Масса для изготовления алмазного инструмента

(50 4 В 24 Р 3 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Курганский машиностроительный институт(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к изготовлениюалмазного инструмента, предназначенногодля шлифования труднообрабатываемого ЯО 1355470 А 1 материала. Цель изобретения - повышение производительности и качества шлифования. Абразивная масса, предназначенная для изготовления абразивного инструмента, включает алмазные частицы и армированную абразивным наполнителем органическую связку. В качестве абразивного наполнителя масса содержит электрокорунд в виде сферических частиц, размер которых составляет 0,66 - 1,0 размера алмазных частиц, при этом органической связки введено по объему в 2 - 6 раз больше сферических частиц. 1 ил.10 15 50 1Изобретение относится к изготовлению алмазного инструмента, предназначенного для шлифования труднообрабатываемых материалов,Цель изобретения - повышение производительности и качества шлифования.Сущность изобретения сводится к тому, что в массу, содержащую алмазные частицы, органическую связку с абразивным наполнителем, в качестве последних введены сферические полые частицы из электрокорунда. Размер вводимых частиц связан с размером алмазных частиц и может быть равен 0,66 1,0 размера последних. Органическую связку вводят в количестве, в 2- - 6 раз превышающем количество сферических частиц.Правильная форма (сфера) частиц наполнителя значительно уменьшает концентрацию напряжений в готовой массе и повы. шает ее прочность. Во время работы инструмента частицы наполнителя, выходящие на рабочую поверхность, вскрываются даже при незначительных нагрузках(7 - 8 г) и не образуют дополнительных площадок трения. Поэтому теплонапряженность процесса шлифования снижается, а внедрение режущих зерен в обрабатываемый материал облегчается (нет дополнительной опоры поверхности инструмента на обрабатываемую деталь, как в случае обычного абразивного наполнителя). Кромки же вскрывшихся частиц образуют дополнительные режущие элементы, которые зачищают обработанную поверхность, понижая ее шероховатость.Так как введение в качестве наполнителя сферических полых частиц снижает тепловыделение в зоне шлифования, то в составе связки может быть понижено процентное содержание металлов, которые вводятся для увеличения теплопроводности абразивной массы, За счет этого может быть повышено содержание в связке поверхностно-активных металлов, таких как олово, висмут и другие, что увеличивает эффект облегчения диспергирования обрабатываемого материала за счет его поверхностной активации. Создается возможность увеличить, если необходимо, в связке количество связующего (термореактивной или термопластичной смолы), что приводит к увеличению прочности удержания зерен в абразивной массе. Соблюдение определенного отношения между объемными долями связки и полых сферических частиц вызвано тем, что при соотношении меньше 2 количества связки недостаточно для образования прочных связей между абразивными зернами и частицами наполнителя. Это приводит к чрезмерно интенсивному износу круга в процессе работы. При соотношении больше 6 положительный эффект от введения полых частиц сводится на нет из-за их недостаточного количества и чрезмерно большого количества связки. В этом случае возрастает пло 25 30 35 40 45 55 щадь контакта связки с обрабатываемым материалом, что вызывает увеличение тепловыделения в зоне шлифования и одновременно затрудняет внедрение режущих зерен в обрабатываемый материал, а значит снижается интенсивность съема и повышается теплонапряженность процесса.Приведенное соотношение объемных долей связки и сферических частиц обеспечивает достижение поставленной цели. Размеры полых сферических частиц также должны быть взяты в определенных пределах. При размере меньше 0,66 в каждом мостике связки между соседними абразивными зернами располагается слишком большое количество полых частиц, что приводит к чрезмерному снижению прочности связки между абразивными зернами, а значит и к снижению прочности удержания в круге. Такой же эффект вызывает введение полых частиц, размеры которых превышают размеры абразивных зерен. В этом случае полые частицы могут занять все расстояние между соседними абразивными зернами. Каж дые два соседних абразивных зерна разделены одной полой частицей, находящейся в непосредственном контакте с ними или через слишком тонкий слой связки. Прочность такой связки недостаточна для обеспечения необходимой прочности удержания режущих зерен в круге.Положительный эффект достигается полностью, если соотношение между размерами полых частиц и абразивных зерен взяты в указанных пределах.На чертеже изображена зависимость удельного расхода алмазов при плоском шлифовании твердого сплава ВК 8 алмазными кругами, изготовленными из предлагаемой массы с различным соотношением объемных долей связки Чсв и сферических полых частиц из электрокорунда Ч. и различным соотношением размеров полых сферических частиц д и абразивных зерен дз.На чертеже позицией 1 обозначено с 1 ц/дз= 0,88; 2 - сыч/дз= 1,1; 3 - сыч/с 1 з=0,55,Изготовлены круги прямого профиля из массы, содержащей алмазные зерна АСР 100/80, связку состава, О 4: медь 30; олово 20, фенолформальдегидная смола - пульвербакелит - 50; и сферические абразивные частицы из электрокорунда пористостью 90 - 95 О 4 при следующих соотношениях компонентов в объемных процентах.Пример 1. Масса содержит, о:Алмазные зерна 25Связка 37,5Полые сферическиечастицы размером80 мкм 37,5Чса/Ъ, 1; дч/дз 0,88; К 0.83 мкм; с 1 2,8 мг/г.Пример 2. Масса содержит, о:Алмазные зерна 25Связка 50мкм, с 1 мкм; св мкм; св мкм; мкм; с 45 50 Полые сферическиечастицы размером80 мкм 25Ъ;, /Чв 2; д,/с 1, 0,88; й 0,31,35 мг/г.Пример 3. Масса содержит, Я:Алмазные зерна 25Связка 60Полые сферическиечастицы размером80 мкм 15Чсв/Чв 4 св/с 3 0 88 йв 0 120,75 мг/г.Пример 4. Масса содержит, :Алмазные зерна 25Связка 64,2Полые сферическиечастицы размером80 мкм 10,8Чсв/Чч 6; с 1 ч/с 1 з 0,88; Кв 0,301,5 мг/г.Пример 5. Масса содержит, Я:Алмазные зерна 25Связка 66Полые сферическиечастицы размером80 мкм 9Чсв/Чч 7; с 1 ч/сз О 88; Кв О 501,7 мг/г.Пример б. Масса содержит, Я:Алмазные зерна 25Связка 60Полые сферическиечастицы размером50 мкм 15Чсв/Чч 4; сч/с(з О 55; Яв О 521,9 мг/г.Пример 7. Масса содержит, Я:Алмазные зерна 25Связка 60Полые сферическиечастицы размером100 мкм 15Ъ св/Чч 4; сч/сз 1,1; Кв 0,681,75 мг/г. Из приведенного графика видно, что лучшими показателями работоспособности по сравнению с кругами из известной массы обладают все круги, соотношение Чсв/Чч которых находится в пределах (2 - 6), а соотношение размеров полых частиц к размеру зерен - в пределах (0,66 - 1,0). У кругов с соотношением Чвв/Ч. 1 резко возрастает удельный расход алмазов из-за низкой прочности удержания зерен алмазов в массе, что объясняется недостаточным количеством связки для образования прочных связей зерен как между собой, так и с частицами наполнителя. Шлифование кругами из массы с соотношением Ч /Ч. больше 6, в частности 5 О 15 20 25 30 35 40 круом с составом по примеру 5, где Ч /Ч. 7, не дает ожидаемого эффекта по сравнению с кругами из известной массы, т.е. удельный расход алмазов и шероховатость обработанной поверхности находятся на том же уровне. Это объсняется увеличением площади контакта поверхности обрабатываемой детали с кругом из-за чрезмерного количества связки, что в свою очередь приводит к повышению теплонапряженности процесса и затрудняет внедрение режущих зерен в обрабатываемый материал. Это подтверждается появлением вибрацйй и снижением производительности шлифованйя.У кругов с соотношением размеров полых сферических частиц и абразивных зерен меньше 0,66 и больше 1,0 (примеры 6 и 7) удельный расход алмазов также выше по сравнению с известным.Наибольший эффект при шлифовании твердого сплава наблюдается у кругов, изготовленных из предлагаемой массы с соотношением объемов связки и сферических полых частиц из электрокорунда, находящимся в пределах 3 - 4 и соотношением размеров частиц и размеров режущих абразивных зерен 0,8 - 0,9.Сравнительные испытания таких кругов (пример 3) с кругами, изготовленными из известной массы показали, что при указанных условиях шлифования удельный расход алмазов у кругов из предлагаемой массы в 2,5 раза ниже (0,75 против 1,73 мг/г), а шероховатость обработанной поверхности Кз при этом снижается с О 50 до 0,12 мкм:Условия шлифования: обрабатываемый материал - твердый сплав ВК 8; круг АПП 200 ХЗХОХ 75 АСР 100/80 100 ооРежим шлифования: глубина шлифования 0,025 мм; поперечная подача 1,0 мм/ход; продольная подача 12 м/мин, скорость круга 30 м/с.Штрихпунктирная линия на чертеже показывает уровень удельного расхода алмазов при работе кругом из известной массы в тех же условиях шлифования.Формула изобретенияМасса для изготовления алмазного инструмента, включающая алмазные частицы, органическую связку, металлический и абразивный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества шлифования, в качестве абразивного наполнителя масса содержит полые сферические частицы из электрокорунда размером 0,66 - 1,0 размера алмазных частиц, при этом отношение объема органической связки к объему сферических частиц находится в пределах 2 - 6, 1355470Произ дактор М. Петроваказ 5464/17НИИПИ Государственного113035, Москвводственнс-полиграф Составитель В. В оробьевТехред И. Верее Корректор Л. ПилипенкТираж 715 Подписноеомитета СССР по делам изобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д. 4/5еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4