Способ изготовления абразивного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(59 В 24 Р 17/00 ИЕ ЕТЕН ЛЬСТ ваинститу фовальныхрхностноок. Отчетпо теме 4 (прото 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское свидетельство558787, кл. В 24 Р 3/34, 19762. Авторское свидетельство СС464442, кл. В 24 0 3/34, 1973.3. Повышение стойкости шликругов за счет введения повактивных веществ и твердых смазВолжского филиала ВНИИАШ13 - 69. Волжский, 1971, с. 41 - 4тип). БО 1131640 А(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, при котором готовый абразивный инструмент пропитывают импрегнатором на основе жирных кислот и серы, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств инструмента путем снижения температуры и мощности шлифования, в качестве импрегнатора берут раствор твердого полимера, полученного обработкой триглицеридов жирных кислот растительного происхождения серой, в триглицериде тех же кислот при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:Твердый полимер 27 - 48 Триглицерид Оетальное1131640 Таблица 1 20 24 27 Потери в весе, 7. 70 30 Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента.Известен способ изготовления абразивного инструмента, при котором отформованный круг пропитывают отверждающимися смолами на основе гексахлорциклофосфазотриена и его производных 1.Известен способ изготовления абразивного инструмента, при котором абразивный круг пропитывают составом, содержащим такие вешества, как канифоль, мыло, стеарин, бензол, метанол 2.Однако продукты термического распада полимера на основе гексахлорциклофосфазотриена, такие как фосфор, хлор, азопроизводные являются летучими и ядовитыми веществами. Кроме того, фосфиды и хлориды имеют достаточно высокий коэффициент трения и их способность поглощать тепло не высока, что не позволяет достаточно снижать теплонапряженность процесса при шлифовании. Бензол и метанол также являются вредными для организма веществами, кроме того, канифоль, стеарин, бензол, метанол, сера и стеарат алюминия при 100 - 140 С возгоняются, т, е. удаляются из зоны резания. При пропитке инструмента составом 2 в результате возгонки в режущей части круга остаются только соли жирных кислот, которые тугоплавки и нелетучи. В результате нагрева при шлифовании эти соли вспениваются, образуя термоизолирующий слой, что препятствует теплоотводу и ускоряет процесс засаливания круга, вследствие чего появляются дефекты типа прижегов.Наиболее близким к изобретению является способ 3 изготовления абразивного инструмента, при котором абразивный круг Количество твердого полимера, Е Таким образом, использование твердого полимера в количестве, меньшем 270/О, приводит к тому, что состав обладает недостаточной вязкостью и вытесняется из пор круга центробежными силами.Наличие твердого полимера в количестве, большем 48/О, приводит к слишком высокой твердостисостава. Такой состав, заполнив поры круга, не позволяет зернам пропитывают стеарином (85%), серой (10%) и стеа ратом алюм и ни я (5%) .Данный способ, включающий пропитку инструмента импрегнатором на основе жирных кислот и серы, не достаточно снижает коэффициент трения, а, следовательно, мощность шлифования снижается незначительно. Температура возгонки всех трех составляющих лежит в пределах 150 С, т. е. вероятность их возгонки в процессе шлифования велика, что не позволяет в достаточной степени снизить температуры в зоне резания. Цель изобретения - повышение экс Б плуатационных свойств инструмента путемснижения температуры и мощности шлифования. Поставленная цель достигается тем, чтоготовый абразивный инструмент пропиты вают импрегнатором, на основе жирных кислот и серы, в качестве которого берут раствор твердого полимера, полученного обработкой триглицеридов жирных кислот растительного происхождения в триглицери Б де тех же кислот при следующем соотношении ингредиентов, мас. О/О:Твердый полимер 27 - 48Триглицерид ОстальноеС целью обоснования нижнего предела .содержания твердого полимера были проЗ 0 веденьт эксперименты на потерю в весе им.прегнированного состава в кругах, пропитанных 20,24, и 280/О-ным раствором твердого полимера в триглицериде после 30 минвращения со скоростью Ч= 30 м/с.В табл. 1 приведены результаты эксперимента,внедряться в металл при малых глубинахшлифования. Для обоснования верхнего предела содержания твердого полимера были прове дены эксперименты по определению истинного съема металла по отношению к набору глубины по нониусу для импрегнаторов с 48, 55 и 600/О твердого полимера.1131640 Таблица 2 Набор глубины по нофакти- ческий Твердость полимера Е 5 10съем, мм ниусу, мм 0,001 0,003 0,003 0,003 48 15 20 60 0,007 0,01 48 0,01 0,01 60 0,025 0,03 48 0,01 0,03 0,03 60 0,044 0,05 48 0,05 0,03 0,01 0,05 60 Из анализа приведенных данных следует, что при 48% твердого полимера шлифовальные круги осуществляют процесс микрорезания, начиная с глубин 0,003 мм. Увеличение процентного содержания твердого полимера приводит к тому, что на малых глубинах процесс микрорезания не происходит, наблюдается проскальзывание режущих зерен относительно обрабатываемой поверхности. Процесс микрорезания наступает при увеличении радиального усилия, т. е. при врезании круга на глубину 0,05 мм.Предлагаемый импрегнирующий состав, обладая высокой теплоемкостью, полностью заполняя поры и обволакивая зерна круга, обеспечивает высокую скорость охлаждения режущего зерна, стружки и обрабатываемой поверхности, т. е. способствует увеличению доли тепла, уходящей в круг при шлифовании и уменьшает теплонапряженность процесса резания абразивными зернами. Импрегнирующий состав, создавая прослойКу между срезанной стружкой и материалом круга, препятствует адгезии струж 25 30 35 40 45 50 ки к кругу и, обволакивая ее тонким расплавленным слоем, способствует выносу стружки из круга под действием центробежных сил.Предлагаемый состав, обладая хорошими антифрикционными свойствами, способствует также снижению сил резания при шлифовании.Эти качества импрегнатора объясняются широким температурным диапазоном в системе плавление - кипение (1 - 90 -110 С, 1 кип - 400 - 500 С), высокой адгезионной способностью состава к материалу абразивного инструмента и к металлу.Процесс пропитки предлагается вести следующим образом.Абразивный инструмент медленно погружают в расплав импрегнатора, нагретого до 150 - 200 С. Выдерживают при этой температуре 3 - 5 мин до полного заполнения пор инструмента. Охлаждают со средой до комнатной температуры . Затем извлекают круг из емкости и механически очищают его от остатков среды.Преимущества предлагаемого способа перед прототипом, выбранным за базовый объект, очевидны из приведенных испытаний кругов 24 А 25 СМ 16 К 5 и 63 С 25 СМ 16 К 5,Сравнения проводились по стойкости кругов; удельной производительности; мощности шлифования; температуре в зоне резания и шероховатости поверхности.Стойкость кругов 24 А 25 СМ 16 К 5 определялась количеством хоДов стола при врезном шлифовании с подачей глубины резания на кажый ход при указанных условиях обработки образцов из стали 12 ХНЗА от начала работы до их затупления (появления на поверхности образцов прижегов).Удельная производительность,для этих кругов определялась как отношение Ямет/Яр за период стойкости круга.Для кругов 63 С 25 СМ 16 К 5 стойкость не определялась, так как при шлифовании титановых сплавов ВТЗ - 1 зерна осыпаются до затупления.Удельная производительность определялась как отношение Янет/ Ян, где мет - объем сошлифованного металла за 100 проходов.Объем снятого металла - это произве- дение площади шлифованной поверхности на глубину снятого металла Ямет = юХ Х Ь(мз).Объем изношенного круга (м ) определялся как произведение площади ратавшей поверхности круга на величину износа по радиусу круга Икр=ХРХЬХа,где Р - диаметр круга, м;Ь - ширина образца;а - износ круга, м.1131640 6 Условия испытаний:Для стали Чку 30 м/с; Чдет 0,17 м/с;1 00310 мДля ВТЗ - 1 Чнр 30 м/с; Чдет 0,10 м/с;00110 мСтанок модели ЗГ 71. В табл. 3 приведены результаты испытания,Таблица 3 Тем- Шеро- пера- ховаСтойМаркаматериала Марка круга Обработка кость, дв/ход тость,о.мкм тура шлифования,1,04 1150 0,54 21 12 ХНЗА 25 24 А Не пропитывается 50,6 0,96 940 0,50 12 ХНЗА 60 24 А Базовый 101,3 0,64 760 0,50 24 А Предлагаемый состав 12 ХНЗА 130 1,7 1,11 1130 0,97 ВТЗ63 С Не пропитывается 2,1 0,33 910 0,82 4,8 0,78 710 0,48 известными по основным параметрам процесса шлифования,Составитель Н. Балашова Редактор Т. Парфенова Техред И. Верее Корректор Н. Король Заказ 9326/8 , Тираж 736 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Для сравнения пропитанных и непропитанных кругов по мощности, бралась средняя мощность, которая затрачи вал ась на шлифование при очередной подаче на глубину.Испытания проводились на образцах 150 Х 30 Х 10 ммз из стали 12 ХНЗА НКС 60 - 61 и на образцах 60 Х 20 Х 8,5 ммзиз титанового сплава ВТЗ - 1 НКС 36 - 38. 63 С Базовый ВТ 3 - 1 63 С Предлагаемый состав ВТЗИз таблицы видны преимущества предлагаемого способа повышения эксплуатаионных качеств готового инструмента перед УдельнпроизводительностьЙмет /Чкр Мощностьшлифования,кВт