Способ изготовления абразивного инструмента

;4 й Кщолева(71) Заявитель бышевский авиационный институт им.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОИНСТРУМЕНТА може струкСтрумемендаци чае Изобретение относится к производст ву абразив ного инс трумента, который может найти применение в металло" обработке, обработке изделий из не- металлических материалов .Известен способ 1 1,изготовления абразивного инструмента, при котОром наполнитель вводят в абразивную массу в виде опрессованных гранул, а компоненты смеси берут в соотношениях,1 в ес. 7.:Абразивный материал 50-60Опрессованные гранулы 4-30Бакелитов ая св язк а 11-.20НеДЬстатком известного способа яв 1 ляется отсутствие возможности для рав номерного распределения гранул в объеме абразивной массы. Обладая, как правило, большими размерами по отношению к абразивному зерну и соответственно большим удельным весом, гранулы при смешивании с абразивной массой будут сегрегировать, т.е. скапливаться н локальных объемах инструмента. Скопление гранул т отрицательно сказаться на кон тивной прочности инструмента, так к отдельные сечения его будут ослаблены и прочность уменьшена. Неравномерность в распределении гранул пообъему инструмента может также сопроврждаться появлением не уравнове шенных масс, например, в абразивих кругах и нарушением равномерности теплоотвода в зоне резания, что отрицательно повлияет на качество по" верхностного слоя обрабатываемых материалов .,с Другим недостатком известного пособа изготовления абразйвного иннта является отсутствие рекой по обеспечению прочности прессованных гранул. В случае ввеения в абразивную массу холодно рессованных (неспеченных гранул) рочность их может оказаться не дотаточной для восприятия усилия рессования и гранулы в этом слу3 92183будут разрушены при прессовании инструмента. В случае использованияспеченных гранул, наоборот, прочность и твердость их могут быть стольвелики, что при прессовании инструмента усилия прессования может оказаться недостаточным для "механического" взаимодействия (частичноговнедрения) абразивных зерен с материалом гранул, необходимого. для повышения прочности на границе раздела гранула - абразивный материал.Таким образом, абразивный инструмент, изготовленный известным спосо:бом, йе всегда может удовлетворятьпредъявляемыетребования по качеству и эксплуатационной надежности.Цель изобретения - повышение качества абразивного инструмента и расширение его технологических воэможностей,Поставленная цель достигается тем,что порршкообразный наполнитель, состоящий из одного или нескольких веществ, обладающих идентичными илиразными свойствами (например, твер: дые смазки, поверхностно-активныевещества, вещества с эндотермическимэффектом и дп.) смешивают с порошкообразным связующим, например фенолФормальдегидной смолой, в соотношении, вес.%:Наполнитель 40-90Связукщее 10-60и прессуют в виде гранул при удельных давлениях, превышающих удельныедавления прессования инструмента.Причем гранулированный наполнительи абразивную массу берут в соотношении, об.й:.Гр анулиров анныйОнаполнитель 10-40Абразивная масса 60-90Кроме того, гранулы перед смешиванием с абразивной массой термообраба. тьв ают.4 ЯСпрессованные гранулы могут бытьлюбой Формы, предпочтительнее гранулы с объемной симметрией: сферические, кубические, цилиндрические свысотой, равной диаметру и т.п.Спрессованные гранулы покрываюттонким слоем жидкого связующего, например бакелита, и "обкатьвают" ихв грануляторе или смесителе с постепенным добавлением части приготов- Зленной абразивной массы, соответствующей объемному содержанию гранулированного наполнителя, например абразивного зерна карбида кремния на бакелитовой связке. При "обкатке" абразивные частицы наслаиваются на гранулы, сфероидизируя их.Полученные агрегированные гранулы (с оболочкой из абразивного материала) смешивают с другой частью абразивной массы, а затем прессуют инструмент. Гранулы с наполнителем в этом случае не соприкасаются между собой и распределены более равномерно по всему объему инструмента. Спрессованный инструмент подвергают термообработке. Спекание гранул с напол- . нителем осуществляется в процессе термообработки инструмента. В этом случае процесс полимеризации связующего протекает одновременно и в гранулах и в абразивной массе, что положительно сказывается на прочности удержания гранул в абразивном материале,Другим вариантом технологии является предварительная термообрабЬтка агрегированных гранул при температуре полимеризации связукщего как в наполнителе, так и в оболочке иэабразивного материала. После термообработки агрегированные гранулы смешивают с абразивной массой и изготавливают инструмент по известной технологииП р и м е р 1. Для бесприжоговой обработки титановых сплавов изготавливают шлифовальные круги ПП 200 х 25 ф 32по следующей технологии. Из порошковой смеси (80 вес.% графита и20 вес.% Фенолформальдегидной смолы)при удельных давлениях 1,0 тс/смф вмногоместной пресс-форме прессуют гранулы диаметром 5 мм и высотой 5 мм. Затем спрессованные гранулы в количестве 107. от объема круга укладьвают в смеситель барабанного типа, предварительно смачивая их в жидком бакелите. Далее приготовленную массуделят на две части (О + 80 об.7) и меньшую часть постепенно добавляют во вращающийся смеситель. Абразивные зерна, приклеиваясь к гранулам, покрытым бакелитом, и склеиваясь между собой, образуют оболочку, преимущественно сферической формы, К полученным агрегированным гранулам во вращающийся смесительный барабан добавляют оставшуюся часть абразивной массы. Цолученную при совместном смешивании в течение 15-20 мнн массу укладывают в пресс-формы и5 9218 при удельных давлениях 0,25-0,3 тс/см2 прессуют абразивные круги. Гранулы, спрессованные при удельном давлении 1,0 тс/см , при этом не разрушаются.Термообработку кругов осуществляют при нагреве до температуры полимеризации свяэукщего 180 С.оИзготовленными кругами шлифуют плоские образцы из титанового сплава ВТпо режимам Чкр 25 м/с; Чр= 1 =1-5 м/мин, С=0,05-0,02 мм.Обработка образцов кругами с гранулированной твердой смазкой обеспечивает более высокое качество поверхности: отсутствие дефектов, типа микротрещины и прижогов, повышение на один класс чистоты обработки, снижение уровня растягвающих остаточных напряжений в 2 раза. Стойкость кругов с гранулированной твердой20 смазкой на 107 выше, по сравнению с обычными кругами.П р и м е р 2. Для торцевого шлифевания плит иэ мрамора изготавливают круги ПП 80 м 25 К 20. Гранулы д диаметром 5.мм и высотой 5 мм прессуют при удельном давлении 1,0 тс/см Затем гранулы в количестве 40 об.l укладывают в смеситель, предварительно смачивая их в жидком бакелите, Приготовленную абразивную массу (60 об.7), состоящую из зерна кар-. бида кремния зеленого 63 С 40 и бакелита, делят на 2 части (40+207) и большую часть, соответствующую объемному содержанию гранул, вводят во вращающийся смеситель с грануламн. После агрегирования гранул в течение 15-20 мин добавляют оставшуюся часть абразивной массы.Полученную абразивную массу укладывают в пресс-Форму, прессуют круги при удельных давлениях 0,25-0,3 тс/см и затем термообрабатывают их с нагреовом до температуры 180 С.Изготовленными кругами шлифуют плиты из мрамора. Применение абра-, зивного инструмента по предлагаемому способу обеспечивает высокое качество поверхности. Использование при-,М менительно к обработке мрамора инструмента на бакелитовой и керамической связке без гранулированной твердой смазки оказалось невозможным вследствие быстрого "засаливания" кругов и потери их режущей спо 55 собности. Круги с граыулированной твердой смазкой при обработке мрамора обеспечивают эффект, аналогич 39 6ный процессу обработки алмазным инструментом.П р и м е р 3. Изготовленные по технологии, приведенной в примере 1 и 2, агрегированные гранулы (с обо.лочкой из абразивного материала) под.вергают термообработке с нагревом до температуры 180 С, при которой происходит полимеризация связующего (бакелита), Далее термообработанные гранулы смешивают с приготовленной абразивной массой в соотношениях 10-40:60-90 и затем шлифовальные круги изготовляют по известной технологииИзготовленные круги ПП 200 х 25 к 32 с 10 об./ гранулированного наполнителя используют при обработке плос" ких образцов из титанового сплава ВТ, а круги ПП 80 х 25 к 30 - при обработке плит из мрамора, В обоих случаях при обработке получен тот же эффект, что и в приведенных примерах 1 и 2,формула изобретения1. Способ изготовления абразивного инструмента, при котором готовят абразивную массу из абразива, связукщего и спрессованных гранул наполнителя, прессуют из массы инструмент и термообрабатывают, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества инструмента и расширения его технологических возможностей, предварительно гранулируют наполнитель со связующим, прессуют полученный гранулированнйй наполни- тель при удельном давлении, превышакщем давление прессования инструмента, на наполнитель накатывают часть абразивной массы, соответствующую объемному содержанию гранулированного наполнителя, после чего полученные гранулы смешивают с остальной частью абразивной массы и из пэлученной смеси прессуют инструмент.2Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что наполнитель и связукщее при изготовлении гранулированного наполнителя берут в соотношении, вес,7:Наполнитель 40-90Связукщее 10-60 а гранулированный наполнитель и аб-: разивную массу берут в соотношении, об7.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л,ич а ю ц и й с я тем, что гранулы Гранулиронанныйнаполнитель Абразивная масса 10-40 60-90 921839 8перед смешиванием с абразивной массой термообрабатывают,Источники инФормации,нринягые во внимание прн экспертизе1, Авторское свидетельство СССР11 686863, кл. В 24 0 3/34, 1979.Составитель И.БалашоваРедак тор Н Лазаренко Техред С.Иигунова Корректор Г,РешетникЗаказ 2457 19 Тираж 882 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Црушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул,фПроектная, 4