеличивается вязкость,и комкуемость смеси абразивногозерна со смолой, нижний пределобусловлен стойкостью инструмента,так как уменьшение количества эпоксидно-новолачного сополимера приводит к выкрашиванию абразива из инструмента. Верхние граничные пределы наполнителей - двуокиси титана и аэросила - обусловлены литьевыми свойствами абразивно-полимерной композиции, так как введение наполнителей вышеуказанных пределов ведет к увеличению вязкости .композиции и связано с трудностью при заливке ее в форму,Нижние пределы наполнителей обусловлены ухудшением эксплуатационных характеристик инструмента, так как при уменьшении количеств двуокиси30 15 35,0 40 34,2 2,6 60 65 титана и аэросила снижаются режущиесвойства абразивного инструмента,П р и м е р 1. Готовят композицию следующего состава, вес.%:Полиуретановыйэластомер, например СКУ-ПФЛ100/1000 35,0Сшивающий агент,например 4,4 -ме-,тилен-бас-(2-хлоранилин) 3,9Эпоксидно-новолачный сополимер, например смола4 ОЭ 18 Н 60-0 . 2,8Абразив, напримеркарбид кремния зеленый Р 8 ОстальноеЭпоксидно-новолачную смолу растворяют в ацетоне, раствором увлажняют абразивное зерно и выдерживают вшкафу при температуре 50-60 С в теочение 1 ч для улетучивания растворителя.В нагретый до 75 С полиуретановыйэластомер, полученный взаимодействием простого полиэфира (мол.вес 1000)с 2,4-толуилендиизоцианатом, вводятрасплавленный сшивающий агент и под-готовленный абразив,.массу перемешивают в течение 5-10 мин, заливают вформу и проводят термообработку притемпературе 100 С в течение 5-6 ч.П р и м е р 2. Готовят композицию следующего состава, вес.Ъ;ПолиуретановыйэластомерСшивающий агент,например триметилолпропан 2,7Двуокись титана 4,0Аэросил, напримераэросил 75 2,7Абразив, напримеркарбид кремниязеленый Р 8 ОстальноеВ полиуретановый эластомер, полученный взаимодействием сложного полиэфира ПДАи 2,4-толуилендиизоцианата в присутствии двуокиси титана иаэросила, приливают при температуре75 С сшивающий агент и засыпают абразив, Массу перемешивают в течение5-10 мин, заливают в формудля изготовления абразивного инструмента ипроводят термообработку при температуре 100 ОС в течение 24 ч.П р и м е р 3. Готовят композицию следующего состава, вес,Ф;Полиуретановыйэластомер 51,5Сшивающий агент,например триметилолпропан 3,9Эпоксидно-новолачный сополЪмер; например смола40 Э 18 Н 60-0 1 Двуокись титана 4Аэросил, напримераэросил 175 2,7Абразив, карбидкремния зеленый В 8 ОстальноеЭпоксидно-новолачный сополимер 40 Э 18 Н 60-0 растворяют в ацетоне,раствором смачивают абразивное зерно и выдерживают на воздухе или в шкафу при температуре 50-60 фС для улетучивания растворителя.В полиуретановый эластомер, полученный взаимодействием сложного поли- эфира ПДАи 2,4-толуилендиизоцианата в присутствии двуокиси титана и аэросила, приливают при температуре 75 С расплавленный сшивающий агенттриметилолпропан - и засыпают подготовленный абразив. Массу перемешивают в течение 5-10 мин, заливают в, форму для изготовления абразивного инструмента и проводят термообработку при температуре 100 С в течениео24 ч.П р и м е р 4, Получают абразивный инструмент, как и в примере, 3, с теми же компонентами, но используют массу следующего состава, вес.Ъ:Полиуретановый .эластомер 41,3Сшивающий агент 3,2Эпоксидно-новолачный сополимер 2,4Двуокись титана 3,2Аэросил 2,7Абразив ОстальноеП Р и м е Р 5. Получают абразивеый инструмент, как и в примере 3, но используют массу следующего состава, вес.Ъ:Полиуретановыйэластомер 34,2Сшивающий агент 2,6Эпоксидно-новолачный сополимер 4Двуокись титана 2Аэросил 2Абразив ОстальноеП р и м е р 6. Получаютабразивный инструмент, как и в .примере 3, но используют массу со следующим соотношением компонентов, вес.Ъ:Полиуретановыйэл астомерСшивающий агентЭпоксидно-новолачный сополимер 5Двуокись титана4Аэросил.Абразив ОстальноеАбразивные инструменты, изготовленные по вьыеприведенным примерам,получают в виде эластичной проФилированной ленты. Эти ленты испытывают на прочность закрепления зерна винструменте и его режущие свойства.Прочность закрепления зерна оценивается количеством изношенного ма1007956 Продолжение таблицы Количествоснятогометаллас обрабатываемой детали,г КоэффициентрежущейспосЬбности Износматериала абразивногоинструмента,г Масса 5,7 3 0 3 17 4 0,3 1,9 5 0,2 1,5 6 0 12 0 95 6,3 7,5 6,3 Износматериала абразивногоинструмента,г Коэффициент режущей способ- ности Масса Количество снятого металла с обра- батываемой детали, г 30 35 Иззестная 1,0 Предла- гаемая 0,8 0,8 40 1,5 1 0,4 2 0,5 3,7 3,2 1,6 Составитель И.БалашоваРедактор М.Рачкулинец Техред А.Бабинец Корректор И.Шулла Заказ 2210/20 Тираж 793 , ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж-ЗЙ, Раушская наб., д,4/5 филиал ППП "Патент", г.ужа"ород, ул.Проектная, 4 териала абразивного имструмента в граммах, режущие свойства -.количеством снятого металла с обрабатываемой детали в граммах в единицу, времени, а коэффициент режущей способности - отношением количества снятого с обраба тываемой поверхности металла к количеству изношенного материала абразивного инструментаДля определения этих показателей эластичную профилированную ленту ис О пытывают на специальном стенде в.течение 10 мин. Движение ленты и обрабатываемой детали встречное, удельное давление ленты на деталь 1, 5 кг/сЯ скорость резания при шлифовке 15 15 м/с, высота микронеровностей поверхности обрабатываемой детали после шлифовки во всех случаях 0,32-0,63 мк,Результаты сравнительных испытаний прочности закрепления зерна и режущих 20 свойств инструмента приведены в таблице.1 ;й Абразивный инструмент, полученныйиэ предлагаемой массы, обладает высокими режущими свойствами (увеличениеколичества снятого металла в единицувремени) и обеспечивает прочное закрепление зерна в инструменте (малыйизнос материала абразивного инстру,мента),Эксплуатационная стойкость абразивного инструмента, изготовленногоиэ предлагаемой мас(и, в 6-8 развыше стойкости инструмента, изготовленного иэ известной массы.Применение абразивного инструмента, изготовленного из предлагаемой массы, взамен войлочных круговдля полировки ручьев ролика привода шпинделя хлопкоуборочной машины.позволяет получить экономическийэффект около 100 тыс.руб,