Способ изготовления абразивного инструмента
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1764981
Авторы: Бурман, Гужов, Денисенко, Сахновский, Фадеев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Ы 2 176498 5)5 В 24 0 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ТОРСКОМУ СВИДЕТЕ Недостатком данного с то, что при введении глице шихту появляется возможн абразивных зерен, что отри на работоспособность инс лируемые зерна, образуя ко рапины на обрабатываемую пособа является иновой смеси в ость коагуляции цательно влияет румента. Коагумки, наносят цаповерхность.(71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР(72) Л, Л, Бурман, В. В. Гужов, А. П, Денисенко, Д, Э. Сахновский и А. Н. Фадеев (56) Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента, Под. ред. Бакуля В, НМ,: Машиностроение, 1975, с, 217.Авторское свидетельство СССР М 986770, кл, В 24 Р 17/00, 1981,Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента, в частности из микропорошков абразивного, применяемого в радиоэлектронной, электронной, оборонной промышленностях при обработке деталей из стекла, кварца и др. материалов,Известен способе изготовления абразивного инструмента, при котором готовят абразивную шихту, содержащую медь, олово, абразив, и с целью предотвращения расслаивания компонентов шихты инструмента смешивания производят с добавкой увлажнителя, В качествеувлажнителя применяется 20 фД-ный раствор глицерина в спирте.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(57) Цель; улучшение качества обрабатываемой поверхности. Сущность изобретения; готовят абразивную шихту, содержащую абразив, медь, олово, ее брикетируют и термообрабатывают в глицерине. Новым является то, что термообработку производят при температуре 217230 С в течение 65100 мин, при этом в шихту вводят временное связующее глицерин в количестве 16 мас.0/р, кроме того, температуру термообработки в процессе нагрева периодически снижают на 20,30 С, 1 з,п, ф-лы. Известен способ р)зготовления алмазных элементов на меднооловяннистой связке, включающий смешивание шихты, прессование заготовок в холодном состоянии и их термообработку в защитной среде - глицерине при температуре выше температуры плавления олова.Однако при термообработке изготовля емого инструмента в защитной среде - гли церине выше температуры плавления олова(232 С) олово приобретает текучесть и вытекает из брикета нарушая предааоитеянно ) рассчитан ное содержание меди, олова для создания прочного композита. При этом проходит частичная закупорка пор жидким оловом. которое перемещаясь по капиллярам брикета вниз, вытесняет глицерин. В результате по всему объему брикета происходит неоднородная структура соединений медь - олово и распределения глицерина в порах, В.тех местах инструмента в результате указанных процессов, где глицеринанедостаточно (он иэ пор вытеснен оловом), олово, нагретое выше температуры плавления (232 С) при недостаточном количестве глицерина, постепенно превращается в Яп 02, что негативно сказывается на адгеэии металлов (Яп - Со) и соответственно на качестве инструмента,Кроме того, при известном способе инструмент изготавливают при незначительной продолжительности времени нагрева ( до 60 мин), что приводит к неполной сегрегации и очищению частиц компонентов шихты, в связи с чем не возникают прочные адгезионные связи между компонентами, и инструмент получается непрочный, неоднородный. Поэтому при обработке таким инструментом происходит уменьшение производительности шлифования и появляются царапины на обработанной поверхности.Цель изобретения - улучшение качества обрабатываемой поверхности за счет повыщения качества инструмента,Это достигается тем, что в способе изготовления абразивного инструмента, заключающемся в том, что готовят абразивную шихту, содержащую абразив, медь, олово, ее брикетируют и термообрабатывают в глицерине, согласно изобретению термообработку производят при температуре 217230 С в течение 65,100 мин, при этом в шихту вводят временное связующее глицерин в количестве 1,6 мас, о , кроме того, температуру термообработки в процессе нагрева периодически снижают на 2030 С.Периодическое снижение температуры термообработки в процессе нагрева на 2030 С снимает внутренние напряжения в инструменте и улучшает структуру слоя,Изготовление качественного абразивного инструмента на связках с металлической основой, обладающего повышенной иэносостойкостью, возможно лищь в случае восстановления окисленных металлических порошков непосредственно в процессе их нагревания при условии предотвращения вторичного окисления восстановленных металлов за счет кислорода воздуха, находящегося в порах брикета, Вследствие нагревания рабочего слоя в среде глицерина до температуры 60230 С происходит диссоциация глицерина, при которой образовывается углерод, способствующий удалению окисной пленки с поверхности частиц компонентов,Порошки, прошедшие сегрегацию и очищенные от окислов, приобретают способность к твердофазному взаимодействию атомов цеди и олова, что приводит к увели 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чению смачиваемости меди оловом за счет их поверхностной диффузии и образования сильного адгезион ного контакта. При холодном формировании брикетов под действием происходит усадка рабочего слоя инструмента в зависимости от плотности компонентов связки, размеров частиц порошков, величины его удельной поверхности и других факторов. Образующиеся при этом поры заполняются глицерином, который и является одним из компонентов рабочего слоя абразивного инструмента, В результате изготовления рабочего слоя абразивного инструмента путем нагрева сбрикетированной шихты в среде глицерина происходит залечивание пор в брикете материала за счет увеличения смачивающей способности и его поверхности диффузии к другим металлическим порошкам. Происходит изменение физико-механических свойств пористого тела за счет перемещения атомов в решетке и замещение ими вакансий,Способ осуществляют следующим образом, Приготавливают шихту состава при следующем соотношении компонентов, мас,%:Олово 10-30Абразив 28Глицерин 16Металлическийпорошок Остальное Затем изготавливают алмазные таблетки СТб 1,хЗ из алмазов АСН 20/14 - 10% концентрации, брикетируют в пресс-форме с усилием 3 т/см, помещают в специальный сосуд, куда был залит предварительно нагретый глицерин,и нагревают до температуры 217,230 С в течение 65100 мин, Кроме того, температуру термообработки в процессе нагрева периодически снижают на 2030 С, после чего инструмент совместно с глицерином охлаждают до нормальной температуры,Испытания готового инструмента проводили при шлифовании плоских оптических деталей иэ стекла К 8 диаметром 90 мм на стенке мод, ГПЗМ,Режимы обработки;и = 500 мин (число оборотов инструмента);пр = 24 хв. ход/мин (число двойных ходов детали);р =2,0 кг/см (давление прижима инст 2румента на деталь);Т = 30 с, СОЖ - Зо -ный раствор глицерина е воде,Величину сошлифованного слоя измеряли при помощи индикатора с точностью .ф.1,О мкм. Шероховатость обработанной поверхности определяли на профилографе - профилометре мод, 201.Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2 - зависимость работоспособности алмазного инструмента при тонком шлифовании оптических деталей от состава связки технологических параметров процесса; в табл. 3 - сравнительные данные испытаний инструмента, изготавливаемого по изобретению к известному способу.Влияние повышения температуры при нагреве инструмента представлено в табл, 1, 2 (пример 11). Так, при повышении температуры до 240 С,т.е. на 8 С выше температуры плавления олова происходит его плавление и вытекание из брикетов инструмента. Естественно, что оставшегося олова недостаточно для образования компактного рабочего слоя инструмента и он получается пористым неоднородным, а следовательно непрочным, Повышение температуры, например до 232235 С,аналогично эффекту приведенному в примере 11 (табл, 1). Однако, он менее ощутим.Был создан инструмент по известным условиям и заявляемому способу. Количественный микрорентгеноспектральный анализ рабочего слоя инс румента проводили с помощью системы "Линк" с использованием программы ЕАР - 4 на растровом электронном микроскопе КЭМСКАН - 4 ДВ". Исследования показали о неоднородности, химического состава интерметаллидов в инструменте по известному решению, А рабочий слой инструмента, изготовленного по заявляемому изобретению, более рыхлый (пористый), и, соответственно, в работе инструмент не засаливается. В порах инструмента содержится глицерин в количестве 16 мас,ф , при износе абразивного слоя поры вскрываются, глицерин, содержащийся там, растекается по свежевскрытой поверхности пленкой, что позволяет использовать СОЖ с З -ным содержаниемглицерина,Количество глицерина, заполняющего5 поры, определялось по увеличению массыабразивосодержащих элементов после термообработки их в среде глицерина, Для этого рассчитывалась плотность сырыхнетермообработанных брикетов путем оп 10 ределения их геометрического объема иудельного веса исходных компонентов (меди, олова и алмазов). Установленная плотность не учитывала поры рабочего слояинструмента, заполняемые при термообра 15 ботке с глицерином. Поэтому, определивувеличение массы рабочего слоя элементаполе термообработки в глицерине, с учетомплотности глицерина определяли количество глицерина, находящегося в элементе,20 Испытания показали, что именно заявляемые режимы создают условия для образования адгезионного слоя интерметаллидов и однородности его структуры в рабочем слое инструмента,25Формула изобретения 1, Способ изготовления абразивногоинструмента, при котором готовят абразивную шихту, содержащую абразив, медь, оло во, брикетируют и термообрабатывают вглицерине, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью улучшения качества обрабатываемой поверхности, термообработку производят при температуре 217-230 С в течение 65- 35 100 мин, при этом в шихту вводят временноесвязующее - глицерин в количестве 1-6 мас. ф .2, Способ по п,1, отл и ч а ю щи й с ятем, что температуру термообработки в про цессе нагрева периодически снижают на 2030 С,3- Я л Ъ ф Х 1- Х Ц с г О Л а ц О ГХ О 0 Ъ с Ф О. О :Х 2ХХсОаО1 1 1 1 2 Х Х с ф аО: :Х 1 3 1 аО ац 3 -О аоЧ МЧ Меаосо офсофмД м еф 1 е 4 Ч 1 Чл л с л л сООООООО О ефь О13-С 3О 9а 5Хх сЪ 1ХаОО ОМ О 3 1 1 1 1 1 1 1лл1 1 3 1 1 1 1 ОООООО О О О О Ч Л Ч Ч сч Ч еч фОООЬОООеО ьь 0 ь- е О О О а о ц-тсЧ ооаааа 3 ч -О -е 4 Е 4 ЧЕ 4 х СЧС 4 ЧСЧСЧЧ 1 ааааааа ьь 0 ьО О ььО 0 еО ЧО ммммммм О О О ОООО м м е 1 м м м м 1 1 1 1 1х а а 9 1 С: Х 1 Ч Еф.4 а ьоСО а О 1 Щ х 1 е) 1 Хф3-О М 4 ь - Мо.ф аао-е СЧЧСЧЧЧСЧЧ м а а а со а о в о х СЧ СЧ Ч ММММЧ МЧ СВ Л Л В Л Е Л Еь ОООООООООО М а М О СО Ч ь 0 О Л 3. ООаасоОЛ Сф Л ЕЬС С О О О О С 1 О О О О О 1 1х кх 1 Х 1 Х 3 Ц 1 Ц 1 91 е 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ЙЛа 1 а 3 О 1 Э 1 Э Э 1 Ц 1 5 1 5 С 91 З Ха с С 0= С 3 11-3-1 3 1 1 1 1 1 лль ь- ОСО 1 О 1 Ч 1 331 ОО ОООа о1 сЧЧМф 1 1 1 1 1 ООООООО 30 1 1 с О ХООООООО1 3- 3-С 4 ЧЧСЧСЧЧЕ 4 С 1 Х1 аООООООООО 2т 1 00 О е-ВО "0 Ос 0 ООВО1 3 Г 3 з 1 33 1 1 1 меч ч 133 1 Ч е 4 3ь 1 О 31 1 се Ь 1 3"фс 1 ЧООааааааа1 ф ф ОЧ СЧ Ч Ч СЧ СЧ СЧ 1-2 О 3-1-3-СЧСЧСЧЧСЧЧЧ 1а О.Оса а м -т ч О.се и 1 9 СО ьь 0 Л Л(О СО 0 О ЛВОйо 1 С 1 1 31 11 а Ц 1 9 1ь1 5 мо ммммом О ХХ 11 С Х 1 9 .а 1 Х 3 11 а0 ООааа ь - ааО 80М - - -03 М- -М фОс 3 ЬВ е о ф о аф 130 Х 1 Щ ф 11 СС 3 Ч . Е 01 ь.Ф -О Е 4 11 3 3 1 1 1 1 1 1 3 1 1 11 1 1 11 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 19 1 Ц0О 3ф 1гЭООХОХ 3 1 аг1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1О ач, ааООР ООСО асО ЛООО ОО О 0Х Л СС Л 11 1 11 13Ф ЭаХд сХХ1щ оФ М О 3 Щ 1 2 ДС Д Х Э 1 2с 1 Х 2 Э Хс 1 1 1 1 1 1 1 1 9 Х 1 1 с 11 1 1 1 ОООООО О О О О СЧ Л 3 Ч 3 Ч СЧ СЧ 3 ЧООООООО ОО О О 0 11 О 1 3 Ч 1- 11 о о аааа -Ф СС 3 Ч 3 Ч СЧ 3 Ч 3 Ч СЧ 3 Ч 3 Ч 3 Ч СЧо 1 Э С. Ф С о мммммма ООООООО ммммммм 1 1 1 1 1 1 1 1 Ю 11 3 1 Ф 11 О1- 2 с у Х 1 Х Э 10 О 1 о о с а 1 С 1.0 Щ с 1 М 1 31 11 91 Щ11 1 1дс Ф Х1 ЭС сЛД 1 Ф1 (б 9 а1 Д3 Ф О1 11 3о кДЕ 18ХДЭОХС В 1 ОэщоС ФДа 191-- к101 о 1" хаСХОС 13 ЧООХ11 а ОСЭЕ ЮВИ13 1 1 30 Д 3ЩО ОХХСЧХФ д Х Д 3О 1 3 С Д-ЛСХ 9 1 О 1 1 ОС 30 1С ССХ ЕО11 3 1 Х2Х СдФ 1сС О 11011111 Х 1еа С3 ДЭ Э1С 1 СО 1О 11О1 дСЧ11 11 1 11 Х 1111 а1 у1 Ч1 3О1мд 1 Сч11 1Рю 1 1 11 д 1 Д с 1 СДФ1"ДО 1 С1 О 1 9 1 1 Х 1 1 с ха 1о 1 1 Ф 1 1 1 Осс1О 331 3 1 Юа Ф 130 Х1 Ю ЩСО со л вф в м ф во л м а о а 3 чо ао,о осо СЧ 3 Ч ММММММСЧООООООООО о о - о а 3 ч о а ф ф сО ч, а а О 0,0 лЬОООООООО ВЛО О О О О О О ВСОООООООО - СЧ 3 Ч 3 Ч СЧ Сч СЧ СЧ ОООООООООО СО0 О чРО О 0 О о ааааааа СЧ- 3 Ч 3 Ч 3 Ч СЧ С 4 СЧ 3 Ч3 Ч М 3 Ч СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ Э 1 1оХ 1 1 1 11 1аМО ММ ММО 1. М Оааа аао МВм М Сч МО ао лф во1764981 Таблицв 3 Тенпература,"С обрабатываемой детали инструмента 0,24 00 15 12 0,75 Глубокие царапины 232(прототип) 3,0 00 40 0,750,6 0,20 0,22 12 13 3,0 4,5 50 72 Однородная Засаленная 0,25 5 0,5 4 5 40 16 60 фактура однородная Однородная Составитель Л.Бурман Редактор Л.Народная Техред М,Моргентал Корректор А.КозоризЗаказ 3343 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 230 232 (прототип)230Давление прессованият/смз Время йрояо- Т мин ватость 1Ва,мкм Величинаразруюенного слоя,Т, икн Твердость ПорисН 110 инст- тость, румента 2 Производительность О,мм/мин фактура однороднаяНеоднородная,карелины Инструмент разрувает"ся (мнчроаоны разрувения)
СмотретьЗаявка
4496032, 21.10.1989
ИНСТИТУТ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ АН УССР
БУРМАН ЛАЗАРЬ ЛЕОНИДОВИЧ, ГУЖОВ ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ, ДЕНИСЕНКО АЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ, САХНОВСКИЙ ДАВИД ЭЛЕВИЧ, ФАДЕЕВ АДОЛЬФ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: B24D 17/00
Метки: абразивного, инструмента
Опубликовано: 30.09.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1764981-sposob-izgotovleniya-abrazivnogo-instrumenta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления абразивного инструмента</a>
Предыдущий патент: Сборный лепестковый круг
Следующий патент: Рука манипулятора
Случайный патент: Наблюдательная система стереофотограмметрических приборов