Масса для изготовления абразивного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4 В 2403/ КОМИТЕТ ОТКРЫТ ия ГОСУДАРСТВЕН ПО ИЗОБРЕТЕНИ пРи Гннт сссР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСН 8 ИДЕТЕЛЬСТВ 21) 22) 46) 72) 53) 56) о СССР1980,АБРАЗИВ(54) НОГО (57) прои тово щпиф ТО МАССА ДЛЯ ИИНСТРУМЕНТА Изобретение водства инс связке, пр вания труди обласбакелиго для относится румента н днаэначен обрабатыв 4112834/40-0829.08.860701.89. Бюп. В 1Ю,В.Доронин621.922.079 (088.8)Авторское свидетельст900, кл. В 24 0 3/34,материалов, преимущественно титановых сплавов. Цель изобретения - повышение качества инструмента эа счетобеспечения крупнопористой структурыпри равномерном распределении пор.Масса для изготовления абразивногоинструмента содержит абразивный материал, бакелитовую связку и порообразователь - двойной суперфосфат,при следующем соотношении компонентов, мас.7,: абразивный материал39,6-83,31 двойной суперфосфат 4,740,00 бакелитовая связка остальное,2 табл.Абразивный материал Двойной суперфосфат Бакелитовая связка 20Двойной суперфосфат по ГОСТУ представляет собой гранулы статической прочностью более 1,8 МПа, Более 853 по массе гранул имеет размер 1-4 мм, гранул менее 1 мм по массе менее 47, 25 а крупнее 6 мм гранулы не допускаются. Главной составной частью двойного суперфосфата является одноводный монокальцийфосфат (дигидроортофосфат кальция). Кроме него, содержится и 30 свободная ортофосфорная кислота.При изготовлении абразивного инструмента двойной суперфосфат предварительно тщательно перемешивают с абразивом, затем в полученную смесь вводят компоненты бакелитовой связки, сначала увлажнитель, затем связующее и наполнитель. В качестве абразивов можно использовать зеленый или черный карбид кремния, нормаль ный, белый или хромтитанистый электрокоруид, монокорунд, а также их смеси. В качестве увлажнителя могут использоваться жидкий бакелит или фурфурол, в качестве связующего - фенольные порошкообразные маркиСФПА, -012 А, -0119 А и другие, в качестве наполнителей - криолит, пирит, фторборат калия, антимонит и другие. Для улучшения характеристик абразивной массы могут вводиться антикомкующие добавки - политерпены, тунговое масло и другие. Выбор конкретного вида абразива, его зернистости, а также компонентов бакелито 55 вой связки определяется условиями эксплуатации абразивного инструмента. Абразивный инструмент может быть изготовлен методом горячего или теплого Иэобретение относится к области производства абразивного инструмента на бакелитовой связке, предназначенного для шлифования труднообрабаты 5 ваемых материалов, преимущественно титановых сплавов.Цель изобретения - повышение качества инструмента за счет обеспечения крупнопористой структуры при равно мерном распределении пор.Масса для изготовления абразивного инструмента содержит абразивный материал, бакелитовую связку и двойной суперфосфат при следующем соотно шенин компонентов, мас.7: прессования, а также методом холодного прессования и последующего спекания сформованной заготовки в свободном состоянии.В процессе приготовления абразивной массы гранулы двойного суперфосфата достаточно равномерно распределяются в ней. Это объясняется темчто плотность гранул ( р = 2,4 г/см )близка к плотности абразивных материалов. В результате готовый абразивный инструмент имеет неуравновешенность в пределах 1-2 классов,В процессе бакелизации двойнойсуперфосфат претерпевает некоторыеизменения. При нагреве до 180-190 Содноводный монокальцийфосфат превра щается в безводный монокальцийфосфат,а ортофосфорная кислота вступает вовзаимодействие с фенолформальдегидными смолами бакелитовой связки. Пасры воды, образующиеся при обезвоживании одноводного монокальцийфосфата,как и образующиеся в процессе поликонденсации фенолформальдегидныхсмол, способствуют образованию мелких пор. Так как газовыделение вданном случае невелико, оно не вызывает снижения прочности абразивногоинструмента. Ортофосфорная кислотаспособствует более быстрому и полному протеканию процесса поликонденсации фенолформачьдегидных смол. В присутствии ортофосфорной кислоты бакелитовая связка после термообработкистановится более прочной и теплостойкой,Несмотря на протекающие процессы,в готовом абразивном инструментадвойной суперфосфат присутствует ввиде гранул. Эти гранулы выполняют функцию крупных пор, разрушаясьв процессе шлифования в зоне обработки, образуя поровое пространство,необходимое для размещения стружки,Продукты разрушения гранул выполняют функцию твердой смазки, вступаяво вэаимодействие с обрабатываемымметаллом с образованием фосфатов,имеющих низкий коэффициент трения,Это препятствует налипанию металлана зерна круга при шлифовании, обеспечивая устойчивое самозатачиваниекругов и высокое качество обработки.Малое газовыделение в процессебакелиэации, а также упрочнение бакелитовой связки за счет взаимодействия с ортофосфорной кислотой поз40 Формула 39,6-83,3 4,7-40,0Остальное 3 14воляет изготавливать круги как смалым содержанием связки, так и свыс Оким содержанием гранулированногодвойного суперфосфата и малым содержанием абразива. Это существеннорасширяет технологические возможности абразивного инструмента за счетвозможности попучения мягких кругови кругов высоких структур. Кроме того, за счет ускорения протеканияпроцессов поликонденсации связующегопроцесс бакелизации инструмента можно существенно сократить (до 5-6 ч),используя более высокие скоростиподъема температуры. При этом кругипосле бакелиэации не имеют термического брака.Указанные границы содержания компонентов в абразивной массе объясняются следующим. При содержании двойного суперфосфата больше 407 и абразивного материала менее 39,67 в процессе формования кругов гранулы двойного суперфосфата разрушаются, таккак образуют собственный каркас, который однако не способен восприниматьусилия прессования ввиду низкой статической прочности (давление прессования достигает 10-15 МЛа).При содер"жанни в абразивной массе более 83,37.абразивного материала и менее 4,77,двойного суперфосфата эффекта от введения двойного суперфосфата не наблюдается,Из абразивной массы изготавливаюткруги по следующей технологии, Абразивный материал - зеленый карбидкремния марки 63 С зернистости 40,гранулированный двойной суперфосфатс размером гранул 2-4 мм и бакелитовая связка перемешиваются в лопастной машине типа МЛ. Из полученнойсмеси на прессе ПДформуют кругиПП 2003232, которые подвергают бакелизации в камерном бакелизаторе по5-часовому циклу с максимальной темопературой 185 С. Круги изготавливают иэ смесей с различным объемнымсодержанием абразивного материала,гранулированного наполнителя и связки. После бакелиэации круги подвергают испытаниям на разрывной машинеСИП. Круги, выдержавшие испытательную скорость 68 м/с (в 1,7 разапревышающую максимальную рабочую 49336440 м/с), испытывают на плоскошлифовальном станке модели РПО(СРР)при шлифовании образцов из титаново 5го сплава ВТЗ. Шлифование осуществляют без применения СОЖ на следующих режимах: скорость круга 30 м/с,скорость стола 0,10 м/с, глубина шлифования 0,05 мм/дв,ход,10 Составы абразивных масс и структура кругов, а также результаты испытаний на разрывной машине приведеныв табл. 1. 15 Термический брак у всех кругов огсутствует.Как видно из табл, 1 можно изготовить круги с большим содержанием гранулированного наполнителя (до20 40 мас.Х) при меньшем объемном содержании связки. Это позволяет создаватькруги с большим в 2,5 раза содержанием гранулированного наполнителя именьшим в 1,75 раза содержанием абра 25 зивного материала. Круги с гидрокарбонатом натрия имеют разрывную скорость 39-45 м/с. Ряд кругов имееттермический брак,Структура кругов и результаты ис 30 пытаний кругов при шлифовании образцов из титанового сплава ВТЗприведены в табл. 2,Как видно из табл. 2, круги, изготовленные из предлагаемой массы,обеспечивают при обработке титановых35сплавов снижение мощности шлифованияна 187 при увеличении режущей способности на 122 и коэффициента шлифования на 407. изобретения Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивный материал, бакелитовую связку и порообразующий наполнитель, о т л ич а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения качества инструмента за счег обеспечения крупнопористой структуры в качестве порообразующего наполнителя она содержит двойной суперфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.7;Абразивный материалДВОЙНОЙ суперфосфатБакелитовая связка449336 Таблица 1 Состав абразивной массы, мас,Й Объемная доля компонентов в кругах, об.3 Абразив Двойной Связкасуперфос- фат 11,7 5,0 83,3 15 50 15,0 4,8 80,2 20 20,9 4,7 74,4 30 80,6 7,6 11,8 15 48 15,2 7,3 77,5 20 21,1 6,8 72,1 30 12,1 15,5 72,4 12 42 15,5 14,9 69,6 20 67,4 21,6 11,0 30 12,8 32,7 54,5 15 24 30 16,3 52,4 31,3 20 22,6 29,2 48,2 30 13,2 42,3 44,5 15 30 24 16,7 30,0 43,3 20 23,2 37,2 39,6 30 Таблица 2 Ревущая способКоэффициентшлифования,ммз м/мм 1 а Мощностьшлифования,Вт ность,мм /с 11,8 80,6 7,6 22,5 600 0,63 72,4 15,5 12,1 575 20,5 0,53 ВНИИПИ Заказ 6912/16 Тиразк 678 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Абразив Гранулиро- Связкаванный на- полнитель Содер;канне компонентов, мас.й Абразив Гранулиро- Связкаванный на- полнитель Результатыиспытаний наразрыв: разорвался (+),не разорвался (-)