Шлифовальный круг

) 124 ВЗ,ПИ Н. Тимофеев, шинников трументальный их температур Р В Ш.ми, М., Ма РГ М отип),04482,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 ) Московский станкоининститут и Институт высоАН СССР:,и нос) роение,980, с. 79.2. Выложенная заявка Фк В 4 Ч 300, 1977 (прот ФОВАЛЬНЫЙ КРУГ, соазивныс зерна, керамичестонкостенные элсктрокорункие частицы, отличави(иисл ю повышения производительва обработки, величина сфс равна 0,45-0,65 величины сн, а их количество состав)личества абразивных зерен ш последних 30-37 об ",в(54) (57) ШЛ держаций аб( кую связку и довые сферичес тем, что, с цель ности и качест ричсских части абразивных зср ляет 0,5-0,54 к при солержан15 20 Изобретение относится к производству высокопористых абразивных инструментов, предназначенных для обработки инструментальных сталей.Известны шлифовальные круги, обладающие повышенной пористостью, получаемой путем введения в формовочную массу выгорающих и невыгорающих наполнителей. Такими наполнителями могут служить вспученные иерлиты, нафталин, синтетические смолы, полистиролы, пеностекла, древесные опилки, пробковая крошка и другие органические и неорганические материалы. Наиболее других удовлетворяет требованиям, предъявленным к наполнителям, бисер соиолимера М СН, выгорающий в процессе обжига кругов 111.Известен абразивный шлифовальный круг, в который вводится жаростойкий наиолнитель сферической формы. Частицы иаиолнителя выполняются из стекла, алюмо-силиката и т.д. и могут иметь как закрытые ячеистые поры, так и тонкостенные полые шарики. Пористость частиц наполнителя составляет не менее 30%, а их режущая способность значительно ниже чем у абразивных зерен. Абразивный материал может быть любым из известных 121.Недостатком известного круга является то, что снижение доли режущих частиц в круге приводит к увеличению толщины стружки, срезаемой одним зерном и, следовательно, к повышению износа круга и температуры процесса шлифования. Низкая режущая способность наполнителя приводит к увеличению доли работы трения и повышению температуры, ч Го снижает производительность и качество обработки.Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества обработки инструментальных сталей.Поставленная цель достигается за счет того, что а абразивном инструменте, пористостью 36,5-46,5 об.%, содержащем абразивные зерна, керамическую связку и полые тонкостенные электрокорундовые сферические частицы, размер последних равен 0,45-0,65 величины абразивных зерен, а их количество составляет 0,5-0,54 количества абразивных зерен при содержании последних 30-37 об.%.Объемная доля сферических частиц и се соотношение с объемной долей зерен, а также соотношение размеров сферических часгиц и абразивных зерен, существенно влияют иа производительность и качество обработки.Применение сферических частиц указанных характеристик и в указанном процентном соогиошении с количеством и размерами абразивных зерен позволяет получить оптимальную укладку зерен и обеспечивае 1 необходимую пористость круга и равномерность его структуры. При этом между .аждыми двумя соседними зернами располо 25 30 35 40 45 50 55 жены две сферы, которые вскрывают в процессе работы круга и образуют пространство, в которое умещается снимаемая зерном стружка. Стенки сферических частиц гладкие, и стружка под действием центробежной силы удаляется из сфер при выходе их из зоны обработки. Кроме того, при указанных соотношениях между зерном и сферическими частицами зерно имеет оптимальную жесткость закрепления за счет повышенной деформационной способности сфер. Связь между зернами, образованная с помощью сферических частиц обладает повышенной демпфирующей способностью и повышенной усталостной прочностью. Все эти факторы обеспечивают снижение износа круга в прооессе работы. Пониженное содержание абразивных зерен в круге и упорядоченное их расположение приводит к нивелированию толщин снимаемых ими стружек и снижению средней температуры процесса. Таким образом, предлагаемое строение шлифовального круга позволяет при достижении высокой пористости и незначительном снижении статической прочности увеличить удельный объемный сьем и снизить температуру, возникающую в процессе шлифования. Пористость круга 36,5-46,5 об. % указывается без учета пор тонкостенных сферических частиц.На фиг. 1 изображено схематически строение высокопористого шлифовального круга с оптимальной структурой; на фиг. 2 кривые зависимости удельной работы шлифования и удельного съема высокопористым шлифовальным кругом от объемного содержания сферических частиц при объемном содержании абразивного зерна 33,6%; на фиг. 3 - кривые зависимости удельной работы шлифования и удельного съема от содержания абразивного зерна при содержании сферических частиц 16,3%; на фиг.4 - кривые зависимости удельного съема и удельной работы шлифования от соотношения размеров абразивного зерна и сферических частиц.Пример 1. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, % от его объема: сферические частицы пористостью 85-90% диаметром 125 мкм; абразивное зерно 24 А зернистостью Ло 25 Н 33,6; связка К 11 - 8,5, поры 42,9.Пример, 2. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, % от его объема: сферические частицы пористостью 85-90% диаметром 125 мкм - 16,3; абразивное зерно 24 А 25 Н -- 33,6; связка К 11 - 8,5; поры 41,6,Структура такого круга схематически показана на фиг. 1.Зерна 1 соединяются посредством сферических частиц 2 и связки 3, причем между двумя соседними зернами размещаются две сферические частицы. Такая укладка сфер и зерна является оптимальной.3Пример 3. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /о от его объема: сферические частицы пористостью 85-90 О/о диаметром 125 мкм - 20; абразивное зерно 24 А 25 Н - 33,6; связка К 11 - 8,5; поры - 37,9.Пример 4. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, о/о от его объема: сферические частицы пористостью 85-90 О/, диаметром 125 мкм - 16,3; абразивное зерно 24 А 25 Н - 30; связка К 11 - 8,5; поры - 45,2.Пример 5. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /О от его объема: сферические частицы пористостью 85-90/ ди аметром 125 мкм - 16,3; абразивное зерно 24 А 25 Н - 37; связка К 11 - 8,5; поры - 38,2.Пример 6, Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, /о от его объема: сферические чистицы пористостью 85-90/о диаметром 90 мкм - 16,3; абразивное зерно 24 А 25 Н - 33,6, связки К 11 - 8,5; поры - 41,6.Пример 7. Высокопористый шлифовальный круг, содержащий, о/о от его объема: сферические частицы пористостью 85-90 О/, диаметром 160 мкм - 16,3; абразивное зерно 24 А 25 Н - 33,6; связка К 11 - 8,5; поры - 41,6.На фиг. 2 показано влияние состава круга по примерам 1-3 на удельную работу шлифования и удельный съем. Из графика видно, что уменьшение объема сферических частиц Кср ниже 15 О/о 1 соотношение 0,5) приводит к снижению удельной работы шлифования, но за счет снижения удельного съема. Увеличение же содержания сферических частиц выше 20% 1 соотношение 0,54) приводит к резкому увеличению удельной работы шлифования и, как следствие, к повышению температуры процесса и незначительному снижению удельного съема. 4Оптимальное содржание сферических частиц составляет 16,3 О/о. При этом наблюдается максимум удельного съема при низком значении удельной работы шлифования.На фиг. 3 показано влияние состава круга по примерам 2,4 и 5 на удельную работу шлифования и удельный съем материала.Из графика видно, что уменьшение содержания абразивного зерна К, до 30 О/о приводит к снижению удельного съема. При 10 увеличении содержания абразивного зернадо 37/о незначительно снижается удельный съем, но резко увеличивается удельная работа шлифования. На фиг. 4 показано влияние соотношения размеров сферических частиц и абразивных зерен на удель ный съем и удельную работу шлифованияпо примерам 2,6 и 7. Из графика видно, что при ф( 0,45 уменьшается удельный съем и увеличивается удельная работа шлифования, а при 0,65 удельный съем значительно уменьшается при незначительном снижении удельной работы шлифования. Таким образом, на примерах 1-7 показано, что содержание сферических частиц 16,3/о, абразивного зерна 33,6/, и соотношения их размеров 0,5 при пористости 25 сферических частиц 85-90 О/о, соответствующие кубической укладке сферы и зерен в круге, является оптимальным, и ри этом круг имеет наибольший удельный съем при низкой удельной работе шлифования. ЗО Применение высокопористого шлифоваль.ного круга при изготовлении и заточке инструментов из быстрорежущих сталей позволяет увеличить минутный съем до 0,6 смз/ мин без снижения качества обрабатываемой поверхности, в то время как известные шлифовальные круги для этих же целей имеют минутный съем 0,03 см/мин. Кроме того, по сравнению с известным предлагаемый круг не нуждается в правке.го комитета й и откры аушская наб город, ул. П по делам иаобретени1 3035, Москва, Ж - 35, Р илиал ППП Патент, г. Уж Составитель Н. Балашо Редактор Л. Повхан Техред И. Верес За каз 11753/13 Тираж 737 ВНИИПИ Государственно