Масса для изготовления алмазного инструмента

(2 (2 алмазного инструмента. Це е ет бытьнии алмаз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 1) 4375783/31-082) 08,02.88(56) Авторское свидетельство СССРВ 1425067, кл. В 24 Р 3/14, 1987,(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА 7) Изобретение относится к изготов Изобретение относится к машиностроению, в частности к производствуалмазного инструмента,и можиспользовано при изготовленых кругов для обработки тепловосприимчивых сталей,Цель изобретения - повышение режущей способности алмазных зерен винструменте и качества обработки.На чертеже изображена схема структуры алмазного инструмента,Масса для изготовления алмазногоинструмента включает алмазные зерна,органическую связку и полые сферические частицы из абразивного материала (электрокорунд, стекло и т,п,),Размеры полых сферических частицнаходятся в двух интервалах, одиниз которых составляет 8,5-12, второй - 5,7-7,1 размера алмазных зерен,а их объем составляет соответственно изобретения - повышение режушей способности алмазных зерен, Масса содержит алмазные зерна (12,5-17 об,Е),органическую связку и полые сферические частицы двух Фракций. Размеры частиц одной фракции составляют 8,5-2,а другой фракции - 5,7-7, размераалмазных зерен, при отношении объемных долей полых сферических частицкрупной фракции 1,6-3, а мелкой 1,11,5 к объемной доле алмазных зерен,При этом объем связки находится впределах 1,1-2 объема алмазных зерен. 1 ил.табл,1,6-3,0 и 1,1-1,5 объема алмазных зерен, при этом объемная доля связки находится в пределах 1,1-",0 объемной доли алмазных зерен,Эффект от применения массы заклю " чается в том, что приведенные соотношения размеров алмазных зерен и двух фракций полых сферических частиц позволяют получить такую структуру рабочего слоя инструмента, при которой более крупные полые сферические чаев типы 1, окруженные алмазными зернами 2, образуют каркас, ь пустоты которого помещены полые сферические частицы 3 меньшего размера (Фиг1). При этом обеспечиваются условия, ког да алмазные зерна располагаются в один слой между полыми сферическими частицами, формируя сотовое строение рабочего слоя алмазного инструмента. При таком строении каждое зерно, вы 3 1583274шедшее на поверхность инструмента участвует в работе и тем самым реализует полностью свою потенциальную режущую способность, При этом удельная нагрузка, приходящаяся на каждое зерно, уменьшается, что позволяет либо повысить стойкость инструмента, либо увеличить интенсивность съема обрабатываемого материала, Опасность "засаливания" такого инструмента практически отсутствует из-за его высокой поверхностной пористости. Возможность использования мелкого зерна в такой конструкции сохраняет,ся, что обеспечивает низкую шероховатость обработанной поверхности, Кроме того, за счет участия каждого зерна в работе можно уменьшить объемнае содержание алмазных зерен в инст 20 рументе, что позволит снизить расход алмазов на съем единицы обрабатываемого материала, Это является еще одним резервом повышения коэффициента использования алмазных зерен, 25 Указанные признаки реализуются при соблюдении указанных соотношений, что обусловлено следующим.При соотношении размеров полых сферических частиц крупной Фракции, 30 меньшем 8,5 размера, поры на рабочей поверхности будут недостаточными для свободного размещения в них отходов шлифования, что приведет к "засаливанию" инструмента. При соотношении, большем 12, прочность инструмента будет недостаточной. Введение полых сферических частиц мелкой фракции с размерами менее 5,7 размера зерен дает возможность зернам расположить ся в пространстве между сферическими частицами крупной фракции и мелкой не в один слой, а сгруппироваться в агрегаты, что при работе затрудняет внедрение таких агрегатов в обраба- д 5 тываемый материал, приводит к засаливанию агрегатов, Увеличение этих соотношений более 7,1 невозможно по условиям получения требуемой структуры, Отношение объемных долей полых сферических частиц крупной фракции и зерен также должно быть взято в определенных пределах, а именно 1,6-3,0, так как при соотношении, меньшем 1,6, расстояния между полыми сферическими частицами слишком велики и в пространстве между ними зерна расположатся более, чем в один слой, Это приведет к увеличению плоПЩи контакта круга с обрабатываемойповерхностью, возрастанию сил трения, повышению теплонапряженности и,как следствие, к ловышенному износуинструмента, При значении соотношения больше 3,0 количество режущихзерен чрезмерно уменьшается, и режущая способность инструмента снижаетсяОграничения, наложенные на объемную долю полых сферических частицболее мелкой Фракции, объясняютсянеобходимостью обеспечения условия,при котором на каждую полость каркаса, образованного полыми сферическими частицами крупной фракции, приходилась одна частица мелкой Фракции,так как большее их количество приведет к нарушению укладки, а меньшеек заполнению не всех пространств между частицами крупной фракции и, какследствие, образованию в них зеренагрегатов с уже указанными отрицательными последствиями. Соблюдениеуказанных соотношений между объемными долями связки и зерен вызванонеобходимостью обеспечить оптималь ную прочность удержания зерна, Такимобразом размер полых частиц крупнойфракции должен составлять 8,5-12, аразмер полых сферических частиц более мелкой фракции 5,7-7,1 размераалмазных зерен, При этом объемнаядоля первых 1,6-3,0, вторых 1,1-1,5,а объемная доля связки 1,1-2,0 объемной доли алмазных зерен. Только присоблюдении указанных соотношенийдостигается повышение коэффициентаиспользования алмазных зерен и качества обработанной поверхности.В таблице приведены значения удельного весового расхода ц алмазов ишероховатости обработанйой поверхности К при плоском шлифовании сплаваЭИ 437 Б кругами, изготовленными изпредлагаемой массы при различных соотношениях: размеров полых сферических частиц крупной фракции Й мел 4кой фракции йи алмазных зерен й ,объемных долей полых сферических частиц крупной фракции К" мелкой фракнУФии К, связки К и алмазных зеренК(примеры 1-10). Условия шлифования:круг 1 А 1 200 хЗх 10 х 75 АС 2; режимы шлифования: глубина шлифования 0,02 мм,поперечная подача 1,0 мм/ход, продольная подача 0,17 м/с, скоростькруга 30 м/с,58327461,5 раза, а шероховатость обработанной поверхности на 1-2 класса,Как показывает анализ таблицы лучшими показателями работоспособности (удельный весовой расход алмазов, шероховатость обработанной поверхности ) по сравнению с кругами из известной массы (пример .11) обладают все круги из предлагаемой массы, в которых соотношение размеров полых сферических частиц крупной фракции (ПСЧК) составляет 8,5-12, мелкой (ПСЧМ) 5,7-7,1 размера алмазных зерен, а их объемные доли взяты равны ми 1,6-3,0 и 1,1-1,5 объемной доли алмазных. зерен, При этом объемная доля связки находится в пределах 1,1 2,0 объемной доли алмазных зерен (примеры 1, 3, 5, 7, 11). Причем наи" больший эффект достигается, если а"/а = 10,6, Д"/а, = 6,6, К"/К,- (примеры 5, 10), По сравнению с кругом иэ известной массы удельный весовой расход алмазов снижается в м азные зерна,(АЗ) нистостью (28/20 Полые стеклянные сферические частицыкрупной фракции (ПСЧзернистостью (315/25 35 1,1 0 Полые стеклянные частицы мелкой фракции (ПСЧМ) зернистостью,9 Состав Содержание компмассы нентов, об,% Органическая связка (пульвербакелит) ПБ -5Формула изобретенияМасса для изготовления алмазногоинструмента, включающая алмаэные зерна, полые сферические частицы нз абразивного материала и органическую 1 связку, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения режущей способности алмазных зерен при обработке жаропрочных сталей, алмазные зерна введены в массу в количестве 12,5- 15 17,0 об,%, при этом полые сферические частицы введены в массу в видедвух интервалов размеров 8,5-12,0 и5,7-7,1 от размера алмазных зерен,причем объемная доля частиц первого 2 ф интервала составляет 1,6-3,0, второго интервала 1,1-1,5 от объемной доли алмазных зерен, при этом объемнаядоля связки составляет 1,1-2,0 отобъемной доли алмазных зерен.,37, 5 9 Оэб баб ЗфО 1 ь 5 2 фО 7,9 0,5 АЗ,(40/28)ПСЧК (400/315)ПСЧМ (250/200)ПБПоры 1552 ф 51516,5 8,0,6 б,б 3,5 1,8,4 0,4 АЗ (40/28)ПСЧК (400/315)ПСЧМ(250/200)ПБПоры 1,6 2,41583274 Составитель Г, Воробьеедактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова ектор М. Самборская Заказ 2222 Тираж 601 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул. Гагарина, 101