Способ изготовления абразивного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 96 А и) ю В 24 0 3/ ОПИСА ЗС)БРЕТЕ К АВ овского ологиче го овски СССР82,Я АБРАЗ ИВ- тву зо- то- ных роизвод щность ептурой г (абразив еля), Зат ые сфер о матери ,) разме ичеала ромаааЪ разивных таким обр связки и и шивают и эивной превышавам% ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к иабразивного инструмента. Субретения; в соответствии с рецвят навеску абразивной смесизерен, связующего и наполнитабразивную смесьвводят полские частицы из" абразивног(электрокорунда, стекла и т.п Изобретение относится к производству абразивного инструмента.Цель изобретения - снижение удельного расхода абразива и повышение качества обрабатываемой роверхноси,Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента заключается в следующем, В соответствии с рецептурой готовят навеску абразивной смеси(абразивные зерна, связующее и наполнитель). Затем в абразивную смесь вводят полые сферические частицы из абразивного материала (электрокорунда, стекла и т,п,) размером 0,5-1,6 размера абразивных зерен в количестве 30-50% суммарного объема аб(0,5 - 1,6) размера абразивных зерен, в количестве 30 - 50% суммарного объема абразивных зерен и связки связующего и наполнителя). Приготовленную таким образом смесь из абразивных зерен, связующего, наполнителя и полых сферических частиц перемешивают и дозируют. При этом объем абразивной смеси берут в количестве, превышающем дозированный на величину ЛЧ = Чч П/100, где Чч - объемная доля вводимых полых сферических частиц, %: П - пористость полых сферических частиц, %, Увеличенный объем абразивной смеси укладывают в полость пресс-формы, разравнИ- вают и прессуют в размер рабочего слоя инструмента, При прессовании происходит разрушение введенных в состав абразивной смеси полых сферических частиц и об разуется рабочий слой требуемых размеров Ю 1 табл,зерен и связки. Приготовленн(Я азам смесь из абразивных зерен, олых сферических частиц переме- р дозируют. При этом объем абра- смеси берут в количестве, ющем дозированный на величину бъемная доля вводимых полыхх частиц, %;истость полых сферических час-Увеличенный обьем навески абразивной смеси укладывают в полость пресс-формы, разравнивают и прессуют в размер рабочего слоя инструмента, При прессовании происходит разрушение введенных в 5 состав абразивной смеси полых сферических частиц и образуется рабочий слой требуемых размеров. Так как осколки полых сферических частиц занимают не более 7% объема рабочего слоя, то они не изменяют 10 заметно состав и свойства готового инструмента, определяемые исходной абразивной смесью.Количество полых сферических частиц, вводимых в абразивную смесь, и их разме ры получены авторами экспериментальным путем. При введении в абразивную смесь полых сферических частиц в количестве, меньшем 30% суммарного обьема абразивных зерен и связки, повышения работоспо собности инструмента не наблюдается, так как такого количества частиц недостаточно для обеспечения качественного перемешивания абразивной смеси, равномерного распределения абразивных зерен по.объе му смеси и сокращения времени перемешивания последней. При введении в абразивную смесь полых сферических час- . тиц в количестве превышающем 50% суммарного объема абразивных зерен и связки 30 происходит разупрочнение рабочего слоя инструмента из-эа большого количества ос колков разрушенных частиц, образующихся при прессовании абразивной смеси. Для смачивания такого количества осколков ча стиц становится недостаточно того количества связующего. которое вводяр в состав абразивной смеси. Кроме того при введении в абразивную массу полых сферических частиц в количестве, превышающем 50% 40 суммарного объема абразивных зерен и связки, не наблюдается ни дальнейшего повышения равномерности распределения режущих зерен по объему абразивной смеси, ни сокращения времени ее неремешива ния.Выбор размера полых сферических частиц в пределах 0,5-1 6 размера абразивных зерен обусловлен следующим, Сферические частицы, имеющиу диаметр, меньший 0,5 50 размера абразивных зерен, не смогут раздвинуть последние и повлиять на их подвижность, так как размер сфер меньше размера пустс г каркаса, образованного из абразивных зерен, СФеры более крупные, 55 .чем 1,6 размера абразивных зерен, сами формируют каокас, группируй более мелкие частицы абразивных зерен и связки в агрегаты и скопления, Применение полых сферических части размером, поевышающем 1,6 размера абразивных зерен, влечет за собой также уменьшение их количества, которого становится недостаточно для обеспечения равномерности распределения режущих зерен по всему обьему абразивной смеси.П р и м е р. Предложенным способом изготавливали алмазные шлифовальные круги 11 А 2-45 150 х 10 х 3 (объем рабочего слоя Чр.с. " 13,2 смз) на основе серийной органической связкиВ 2-01. Состав абразивной смеси для изготовления рабочего слоя: алмазный порошок АС 4 100/80 (плотность /-. 35 г/см, насыпная плотность рн = 1,5зпусм 2566; сеееующее фенопьное порою. кообразное СФПА (р = 1,25 г/см, рл = =0,5 г/смэ) 25%; медный порошок ПМ ( р= =8,94 г/смз; рм = 1,7 г/смэ) 20%, поуошок олова П 01 (р= 7,3 г/см, рру = 3,5 г/см ) 15%; карбид бора зернистостью 63/50 мкм (р= 2;5 г/см, рн = 0,8 г/см ) 15, Дозированный обьем смеси рабочего слоя Чд,с, составляет 40,13 см и определен по известной форму- ле Чд.с. = Чр.с,Ь " - ,рн где Чр.с, - объем рабочего слоя инструмента, . мз,Ь - объемная доля компонентов абразивной смеси;д - плотность 1-го компонента смесй, г/см;рю- насыпная плотность 1-го компонента смеси, г/смз.В соответствии с указанной рецептурой была приготовлена порция абразивной смеси, в которую ввели стеклянные полые сферические частицы пористостью 90 в количестве 30%. Отношение размера частиц к размеру алмаэнь 1 х зерен равно 1. Абразивную смесь перемешивали в смесителе барабанного типа до готовности, Приготовленную таким образом смесь дозировали, При этом дозированный объем смеси рабочего слоя увеличивали на величину, равнуюуЛ/ --- . =27%,Чч П 3090100 100где Чч = 300 - объемная доля вводимых полых сферических частиц;П " 90% - пористость полых сферических частиц.Таким образом, дозированный объем смаси стал Чд.с. = 51 см вместо Чд,с, = 40,13 смЗатем увеличенный дозированный обьем смеси Чд,с, укладывали в полость пресс1815196 5 10 15 30 Размер ОтношеПорис- Время пеОбъемная доля вводимыхчастиц Ч Пример Работоспособность инст мента частиц бч, ние раэтость частиц, П, ремешивания, ч удельный расход ал шероховатость поверхности, Ва мкм мкм мера2030 100/80 100/80 90 90 4,0 1,80 0,50 3,5 1,65 0,32 формы, разравнивали и прессовали до заданного объема рабочего слоя Чр = 13,2 см.Аналогичным образом были изготовлены остальные алмазные круги.В таблице приведены примеры изготовления кругов по предлагаемому способу с различным содержанием объемной доли полых сферических частиц Чч, соотношением размеров частиц бч к размеру алмазных зерен бэ и пористостью П полых сферических частиц, а также результаты испытаний полученных кругов, В качестве обрабатываемого материала использован твердый сплав ВК 8. Режимы шлифования (без охлаждения), скорость резания 20 м/с, поперечная подача 0,02 мм/дв,ход, продольная 2 м/мин,Из данных таблицы видно, что наилучшими показателями работоспособности(удельный расход алмазов, шероховатость обрабатываемой поверхности) и наименьшей трудоемкостью изготовления (меньшим временем перемешивания) по сравнению с кругами, изготовленными по известному способу (пример 14), обладают круги, изготовленные по предлагаемому способу с использованием полых сферических частиц пористостью 80-95%, размером 0,5-1,6 размера алмазных зерен. При этом объемная доля вводимых для перемешивания абразивной смеси полых сферических частиц составляет 30-50% суммарного объема алмазных зерен и связки. Испытания кругов, изготовленных по предлагаемому способу показали, что при их эксплуатации снижается удельный расход алмазов на 10- 30% и шероховатость обрабатываемой поверхности понижается в среднем на 1 класс. Кроме того, снижается трудоемкость изготовления инструмента эа счет сокращения на 30 - 40% времени перемешивания компонентов абразивной смеси.Положительный эффект от использования изобретения возникает благодаря тому,что в состав абразивной смеси вводят полые сферические частицы иэ абразивного материала размером 0,5 - 1,6 размера абразив, ных зерен, в количестве 30-50% суммарного объема абразивных зерен и связки. При перемешивании абразивной смеси с частицами, имеющими идеальную фОрму и гладкую поверхность, создаются дополнительные поверхности скольжения, увеличивается подвижность абразивной смеси; Частицы легко перемещаются по объему смеси и, разрыхляя ее, внедряются в места скопления режущих зерен и наполнителей связки, Все это дает возможность повысить равномерность распределения абразивных зерен по объему смеси, уменьшить время ее перемешивания, получить рабочий слой с высокой степенью однородности физико-механических характеристик, а следовательно, круги с высокой работоспособностью,Формула изобретения.Способ изготовления абразивного инструмента, при котором смешивают абразивные зерна. связку и абразивный материал в виде полых сферических частиц, полученную смесь дозируют, укладывают в прессформу и прессуют, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения удельного расхода абразива, повышения качества обрабатываемой поверхности, полые сферические частицы берут размером (0.5-1.6) размера абразивных зерен в количестве ."0-50% суммарного объема абразивных зерен и связки, при этом объем абразивной смеси берут в количестве, превышающем дозированный на величину(ЬЧ), которую определяют по формуле Ч Ч,П100где Чч - объемная доля вводимых полых сферических частиц, %;П - пористость полых сферических частиц, %,1815196 Продолжение таблицы Составитель В,Курдюков ехред М.Моргентал Корректор Л,Фил Редактор Н.Кол оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 1614 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская на 64/5