HU188406B

HU188406B - Tool for fine surface machining as well as method for producing the tool

Info

Publication number: HU188406B
Application number: HU232384A
Authority: HU
Inventors: Matyas Balazs; Karoly Nagy; Dezsoe Sarkoezy; Laszlo Nemeth
Original assignee: Granit Csiszoloszerszam- Es Koeedenygyarto Vallalat, Hu
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-04-28

Abstract

A találmány tárgya szerszám finomfelületi megmunkáláshoz, amely Ra = 0,4 μ és ennél finomabb felületi érdességgel rendelkező felületek kevésszámú, rendszerint egy műveleti lépésben való kialakítására alkalmas, beleértve az eltérő keménységű és eltérő fizikai-kémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek finomfelületének kialakítását is, A találmány szerinti szerszám abrazív anyagként KNOOP keménység szerinti 48-86 kN/mm2 keménységű, legfeljebb 10 μ, célszerűen 1-3 μ átlagos szemcseméretü abrazív szemcséket tartalmaz, amely szemcsék töltőanyag és/vagy kenőanyag mellett kötőanyaggal rögzítetten legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteget alkotnak. A találmány kiterjed továbbá a szerszám előállítási eljárására is, amelynek során úgy járunk el, hogy abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm2 keménységű, legfeljebb 10 μ, célszerűen 1-3 μ átlagos szemcseméretű abrazív szemcséket töltőanyaggal és/vagy kenőanyaggal valamint kötőanyaggal keverjük össze, és legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteggé formálva rögzítünk. A szerszám lényege, hogy az abrazív anyaag primer abrazív szemcséket alkotó 48-86 kN/mm2 keménységű abrazív szemcsék mellett a primer abraziv szemcsék keménységénél a KNOOP keménység szerint 20-66 kN/mm2-tel kisebb értékű de legalább 20 kN/mm2 KNOOP keménységgel rendelkező, 20-200 μ célszerűen 30-100 μ átlagos szemcseméretű, de a primer abrazív szemcsék átlagos SO -1-FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a tool for fine surface machining, which is suitable for forming Ra = 0.4 µm and finer surface roughness surfaces, usually in a single operation step, including the formation of a fine surface of bodies having different hardness and different physical-chemical properties. The abrasive granules according to the present invention comprise abrasive granules having a hardness of from 48 to 86 kN / mm 2 and a mean particle size of 10 μ, preferably 1 to 3 μm, as an abrasive material, which form a layer of at least an active part of the granules with a binder attached to the filler and / or lubricant. The present invention also relates to a method for producing a tool by abrasive granules having a filler and / or lubricant and a binder and a binder and / or a lubricant and a binder and / or a binder and a binder and an average particle size of about 10 μ, preferably from 1 to 3 μm, according to KNOOP hardness as an abrasive. it is mixed and fixed at least on an active part of the cutting tool. The essence of the tool is that the abrasive nut primary abrasive particles form abrasive grains with a hardness of 48-86 kN / mm2 and the hardness of the primary abrasive particles with a KNOOP hardness of 20-66 kN / mm 2 but with a KNOOP hardness of at least 20 kN / mm 2. , 20 to 200 μ is preferably an average particle size of 30 to 100 μm, but the average SO -1-

Description

A találmány tárgya szerszám finomfelületi megmunkáláshoz, amely R., = 0,4p és ennél finomabb felületi érdességgel rendelkező felületek kevésszámú, rendszerint egy műveleti lépésben való kialakítására alkalmas, beleértve az eltérő keménységű és eltérő fizikai- és kémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek finomfelületének kialakítását is. A találmány szerinti szerszám abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm² keménységű, legfeljebb 10 μ, célszerűen 1-3 μ átlagos szemcseméretü abrazív szemcséket tartalmaz, amely szemcsék töltőanyag és/vagy kenőanyag mellett kötőanyaggal rögzítetten legalább aktív forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteget alkotnak. A találmány kiterjed továbbá a szerszám előállítási eljárásra is, amelynek során úgy járunk el, hogy abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm² keménységű, legfeljebb 10 μ, célszerűen 1-3 μ átlagos szemcseméretű abrazív szemcséket töltőanyaggal és/vagy kenőanyaggal valamint kötőanyaggal keverjük össze és legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteggé formálva rögzítünk.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a tool for fine-surface machining, which is suitable for forming a limited number of surfaces having a surface roughness of R = 0.4p and finer, usually in a single step, including finishing surfaces of bodies having layers of different hardness and physical and chemical properties. The tool according to the invention comprises abrasive particles of KNOOP hardness of 48-86 kN / mm ² hardness up to 10 μm, preferably 1-3 μm, having at least a layer of active material fixed with a binder and bonded with a binder. form. The invention further relates to a method of making a tool comprising abrasive particles having a KNOOP hardness of 48-86 kN / mm ² hardness, up to 10 μm, preferably 1-3 μm, with filler and / or lubricant and mixed with binder and fixed at least on the active tooling part, formed for cutting, in a layer.

Finomfelületi megmunkáló szerszámok számos változata ismert. A szerszámok egy csoportjánál, melyeket például a 171 015 ljsz. magyar, azMany variations of fine surface machining tools are known. For a group of tools, such as 171,015. Hungarian, that is

406 203 ljsz. angol, 3 944 398 ljsz. Amerikai Egyesült Allamok-beli, valamint a 2 432 363 ljsz. francia szabadalmi leírás példáz, az abrazív, leginkább gyémánt és/vagy köbös bór-nitrid szemcséket üveg vagy kerámia kötőanyaggal rögzítik a hordozó testben. Az így létrehozott kötés túlzottan erős, folyamatos használat során nincs biztosítva a szerszámok önélezödése, előbb eltömődnek, majd a kötőanyagból kiforduló szemcsék a megmunkálandó anyagot annak keménységétől függően karcolják, így gyakorlatilag csak homogén, nagyobb keménységű testek finomfelületének kialakításához alkalmazható.No. 406,203. English, No. 3,944,398. United States and US $ 2,432,363. For example, in French patent application no., abrasive, mainly diamond and / or cubic boron nitride particles are bonded to the carrier body by glass or ceramic binder. The bond created in this way is too strong, the tools will not be sharpened in continuous use, they will first become clogged and then the binder particles will scratch the workpiece depending on its hardness, thus practically only used to form a fine surface of homogeneous higher hardness bodies.

A szerszámok egy másik csoportjánál, amelyet például az 52-12 126 ljsz. és 39-20 483 ljsz. japán, a 1 598 775 ljsz. és 1 443 852 ljsz. angol, a 3 928 949 ljsz. Amerikai Egyesült Államok-beli, aFor another set of tools, for example, see Figs. and 39-20,483 ls. Japanese, No. 1,598,775. and 1,443,852. English, No. 3,928,949. United States of America, a

463 633 ljsz. és 2 261 842 ljsz. francia szabadalmi leírások ismertetnek, az abrazív anyagként szolgáló gyémántszemcséket fém vagy fémtartalmú mátrixba rögzítik, és egyik megoldásnál a mátrixot közvetlenül, másik megoldásnál a mátrixot az abrazív szemcse körül 10-200 μ-es tokká formálva és az így nyert tokozott szemcséket kötőanyaggal formálják szerszámmá. Az ilyen szerszámok csak olyan megmunkálásnál alkalmazhatók, ahol a szerszám kopása során keletkező fémpor semmilyen nemkívánt hatást nem okoz. A bázikus vagy savas, vagy a felületkialakítás során föllépő hőmérséklet hatására bázikus vagy savas kémhatásúvá váló töltővagy kötőanyagot tartalmazó szerszámok, mint egy ilyent például a 4 282 012 ljsz. Amerikai Egyesült Allamok-beli szabadalmi leírás ismertet, szintén csak korlátozottan, olyan esetekben alkalmazhatók, ahol a megmunkált felület korrózió elleni vedelme biztosított..No. 463,633. and 2,261,842 inserts. French patents disclose diamond abrasive grains adhered to a metal or metal matrix, and in one embodiment the matrix is molded directly into a matrix of 10-200 µ and the resulting encapsulated particles are molded with a binder. Such tools should only be used in machining operations where metal dust produced by tool wear does not cause any undesirable effect. Tools containing a filler or binder which becomes basic or acidic upon exposure to a basic or acidic or surface-forming agent, such as those disclosed in U.S. Patent No. 4,282,012. U.S. Pat. No. 4,198,197, also describes it in a limited manner only where it is provided that the machined surface is protected against corrosion.

Az ismertetett finomfelület megmunkáló szerszámok közös hátránya, hogy egy, a kiindulási felüleleti érdességnek 2-3 fokozattal finomabb felület csak több műveleti lépésben., több finomsági fokozatú szerszámmal alakítható ki, ami nem tekinthető gazdaságosnak. Továbbá hátrányosságuk, hogy különböző keménységű részekkel bíró, rendszerint ir homogén szerkezetű, leginkább eltérő keménységű és eltérő fizikai-kémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek finom, legalább R_a = 0,4 pm felületi érdességet eredményező megmunkálásra nem, vagy csak igen gazdaságtalanul alkalmazhatók. Ilyen testek például műgyantába ágyazott keményfémek, rendszerint mágnesek, légréssel vagy anélkül, például magnetofonfejek, müanyagalakító szerszámok stb. Az ismertetett kialakítású szerszámokkal való finomfelület kialakítások során azt tapasztaljuk, hogy rendszerint a puhább rétegek karcossá válnak, a puhább rétegekbe a szerszámból kiváló szemcsék beágyazódnak, a rétegek egymásra á'kenődnek és a határfelületek megállapíthatatlanná válnak, a rétegek közötti hézagok, például légrés, a puhább réteg anyagával eltömődik, a szerszám anyagából kiváló fém és egyéb szemcsék mind v llamos, mind mágneses szigetelő vagy söntölő hatást okozva nemkívánt irányban megváltoztatják a munkadarab előre kialakított mágneses és villamos jellemzőit, ideértve a dielektromos jellemzőket is, esetenként az egyik rétegnél lokális korrózió lép föl stb. Az abrazív szemcséket szerves hordozóban szuszpendálva tartalmazó pasztáknál, mint amilyent pl. a 171 782 ljsz., és 173 486 ljsz. magyar, valamint az 1 575 867 ljsz. angol szabadalmi leírások ismertetnek, vagy az abrazív szemcséket kenőanyaggal, főként olajjal, viasszal, páráimnál, olajsavval, nagy szénatomszámú szénhidrogénekkel vagy más szokásos, alacsony olvadáspontú kenőanyaggal együtt 30-200 pm-es tokokba zártan tartalmazó szerszámoknál, mint ilyenre példát az 1 450 851 ljsz. angol szabadalmi leírás ismertet, hasonló jelenségek lépnek fel, a szabad szemcsék a keményebb felületen rendszerint csak legördülnek és a puhább rétegbe beágyazódnak, a puhább rétegből nagyobb anyagmennyiség távolítódik el, ezáltal járulékos felületi egyenetlenséget okoz, továbbá a hordozóanyag, például szennyezett vazelin, vagy a kenőanyag pedig a rétegek közötti részekbe bejutva villamos zavarokat, mikrogeometriai egyenetlenséget és felületi minőségromlást idéz elő.A common disadvantage of the described fine surface finishing tools is that a surface finer than 2-3 degrees of the initial surface roughness can only be formed in several operations, which is not considered economical. Further, they have the disadvantage that bodies having layers of different hardness, generally having a homogeneous structure, most different hardness and different physico-chemical properties, are not or only very economically unsuitable for fine machining with a surface roughness of at least R _a = 0.4 µm. Such bodies include, for example, carbides embedded in resin, usually magnets, with or without an air gap, such as tape recorders, plastic forming tools, and the like. Fine surface finishes with tools of the designs described above typically find that the softer layers become scratched, the fine particles of the tool are embedded in the softer layers, the layers are smeared and the interfaces become undetectable, the gaps between layers, e.g. metal and other particles of the tool material, which cause both direct and magnetic insulating or shunting effects, alter the pre-formed magnetic and electrical properties of the workpiece, including dielectric properties, sometimes with local corrosion at one of the layers etc. . For pastes containing abrasive particles suspended in an organic carrier, such as e.g. $ 171,782 and $ 173,486. Hungarian as well as the 1 575 867 ljsz. or in combination with abrasive granules with lubricant, mainly oil, wax, humid, oleic acid, high carbon hydrocarbons or other conventional low melting point lubricants, such as those illustrated in 1 855. . similar phenomena occur, the free particles on the harder surface are usually only rolled up and embedded in the softer layer, the greater amount of material is removed from the softer layer, thereby causing additional surface roughness and a carrier such as contaminated petrolatum or lubricant. and enters into inter-layer regions causing electrical disturbances, microgeometric unevenness and surface quality degradation.

A 4 138 229 ljsz. Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás olyan videomagnetofon-fej tisztító szalagot ismertet, amelynél flexibilis hordozón tisztító réteg van kialakítva. A tisztító réteg legfeljebb 50 pm vastagságú és hőre keményedő műgyantába, hőre lágyuló műgyantába vagy szintetikus gumiba rendezetlenül beágyazott 5 pm-nálNo. 4,138,229. U.S. Pat. No. 4,123,195 discloses a VCR head cleaning tape having a cleaning layer formed on a flexible support. The cleaning layer is not embedded at 5 pm and is embedded in thermoplastic resin, thermoplastic resin or synthetic rubber up to 50 µm thick

188 40ό kisebb, javaslata szerint 0,1-1 pm szemcseméretű 5,5 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 3,6 kN/mm²), célszerűen 6 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint 5,6 kN/mm²) nagyobb keménységű szemcsék, így ón-dioxid, szilícium-dioxid, divastrioxid,trivas-tetraoxid, titán-dioxid, germániumdioxid, króm-trioxid, aluminium-oxid, bór-karbid, szilicium-karbid, cirkónium-oxid és tórium-oxid szemcsék, valamint 6-200 pm-es, javaslata szerint 50-100 pm szemcseméretű 5 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 3 kN/mm²) célszerűen 4 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 1,63 kN/mm²) kisebb keménységi értékkel rendelkező szemcsék, így kalcium-karbonát, cink-oxid, A1₂O₃ ·188 40ό smaller, with a particle size of 0.1 to 1 pm recommended at 5.5 Mohs (KNOOP hardness about 3.6 kN / mm ² ), preferably at 6 Mohs (KNOOP hardness 5.6 kN / mm ²⁾ ) higher hardness particles such as tin dioxide, silica, divastrioxide, tri-tetraoxide, titanium dioxide, germanium dioxide, chromium trioxide, alumina, boron carbide, silicon carbide, zirconia and thorium oxide and 6-200 µm with 5 Mohs (preferably KNOOP hardness of about 3 kN / mm ² ) with a particle size of 50-100 µm, preferably 4 Mohs (KNOOP hardness of about 1.63 kN / mm ²⁾ ) particles with lower hardness values such as calcium carbonate, zinc oxide, A1 ₂ O ₃ ·

SiO₂ H₂O (agalmatolit), A1₂O₃ · 2 SiO₂ 2 H₂O (kaolinit), 3 CaO · A1₂O₃ · 3 CaSO₄ · 31 H₂O, természetes vagy kicsapott bárium-szulfát szemcsék alkotják. A keményebb-puhább szemcsék súlyaránya; 1 : 10 - 1 : 100. A tisztító szalagot magnetofonfejre lerakodott szennyeződés eltávolítására alkalmazzák. A karcmentes tisztított felületet és a magnetofonfej mágneses térerősség változásra mutatott érzékenysége növekedését, amely a légrésből a szennyeződés eltávolítása következtében a tisztítás minőségére szintén jellemző, azáltal érik el, hogy a tisztító szalagot magnetofonfej előtt való elvezetés közben a magnetofonfejnek egy meghatározott nagyságú erővel nekiszorítják. A tisztítószalagnál a kiálló nagyobb részecskék puhábbságukból adódva anélkül, hogy karcolnák a tisztítandó felületet a magnetofonfejtől távolabb tartják a keményebb részecskéket, így csökkentik a keményebb részecskék felületre gyakorolt hatását és biztosítják, hogy csak a szennyeződés kerüljön eltávolításra.It consists of granules of SiO ₂ H ₂ O (agalmatolite), Al ₂ O ₃ · 2 SiO ₂ 2 H ₂ O (kaolinite), 3 CaO · A1 ₂ O ₃ · 3 CaSO ₄ · 31 H ₂ O, natural or precipitated barium sulphate . Weight ratio of harder to softer particles; 1: 10 to 1: 100. The cleaning tape is used to remove dirt on the recorder head. The scratch-free cleaned surface and the increased sensitivity of the tape recorder to changes in magnetic field strength, which is also characteristic of cleaning quality due to the removal of dirt from the air gap, are achieved by applying a cleaning force to the tape recorder. Larger particles protruding from the cleaning tape due to their softness without scratching the surface to be cleaned, keeping the harder particles away from the recorder head, thus reducing the effect of the harder particles on the surface and ensuring that only dirt is removed.

A megoldás a megnetofonfej, mint eltérő keménységű rétegekből álló test tisztításra alkalmas, de finomfelületi megmunkálására a hordozó flexibilitása és így a keményebb és puhább rétegektől való egyenetlen anyageltávolítás miatt a nyomóerő változtatása esetén sem alkalmas. Meggondolásaink szerint a megoldás a hordozó merev testként való megválasztása esetén sem lenne céljainknak megfelelő, mivel ekkor bár feltehetően a kívánt felületi finomság elérhető lenne, de járulékosan a felület geometriáját nem kívánt mértékben változtatná, a hordozó rugalmatlansága miatt a rétegek egymásra átkenödnének, és a hézagok (légrés) eltömődnének.The solution is suitable for cleaning the head of a netophone as a body of different hardness layers, but it is not suitable for finishing of the substrate due to the flexibility of the substrate and thus the uneven removal of material from the harder and softer layers without changing the compression force. In our view, even if the substrate were to be rigid, the solution would not be fit for purpose, since it would presumably achieve the desired surface fineness but would additionally alter the surface geometry unduly, causing the substrate to be smeared and the gaps ( air gap).

Számos abrazív anyagösszetétellel, illetve abból kialakított szerszámmal végeztünk kísérletet olyan szerszám fellelése végett, amely mind a homogén, mind a különböző keménységű és eltérő fizikaikémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek R., = 0,4 pm és ennél kisebb felületi érdességű finomfelületének gyors, gazdaságos és megfelelő minőségű kialakítására alkalmazható.A number of abrasive formulations and tools have been tested to find a tool that has a fast, economical, and adequate surface finish for bodies with both homogeneous and layers of varying hardness and physicochemical properties with Rf = 0.4 µm and below quality design.

Meglepő módon úgy találtuk, hogy kétfajta abrazív anyag együttes alkalmazása esetén a kétfajta abrazív anyag egy adott fajsúlyaránya és keménységi aránya, valamint egy adott szemcseméret arány mellett az abrazív anyagoknak kötőanyaggal testté formált kialakításával, egy műveleti lépésben több felületi érdességi fokozatot átfogó felületi finomság növekedést érünk el a szokásos töltő- és/ vagy kenőanyagok alkalmazása mellett, olyan felületi érdesség tartományban, amely egyébként igen gondos és hosszadalmas megmunkálással érhető csak el a hagyományos módon, mind homogén, mind réteges testek esetében.Surprisingly, it has now been found that the combination of two types of abrasive material with a specific weight ratio and hardness ratio and a specific particle size ratio of the abrasive material formed into a binder results in an increase in surface fineness in one step of the process. in addition to conventional fillers and / or lubricants, in the range of surface roughness that can otherwise be achieved by very careful and lengthy machining only in the conventional manner for both homogeneous and layered bodies.

A találmány szerinti szerszám abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm² keménységű, legfeljebb lOpm, célszerűen 1-3 pm átlagos szemcseméretű abrazív szemcséket tartalmaz, amely szemcsék töltőanyag és/vagy kenőanyag mellett kötőanyaggal rögzítetten legalább aktív forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteget alkotnak. A szerszám lényege, hogy az abrazív anyag primer abrazív szemcséket alkotó 48-86 kN/ mm² keménységű abrazív szemcsék mellett a primer abrazív szemcsék keménységénél a KNOOP keménység szerint 20-66 kN/mm²-teI kisebb értékű, de legalább 20 kN/mm² keménységgel rendelkező, 20-200 μηι célszerűen 30-100 m átlagos szemcseméretü, de a primer abrazív szemcsék átlagos szemcseméreténél legalább fél nagyságrenddel nagyobb átlagos szemcsemérettel rendelkező, és a primer abrazív szemcsék fajsúlyától legfeljebb - 1,0 g/cm³... +0,5 g/cm³ értékkel eltérő fajsúlyú szekunder abrazív szemcséket foglal magába, és kötőanyaggal önmagában, vagy ismert módon hordozómátrixon testté, adott esetben merev testté formált.The tool according to the invention comprises abrasive grains having an average particle size of 48-86 kN / mm ² hardness up to 10 µm, preferably 1-3 µm, as abrasive material and forming at least active cutting layer with a filler and / or lubricant fixed at least for active cutting. . The tool is to the primary abrasive particles are abrasive in addition to forming from 48 to 86 kN / mm ² hardness abrasive grains of the primary abrasive particles according to the hardness Knoop hardness of 20 to 66 kN / mm ² -tetrahydro lower value, but not less than 20 kN / mm ² hardnesses with an average particle size of 20-200 μηι, preferably between 30 and 100 m, but with an average particle size of at least half an order of magnitude higher than the average particle size of the primary abrasive particles and not more than - 1.0 g / cm ³ ... It comprises secondary abrasive grains of different specific gravities of 0.5 g / cm ³ and is formulated with a binder alone or in a known manner on a carrier matrix, optionally a rigid body.

A találmány tárgya továbbá eljárás a finomfelületi megmunkáló szerszám előállítására. Az eljárás során úgy járunk el, hogy abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm² keménységű, legfeljebb 10 pm, célszerűen 1-3 pm átlagos szemcseméretű abrazív szemcséket töltőanyaggal és/ vagy kenőanyaggal, valamint kötőanyaggal összekeverten legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszám részen réteggé formában rögzítünk. Az eljárás lényege, hogy az abrazív anyaga primer abrazív szemcséit alkotó 48-86 kN/mm² keménységű abrazív szemcsékhez 0,5-1 súlyrészre számítva 300-700 súlyrésznyi, a primer abrazív szemcsék keménységénél a KNOOP keménység szerint 20-66 kN/'mm²-tel kisebb keménységi értékkel rendelkező, 20-200 pm célszerűen 30-100 m átlagos szemcseméretű, a primer abrazív szemcsék átlagos szemcseméretét legalább fél nagyságrenddel meghaladó átlagos szemcseméretű és a primer abrazív szemcsék fajsúlyától legfeljebb - 1,0 g/cm³... + 0,5 g/ cm³ eltérő fajsúlyú szekunder abrazív szemcséket keverünk, a töltőanyag és/vagy a kenőanyag valamint a kötőanyag összekeverését külön műveletben végezzük el, a primer és a szekunder abrazív szemcséket tartalmazó keveréket a kötőanyagot tartalmazó keverékkel összekeverjük, majd az ilymódon nyert anyagkeveréket önmagában ismert módon hőkezelve hordozómátrixra visszük föl vagy kívánt esetben testté formázzuk. A továbbiakban a találmány szerinti finomfelület megmunkáló szerszámot ismertetjük részletesebben hivatkozva az ábrára, amely a szerszám egy kiviteli alakja szövetszerkezeti vizsgálatok alapján rekonstruált nagyított metszetét mutatja.The present invention also relates to a method for producing a finishing tool. The process involves abrasive granules having an average hardness of 48-86 kN / mm ² , with an average particle size of 48 to 86 kN / mm ² , and blended with filler and / or lubricant and binder, at least as active as the abrasive. in the tool part is fixed in a layer form. The essence of the process is that 300-700 parts by weight of the abrasive material for abrasive grains of primary abrasive grains having a hardness of 48-86 kN / mm ² , and 20-66 kN / 'mm for the hardness of the primary abrasive particles according to KNOOP. ^Having a hardness value of less than ² , preferably having an average particle size of 30-100 m, an average particle size of at least half an order of primary abrasive particles, and a specific gravity of less than 1.0 g / cm ³ of primary abrasive particles ... + 0.5 g / cm ³ secondary abrasive grains of different specific gravities are mixed, the filler and / or lubricant and binder are mixed in a separate operation, the mixture of primary and secondary abrasive grains is mixed with the binder mixture, and the material mixture is applied to a carrier matrix by heat treatment in a manner known per se or, if desired, formed into a body. In the following, the finishing tool according to the invention will be described in more detail with reference to the figure, which shows an enlarged section of a tool reconstructed on the basis of fabric structure tests.

Az ábrán láthatóan 2 primer abrazív szemcsék és 4 szekunder abrazív szemcsék 6 kötőanyagba ágyazottan réteget alkotva 8 hordozómátrixhoz vannakAs shown in the figure, the primary abrasive particles 2 and the secondary abrasive particles 4 are embedded in a binder 6 on a carrier matrix 8.

188 406 rögzítve. A rétegben a 2 primer abrazív szemcsék elhelyezkedése olyan, hogy nagyobb részük a jóval nagyobb szemcseméretű 4 szekunder abrazív szemcsék körül, azok felületével érintkezve és a 4 abrazív szemcsék körül mintegy burkolatot alkotva helyezkednek el, míg kisebb részük van csak szabadon a 6 kötőanyagba ágyazva. A szerszám 10 munkafelületén a 2 primer abrazív szemcsék és a 4 szekunder abrazív szemcsék elhelyezkedésüket tekintve különösebb rendezettséget nem mutatnak. Forgácsolási kísérleteink során megállapítottuk, hogy az anyageltávolításban mind a 2 primer, mind a 4 szekunder abrazív szemcsék egyaránt résztvesznek. A meglepően hatásos és különböző keménységű rétegekből való egyenletes anyageltávolítás, valamint a nyert finomfelület karcmentességének okát abban találtuk, hogy a forgácsolás során a nagyobb szemcseméretű puhább 4 szekunder abrazív szemcsék a kisebb szemcseméretű keményebb 2 primer abrazív szemcséket mintegy rugalmasan megtámasztják, és a keményebb 2 primer abrazív szemcsék a szerszám kopása során a nagyobb szemcseméretű 4 szekunder abrazív szemcséken legördülnek.188 406 recorded. The location of the primary abrasive grains 2 in the layer is such that most of them are located around the surface of the secondary abrasive grains 4, which are much larger in size, in contact with their surface and form a casing around the abrasive grains 4, while smaller portions are only loosely embedded in the binder. The primary abrasive grains 2 and the secondary abrasive grains 4 show no particular arrangement on the working surface 10 of the tool. In our machining experiments, it was found that both primary 2 and 4 secondary abrasive grains are involved in material removal. The reason for the uniform removal of material from strikingly effective layers of varying hardness and the scratch-freeness of the resulting fine surface was found to be that the softer secondary abrasive particles 4 with larger particle size support the smaller abrasive primary abrasive particles 2 and the particles ablate during the tool wear on the secondary abrasive particles 4 having a larger particle size.

Ez a rugalmas megtámasztási és legördülési jelenség együttes megléte folyamatos önélezést és karcmentes finom felületet eredményez.This combination of flexible support and roll phenomenon results in continuous self-sharpening and scratch-free fine finish.

Az ábrán látható szövetszerkezet kialakulásában kísérleteink tanúsága szerint a szemcseméretek mellett a súlyaránynak, valamint a fajsúlynak van jelentős szerepe és feltehetően elektrosztatikus kölcsönhatás is föllép.According to our experiments, besides the particle size, the weight ratio and the specific weight play an important role in the formation of the tissue structure shown in the figure, and electrostatic interactions are also likely.

A találmány szerinti szerszám 2 primer abrazív szemcsékként köbös bór-nitrid (KNOOP keménység: 48 kN/mm², fajsúlya: 3,48 g/cm³) természetes gyémánt (KNOOP keménység: 70 kN/mm², fajsúly: 3,5 g/cm³) szemcséket vagy ezek keverékét tartalmazza. A 2 primer abrazív komponens szemcsemérete legfeljebb 10 pm, célszerűen 1-3 pm. A 4 szekunder abrazív szemcsékként a primer abrazív szemcsékkel összhangban elektrokorund (KNOOP keménység: 20 kN/mm², fajsúly: 3,9 g/cm³), fekete és zöld szilíciumkarbid (KNOOP keménység: 22 kN/mm², illetve 24 kN/mm², fajsúly: 3,2 g/cm³) bór-karbid (KNOOP keménység: 28 kN/mm², fajsúly: 2,52 g/cm³), köbös bór-nitrid szemcséket, vagy ezek keverékét tartalmazza. A 4 szekunder abrazív komponens szemcsemérete nem haladja meg a 200 pm-t, célszerűen 30-100 pm nagyságú.The tool according to the invention as 2 primary abrasive grains are cubic boron nitride (KNOOP hardness: 48 kN / mm ² , specific gravity: 3.48 g / cm ³ ) natural diamond (KNOOP hardness: 70 kN / mm ² , specific gravity: 3.5 g / cm ³ ) granules or mixtures thereof. The primary abrasive component 2 has a particle size of up to 10 µm, preferably 1-3 µm. The 4 secondary abrasive grains, in accordance with the primary abrasive grains, are electro-corundum (KNOOP hardness: 20 kN / mm ² , specific gravity: 3.9 g / cm ³ ), black and green silicon carbide (KNOOP hardness: 22 kN / mm ² and 24 kN / mm ² , specific gravity: 3.2 g / cm ³ ) boron carbide (KNOOP hardness: 28 kN / mm ² , specific gravity: 2.52 g / cm ³ ), containing cubic boron nitride particles or mixtures thereof. The secondary abrasive component 4 has a particle size not exceeding 200 µm, preferably between 30 and 100 µm.

A találmány szerinti szerszámok lehetnek olyan kialakításúak, hogy a teljes szerszám a kötőanyaggal önmagában merev testté formált, egészében abrazív anyagú, szükség szerint felfogást vagy rögzítést elősegítő zsák- vagy átmenőfurattal, vagy beágyazással rögzített fémcsappal ellátva, vagy lehet olyan kialakítású, hogy megfelelő, például bakelit anyagú előtesten, mint hordozómátrixon van kialakítva, ahol az előtesthez való rögzítést a primer és a szekunder abrazív komponensek kötőanyaga biztosítja. Lehet olyan kialakítású is, hogy az előtesttel, mint hordozómátrixszal egy darabként van kialakítva, vagy olyan megoldású is, hogy forgácsolásra szolgáló aktív szerszámrész réteg formájában van a hordozómátrixon rögzítve. Az előtestként szolgáló hordozómátrix lehet még kerámia, fémöntvény, célszerűen alumínium vagy acél anyagú, vagy más rugalmas anyagú test, szükség szerint rögzítést, vagy felfogást elősegítő zsák- vagy átmenőfurattal vagy tengelyirányú csappal ellátva.The tools of the present invention may be designed such that the entire tool is provided with a binder perforated into a rigid body, completely abrasive, with a pin or through hole or attachment bolt, where necessary to facilitate clamping or fastening, or designed to be suitable, e.g. is formed on a carrier matrix, where attachment to the body is provided by the binder of the primary and secondary abrasive components. It may also be designed to be integrally formed with the pre-body as a carrier matrix, or it may be provided that the active tool part for cutting is fixed to the carrier matrix in the form of a layer. The carrier matrix may also be a ceramic, metal cast, preferably aluminum or steel, or other resilient material, provided with a bag or through hole or axial pin, as necessary, to facilitate anchoring or clamping.

A találmány szerinti szerszámok kiviteli alakja igazodik a szerszámmal végzett finomfelületi megmunkálás, például fogköszörülés, csiszolás, polírozás, leppolás, tükrösítés, dörzs-csiszolás (hónolás) stb. által megszabott alakigényhez. A szerszámok alakja így általában valamilyen szabályos idom, célszerűen hasábok vagy forgástestek. A forgástestek lehetnek tárcsa, korong, üreges henger, csapos henger, ahol ezek aktív szerszámrészét - munkafelületét - mind a hengerpalást, mind annak homloklapja, illetve egyik vagy mindkét homlokfelülete szolgáltatja. További forgástest alakú szerszámok még gömb, tányér, fazék, kúpos fazék, kúp, csonkakúp és gyűrű alakúak.The embodiment of the tools according to the invention is adapted to the finishing of the tool, for example grinding, grinding, polishing, plating, mirroring, abrasive grinding, etc. . The shape of the tools is thus generally of a regular shape, preferably blocks or rotary bodies. The rotary bodies may be a disc, a disc, a hollow cylinder, a pin roller, where the active tool portion - the working surface - is provided by both the cylinder surface, its face plate or one or both face surfaces. Other rotary body tools include spherical, plate, pot, conical pot, cone, truncated cone and annular.

A találmány szerinti eljárásnál töltő- és kenőanyagként elsősorban grafitot és kalcinált timföldet használunk. Grafit alkalmazásánál előnyben részesítjük a gömbszemcsés grafitokat, szemcsenagyságuk 10-30 pm között változhat. A kalcinált timföld szemcsenagysága célszerűen 5-10 pm közötti. Igen előnyös, ha a grafit és a kalcinált timföld együtt kerül alkalmazásra.The fillers and lubricants used in the process of the invention are mainly graphite and calcined alumina. In the case of graphite, spherical graphites are preferred and their particle size may vary from 10 to 30 µm. The particle size of the calcined alumina is preferably between 5 and 10 µm. It is very advantageous to use graphite and calcined alumina together.

A kötőanyagként előnyben részesítjük a fenolformaldehid gyantákat mind folyékony, mind őrlemény formában. Bizonyos estitekben kifejezetten előnyös a bakelit por alkalmazása, továbbá a gyűrűs poliamid gyanták, fenol-furfurol gyanták, formaldehid-anilin gyanták, formaldehid-karbamid gyanták, fenoxi-epoxi-gyanták és novalakk-fenol gyanták alkalmazhatók még.Preferred binders are phenol-formaldehyde resins in both liquid and powder form. The use of vinyl powder is particularly preferred in some esters, and cyclic polyamide resins, phenol-furfural resins, formaldehyde-aniline resins, formaldehyde-urea resins, phenoxy-epoxy resins and novalac-phenol resins are also useful.

Az eljárásban 4-6 súlyrész abrazív szemcsére számítva a töltőanyagból összesen 1-1,2 súlyrésznyi mennyiséget használunk. Az abrazív szemcsék és a kötőanyag súlyarányát 5-6: 1 értékre választjuk meg.The process uses a total of 1-1.2 parts by weight of filler based on 4-6 parts by weight of abrasive particles. The weight ratio of abrasive particles to binder is selected to be 5-6: 1.

Az abrazív szemcsék, valamint a töltő- és kenőanyagok a kötőanyagra vonatkoztatott súlyarányát 5-8 : 0,9-1,1 határok közt kell tartani, hogy a kívánt hatásosságú szerszámot nyerjük.The weight ratio of abrasive particles, fillers and lubricants to binder should be kept within the range of 5-8: 0.9-1.1 to obtain a tool with the desired performance.

A találmány szerinti eljárás során a primer és a szekunder abrazív szemcséket kimérjük, majd azokat összekeverjük. Az abrazív szemcsék keverésénél minden esetben a szekunder abrazív szemcsékhez adagoljuk a primer abrazív szemcséket, mivel ebben az esetben biztosítható, hogy a szekunder abrazív szemcsék körül a primer abrazív szemcsékből álló burkolat kialakuljon. Az abrazív komponensek keverését célszerűen száraz közegben végezzük, vagy folyékony kötőanyag félszáraz alkalmazása esetén a kötőanyaggal kismérvű előnedvesítéssel dolgozunk.In the process of the present invention, the primary and secondary abrasive particles are weighed and then mixed. When mixing abrasive grains, primary abrasive grains are added to the secondary abrasive grains in each case, since in this case it is ensured that a coating of primary abrasive grains is formed around the secondary abrasive grains. The abrasive components are suitably mixed in a dry medium or, in the case of a semi-dry liquid binder, with a slight pre-wetting of the binder.

A töltő-, kenő- és kötőanyagot tetszés szerinti sorrendben és adagokban keverhetjük össze. Amennyiben a műgyanta kötőanyagot folyadék formájában visszük a rendszerbe, célszerűen a töltő- és kenőanyagot tartalmazó keverékhez adagolni. A keverék előállításánál oldószert nem, vagy csak igen kis mennyiségben alkalmazunk. 'The filler, lubricant and binder may be mixed in any order and in portions. When the resin binder is introduced into the system in liquid form, it is desirable to add the filler and lubricant mixture. No or only very small amounts of solvent are used in the preparation of the mixture. '

Az abrazív komponenseket tartalmazó keverék és kötőanyagot tartalmazó keverék összekeverését ismert módon végezzük.The mixture of the abrasive components and the binder mixture is mixed in a known manner.

188 406188 406

II

A keverési műveletek elvégzéséhez a szokásos technológiai berendezéseket, főként vibrációs keverőt és golyósmalmot alkalmazunk. A keverést minden esetben addig végezzük, amíg homogénnak tetsző keveréket nem kapunk.The mixing operations are carried out using conventional technological equipment, in particular vibration mixer and ball mill. The mixing is always carried out until a homogeneous mixture is obtained.

A kapott kötőanyagot tartalmazó anyagkeverék formázását és hőkezelését a kötőanyag fajtája és minősége által meghatározott nyomáson és hőmérsékleten végezzük, a hőntartás időtartamát, valamint a lehűtés sebességét a szerszámtest fizikai jellemzői, valamint a kötőanyag fajtája határolja.The molding and heat treatment of the resulting binder mixture are carried out at pressures and temperatures determined by the type and quality of binder, the duration of heat retention and the cooling rate being limited by the physical characteristics of the die body and the type of binder.

A találmány szerinti szerszám legfőbb előnye, hogy a homogén keménységű testeken túlmenően az eltérő keménységű és eltérő fizikai-kémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek legalább R_a = 0,4 pm és annál finomabb felületi érdességet eredményező finomfelületi megmunkáláshoz is olyan szerszámot nyújt, amellyel az ismert szerszámokkal összehasonlítva egyszerűbb körülmények között, rendszerint egy percnél rövidebb megmunkálási idővel, egy műveleti lépésben a felületi érdességben legalább négy fokozatot átfogó finomodást elérve, pl. R_a = 1,25 pm-ről R_a = 0,04 pm érdességű felületet előállítva, átkenődés- és karcmentes, éles réteghatárvonalú felületet nyerve az ismert teljesítményigényekhez képest legalább 60%-kal kisebb teljesítményigénnyel, meglepően jó kihozatallal és igen alacsony fajlagos csiszolóanyag felhasználással lehet a kívánt forgácsolási műveletet elvégezni. A találmány szerinti megoldású szerszám kivállóan alkalmazható R_a = 0,8-0,01 pm felületi érdességet eredményező mind csúszó, mind gördülő mozgással végzett finomfelületi forgácsoló megmunkáláshoz, így fényesítéshez, tükrösítéshez (leppolás), tükörsimításhoz (szuperfinis), dörzscsiszoláshoz (hónolás), csiszoláshoz (polírozás), dörzsöléshez, koronggal való köszörüléshez, fogköszörüléshez és fogtükrösítéshez.The main advantage of the tool according to the invention is that, in addition to homogeneous hardness bodies, bodies having layers of different hardness and different physico-chemical properties also provide a tool for fine surface machining with a surface roughness of at least R _a = 0.4 µm and compared to simpler conditions, typically less than one minute machining time, achieving a finishing of at least four degrees of surface roughness in one step, e.g. R _a = 1.25 pm R _a = 0.04 pm, producing a smear-free, scratch-free, sharp layer boundary with a power requirement of at least 60% less than known power requirements, surprisingly good yields and very low specific abrasives it is possible to perform the desired cutting operation. The tool according to the invention is excellent for fine-cut machining with both sliding and rolling motion, such as polishing, mirroring (superfining), mirror finishing (honing), resulting in a surface roughness R _a = 0.8-0.01. for grinding (polishing), rubbing, disc grinding, tooth grinding and tooth polishing.

A találmány szerinti szerszámot a továbbiakban néhány példa bemutatásával ismertetjük részletesebben, megadva a szerszám anyagának összetevőit, az előállítási eljárást és a szerszámmal végzett forgácsoló művelet paramétereit, anélkül, hogy a találmány szerinti szerszám egyes kiviteli alakjait és az előállítási eljárásukat az ott megadottakra korlátoznánk.The tool according to the invention will now be described in more detail with the aid of some examples, with reference to the components of the tool material, the manufacturing process and the parameters of the tool cutting operation, without limiting the particular embodiments of the tool.

1. példaExample 1

450 g 70 pm átlagos szemcseméretű szilíciumkarbidhoz 1 g 2 pm átlagos szemcseméretü természetes gyémántot hozzámérünk és golyósmalomban acélgolyó töltettel 20 percen át szárazon keverjük.To 450 g of silicon carbide having an average particle size of 70 pm, 1 g of natural diamond having an average particle size of 2 pm is added and blended dry in a ball mill for 20 minutes.

g gömbszemcsés grafitot (ceyloni) és 60 g kalcinált timföldet összemérünk, golyósmalomban acélgolyó töltettel előbb 10 perc hosszan, majd 75 g fenol-formaldehid gyanta port hozzáadva további 20 percen át keverjük.g of spherical graphite (ceylon) and 60 g of calcined alumina were weighed by mixing in a ball mill with a steel ball filling for 10 minutes and then adding 75 g of phenol-formaldehyde resin powder for an additional 20 minutes.

Az abraztv szemcséket és a kötőanyagot tartalmazó keveréket golyósmalomban homogenizáljuk. A kapott anyagkeveréket formába töltjük és 1,62 g/cm³ térfogatsúly mellet 180 °C hőmérsékletre előfütött présen 50 kp/cm² nyomással megsajtoljuk. A hóntartás ideje 100 perc, majd a préselt testet 10 °C/perc sebességgel lehűtjük. A nyert abrazív testet alumínium hordozómátrixra ragasztva aktív pal.istfelületü kúpos fazék szerszámot kapunk.The mixture of abrasive particles and binder is homogenized in a ball mill. The resulting mixture was filled into a mold and pressed at a pressure of 1.50 g / cm ³ at a pressure of 50 kp / cm ² at a temperature of 180 ° C. The snow holding time was 100 minutes and the extruded body was cooled at 10 ° C / min. The resulting abrasive body is glued to an aluminum carrier matrix to produce an active paliscus conical pot tool.

A szerszámmal SR 58 anyagú sárgaréz testek és műgyantával körbeöntött légréssel ellátott permalloy mágnesek R_a= 1,28 pm felületi érdességű homlokfelületét tükrösítjük. Az alkalmazott fordulatszám 600/perc, a nyomóerő 0,75 kp, a megmunkálást szárazon végezzük 15 s időtartam hosszan. Mind a homogén, mind a rétegelt test tükrösített homlokfelület felnagyítva egyenletes, sima, karcmentes, az átlagos felületi érdessége R_a = 0,08 pm, a légrés szennyeződésmentes.The tool is used to mirror the front surface R _a = 1.28 µm of brass bodies of SR 58 and permalloy magnets with an air gap encased in resin. The rpm used is 600 rpm, the compression force is 0.75 kp, and the machining is carried out dry for 15 seconds. Both the homogeneous and the laminated body have a mirrored front surface which is even, smooth, scratch-free, has a mean surface roughness R _a = 0.08 µm, and the air gap is free of dirt.

2. példaExample 2

Az 1. példánál ismertetett módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a formába alumínium hordozómátrixot betétként behelyezzük, és a betétre sajtoljuk rá melegen a homogenizált anyagkeveréket. Ilymódon aktív homlokfelületü hengeres szerszámot kapunk.The procedure described in Example 1 is followed except that an aluminum carrier matrix is inserted into the mold and the homogenized material mixture is hot pressed onto the insert. In this way, a cylindrical tool with an active face is obtained.

A szerszámmal az 1. példa szerinti testek felületét csiszoljuk a példánál megadott műveleti jellemzőkkel. A nyert finomfelület átlagos felületi érdessége R_a = 0,08 pm.The tool is used to grind the surfaces of the bodies of Example 1 with the operating characteristics given in the example. The obtained surface has an average surface roughness R _a = 0.08 µm.

3. példaExample 3

200 g 150 pm átlagos szemcseméretű elektrokorundot 400 g 50 pm átlagos szemcseméretű szilícium-karbiddal 20 percen át golyósmalomban acélgolyó töltettel összekeverünk, majd 1 g 2 pm szemcseméretü természetes gyémántot adagolunk hozzá és további fél órán át keverjük.200 g of 150 µm average particle size electro-corundum are mixed with 400 g of 50 µm average particle size silicon carbide in a ball mill for 20 minutes, then 1 g of 2 µm natural diamond is added and stirred for another half hour.

g lemezes grafitot és 50 g elex port (elektrosztatikus porleválasztóval kiválasztott alumíniumcxid) golyósmalomban acélgolyó töltettel 10 percen át keverünk, majd 120 g fenol-formaldehid gyanta őrleményt mérünk hozzá és 40 percen át keverjük.Plate graphite and 50 g elex powder (aluminum oxide selected by electrostatic precipitator) were stirred in a ball mill for 10 minutes with a steel ball filling, then 120 g of phenol-formaldehyde resin powder was added and stirred for 40 minutes.

Az abrazív szemcséket és a kötőanyagot tartalmazó keveréket golyósmalomban homogenizáljuk. A homogenizált anyagkeveréket előmelegített présformába töltjük, és 1,73 g/cm³ térfogatsúly mellett 60 kp/cm² nyomással 180’C hőmérsékleten 120 perc hőntartással testté formáljuk. A kapott abrazív testet acél hordozóra ragasztva aktív homlokfelületü tárcsás szerszámot kapunk.The mixture of abrasive particles and binder is homogenized in a ball mill. The homogenized mixture is filled into a pre-heated press mold and molded to a body at a pressure of 1.73 g / cm ³ at 60 kp / cm ^{2 at} 180 ° C for 120 minutes. The resulting abrasive body is glued to a steel substrate to provide an active end face disk tool.

A szerszámmal vörösréz anyagú testek R_a = 1,28 pm felületi érdességű homlokfelületét és kész magnetofonfejeket fényesítünk. Az alkalmaz ott fordulatszám 750 fordulat/perc, a nyomóerő 1 kp, a megmunkálás időtartama 10 s. A fényesített felületek simák, egyenletesek, a rétegek határvonalai jól látszanak, az átlagos felületi érdességére R_a=0,08 pm-et kapunk, és a légrés szennyeződésmentes.The tool polishes the front surface of copper bodies with a surface roughness R _a = 1.28 µm and finished tape recorder heads. The application speed is 750 rpm, the compression force is 1 kp and the machining time is 10 s. The polished surfaces are smooth, even, the boundaries of the layers are well visible, the average surface roughness is R _a = 0.08 pm, and the air gap is free of dirt.

4. példaExample 4

A 3. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy a grafit és az elex por keverékéhez 100 g poli5Example 3 except that 100 g of poly5 is added to a mixture of graphite and elex powder.

-5188 406 uretánt töltünk és a keveréket 30 percen át homogenizáljuk.-5188 406 urethane was charged and the mixture was homogenized for 30 minutes.

Az abrazív szemcséket és a kötőanyagot tartalmazó keveréket golyósmalomban homogenizáljuk.The mixture of abrasive particles and binder is homogenized in a ball mill.

Formába elex porral telített poliuretán testet helyezünk, a homogenizált anyagkeveréket ráöntjük és térhálósítjuk. Ilymódon 70 mm átmérőjű, furattal ellátott korong alakú szerszámot kapunk.An elex powder-saturated polyurethane body is placed in the mold, the homogenized mixture is poured over and cured. In this way, a disk-shaped die with a hole of 70 mm in diameter is obtained.

A koronggal a 3. példánál megadott módon tükrösítjük a testeket. A tükrösített felületek átlagos felületi érdességére R_a = 0,8 pm-t kapunk.The disk is used to mirror the bodies as in Example 3. The average surface roughness of the mirrored surfaces is R _a = 0.8 µm.

5. példaExample 5

700 g 30 pm átlagos szemcseméretű köbös bórnitridhez hözzámérünk 0,5 g 1 pm átlagos szemcseméretű mesterséges gyémántot, és vibrációs keverővei 40 percen át keverjük.To 700 g of cubic boron nitride with an average particle size of 30 µm, 0.5 g of an artificial diamond with an average particle size of 1 µm is weighed and mixed with a vibratory mixer for 40 minutes.

105 g gömbszemcsés grafitot, 42 g kalcinált timföldet és 119 g fenol-formaldehid gyanta őrleményt golyósmalomba összemérünk és acélgolyó töltettel 25 percen át keverjük.105 g of spherical graphite, 42 g of calcined alumina and 119 g of phenol-formaldehyde resin powder are weighed in a ball mill and stirred with a steel ball for 25 minutes.

Az abrazív szemcséket tartalmazó és a kötőanyagot tartalmazó keveréket 20 percen át homogenizáljuk, majd a homogenizált anyagkeveréket a 2. példánál ismertetett módon alumínium hordozómátrixra sajtoljuk. Ilymódon aktív palástfelületű fazék alakú szerszámot kapunk.The blend containing the abrasive particles and the binder is homogenized for 20 minutes and then the homogenized blend is pressed onto an aluminum support matrix as described in Example 2. In this way, a pot-shaped tool with an active peripheral surface is obtained.

A kapott szerszámmal R_a = 1,28 pm felületi érdességű sárgaréz és K, edzett acél anyagú ragaszott testek munkafelületét és magnetofon fejeket íeppolunk. Az alkalmazott fordulatszám 700 ford./ perc, a nyomóerő 0,5 kp, a megmunkálás időtartama 15 s. A leppolt felületek nagyítva karcmentesek, simák, a rétegek határvonala éles, a légrés eltömődésmentes, az átlagos felületi érdesség R_a = 0,04pm.The tool _of R = íeppolunk work surface and tape heads surface roughness of 1.28 pm and K brass, hardened steel material, glued antibodies. The speed is 700 rpm, the thrust is 0.5 kp, and the machining time is 15 s. The flattened surfaces are magnified without scratches, smooth, the boundaries of the layers are sharp, the air gap is not clogged, and the average surface roughness R _a = 0.04pm.

6. példaExample 6

Az 5. példa szerinti módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a homogenizált anyagkeveréket betétmentes formában sajtoljuk melegen. Ilymódon 40 mm átmérőjű furatos korongot kapunk.The procedure of Example 5 was followed except that the homogenized mixture was pressed hot in a non-deposit form. In this way, a hole disc having a diameter of 40 mm is obtained.

A kapott korongokkal az 5. példánál ismertetett testeket leppoljuk, a kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére R_a < 0,04 pm-t kapunk.The resulting discs leppoljuk described in Example 5 antibodies, Ra formed fine average surface roughness _of <0.04 pm are obtained.

7. példaExample 7

Az 5. példánál ismertetett módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy kötőanyagként 140 g epoxi gyantát használunk, és a homogenizálást 40 percig végezzük.The procedure described in Example 5 was followed except that 140 g of epoxy resin was used as binder and homogenization was carried out for 40 minutes.

A formába csapot illesztünk és kalcinált timföld, valamint epoxi gyanta keveréket töltünk, térhálósítjuk, majd a homogenizált, abrazív szemcséket tartalmazó anyagkeveréket rátöltjük és térhálósítjuk. Ilymódon 30 mm átmérőjű csapos csonkakúpot nyerünk.A tap was inserted into the mold and the mixture of calcined alumina and epoxy resin was filled, cured, and the homogenized mixture of abrasive grains was charged and cured. In this way a 30 mm diameter tapered cone is obtained.

A csapos csonkakúppal az 5. példánál megadott testek munkafelületeit leppoljuk az ugyanott megadott műveleti paraméterekkel. A kapott finomfelületek átlagos felületi érdessége R_a = 0,04pm.Using the pin-type truncated cone, the working surfaces of the bodies specified in Example 5 are sprayed with the operating parameters specified therein. The resulting surface has a mean surface roughness R _a = 0.04 µm.

8. példaExample 8

450 g 180 pm átlagos szemcseméretű elektrokorundhoz golyósmalomban 1 g 7 pm átlagos szemcseméretü köbös bór-nitridet mérünk és acélgolyó töltettel 10 percen át keverjük.To an electro-corundum having a mean particle size of 450 g, 180 µm, 1 g of a cubic boron nitride having an average particle size of 7 µm was added to a ball mill and stirred with a steel ball for 10 minutes.

g folyékony fenol-formaldehid gyantát golyósmalomba bemérünk és 40 g lemezes grafitot hozzámérünk, 10 percig keverjük, majd 50 g elex port hozzámérve további 20 percen át homogenizáljuk.The liquid phenol-formaldehyde resin was weighed into a ball mill and 40 g of graphite was added, stirred for 10 minutes and then homogenized for another 20 minutes by adding 50 g of elex powder.

Az abrazív szemcséket és a kötőanyagot tartalmazó keverékeket golyósmalomban homogenizáljuk.Blends containing the abrasive particles and the binder are homogenized in a ball mill.

Formába betétként kerámia hordozómátrixot helyezünk, és a 2. példánál ismertetett módon melegsajtolással 60 nm átmérőjű aktív palástfelületű henger alakú szerszámot állítunk elő.A ceramic carrier matrix is inserted into the mold and a cylindrical die with active diameter 60 nm is produced by hot stamping as described in Example 2.

A szerszámmal R_a = 1,28 pm átlagos felületi érdességgel rendelkező gyorsacél testeket és sárgaréz és K ι edzett acél anyagú ragasztott testek munkafelületét köszörüljük 30 s hosszan, 900 ford/perc fordulatszámmal 0,5 kp nyomóerőt alkalmazva. A kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére a gyorsacél testnél R_a = 0,3pm, a rétegelt testnél R_a = 0,4 pm-t kapunk.The tool is used to grind high-speed steel bodies with a mean surface roughness R _a = 1.28 pm and work surfaces of brass and K ι hardened steel material for 30 s at a pressure of 0.5 kp at 900 rpm. The formed fine average surface roughness _Ra of the high speed steel body projects = 0,3pm, the laminated body projects _Ra = 0.4 pm was obtained.

9. példaExample 9

A 8. példánál ismertetett módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy kötőanyagként 90 g gumit használunk, és betétként keménygumi előtestet használva 160°C hőmérsékleten 115 kp/cm² sajtolónyomással a 2. példánál ismertetett módon aktív palástfelületű profilszerszámot (csigafúrókorongot) állítunk elő.The procedure described in Example 8 was followed, except that 90 g of rubber was used as binder, and an active peripheral profile die (drill bit) was prepared as in Example ² using a hard rubber preform at a pressure of 115 kp / cm ² at 160 ° C.

A profilszerszámmal R_a= 1,28 pm-es átlagos felületi érdességgel rendelkező munkafelületet 10 s hosszan 0,1 kp nyomóerőt alkalmazva 400 ford/ perc fordulatszámmal köszörülünk. A finomfelület átlagos felületi érdességére R_a = 0,3 pm-t kapunk.The profile tool is used to grind a work surface having a mean surface roughness R _a = 1.28 µm for a period of 10 s at a pressure of 0.1 kp at 400 rpm. The average surface roughness of the fine surface is R _a = 0.3 µm.

10. példaExample 10

0,5 g 5 pm átlagos szemcseméretű mesterséges gyémántot és 0,5 g 5 pm átlagos szemcseméretű köbös bór-nitridet mérünk 400 g 150 pm átlagos szemcseméretű szilícium-karbidhoz, és 20 percen át vibrációs keverőben keverjük.0.5 g of an artificial diamond having a mean particle size of 5 pm and a cubic boron nitride of 0.5 g with an average particle size of 5 pm are added to 400 g of silicon carbide having an average particle size of 150 pm and stirred for 20 minutes.

g gömbszemcsés grafithoz összesen 40 g kalcinált timföldet és elex port, valamint 80 g fenolformaldehid gyanta őrleményt hozzámérünk, és 30 percen át keverjük, majd az abrazív szemcsekeverékkel 10 percen át homogenizáljuk.To 40 g of spherical graphite, a total of 40 g of calcined alumina and elex powder and 80 g of phenol-formaldehyde resin powder are added and mixed for 30 minutes and then homogenized for 10 minutes with the abrasive mixture.

A homogenizált anyagkeverékből az 1. példánál ismertetett módon ragasztott, tányér alakú szerszámot készítünk.From the homogenized material mixture, a plate-shaped tool was glued as described in Example 1.

A szerszámmal híradástechnikai ferrit eszközökThe tool is a ferrite communication device

188 406188 406

R_a = 1,28 gm átlagos felületi érdességű munka felületét köszörüljük, 900 ford/perc fordulatszámon 0,3 kp nyomóerő alkalmazásával 15 s hosszan. A kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére R_a = 0,2 gm-t kapunk.R _a = 1.28 gm of average surface roughness is ground at 900 rpm using a 0.3 kp compression force for 15 s. The average surface roughness of _the fine surface formed is R _a = 0.2 gm.

11. példaExample 11

A 10. példánál ismertetett módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy a homogenizált anyagkeverékből acél hordozómátrixra a 2. példánál ismertetett módon alakítunk ki kúp alakú szerszámot.The procedure described in Example 10 is followed, except that a cone-shaped tool is formed from the homogenized mixture into a steel support matrix as described in Example 2.

A 10. példánál ismertetett köszörülés próbákat végezzük el, a kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére R_a = 0,2 gm-t kapunk.The grinding tests described in Example 10 were carried out to obtain an average surface roughness R _a = 0.2 gm of _the fine surface formed.

12. példaExample 12

A 10. példánál ismertetett módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy a homogenizált anyagkeverékből betétmentes formában készítünk melegsajtolással 40 mm külső átmérőjű gyűrű alakú szerszámot.The procedure described in Example 10 was followed, except that the homogenized material mixture was made in a non-insert form by hot stamping an annular tool having an outside diameter of 40 mm.

A köszörülés próbákat a 10. példa szerint végezzük, a kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére R_a = 0,2 gm-t kapunk.Grinding tests were carried out as in Example 10 to obtain a mean surface roughness R _a = 0.2 gm.

13. példaExample 13

A 10. példánál ismertetett módon járunk el azzal az eltéréssel, hogy kötőanyagként 80 g fenolformaldehid-anilin gyantát használunk, és a homogenizált anyagkeverékből 150 ° C hőmérsékleten 95 kp/cm² sajtolónyomással 40 perc hőntartással furatos korong alakú szerszámot készítünk.The procedure described in Example 10 was repeated except that 80 g of phenol-formaldehyde aniline resin was used as a binder, and the homogenized material mixture was molded into a drilled disc mold at a temperature of 150 ° C at a pressure of 95 kp / cm ^{2 for} 40 minutes.

A köszörülési próbát a 10. példánál ismertetett módon végezzük, a kialakított finomfelület átlagos felületi érdességére R_a = 0,2 gm-t kapunkThe grinding test was carried out as described in Example 10 and R _a = 0.2 gm was obtained for _the average surface roughness of the formed fine surface.

Claims

Patent claims

1. A tool for finishing a surface having a surface roughness of at least R _a = 0,4 gm or more, including finishing of bodies having different hardnesses and layers having different physico-chemical properties, having an KNOOP hardness of 48- Abrasive grains having an average hardness of 86 kN / mm ² , up to 10 gm, preferably 1-3 gm, which, in addition to filler and / or lubricant, form a layer on the active tooling part, fixed at least with the binder, characterized in that the abrasive material is primary with abrasive grains (2) having a hardness of 48-86 kN / mm ^{2, the} hardness of the primary abrasive grains (2) is less than 20-66 kN / mm ² , according to KNOOP hardness, but with a hardness of at least 20 kN / mm ² 20-200 gm, preferably 30-100 gm average grain and having an average particle size greater than or equal to half an order of magnitude greater than -1.0 g / cm ₃ ..... +0.5 g / cm ³ above the average particle size of the primary abrasive particles (2) containing secondary abrasive grains (4) of different specific gravity and formed with a binder (6) alone or in a known manner on a carrier matrix (8) into a body, optionally a rigid body.

The tool according to claim 1, characterized in that it is a rotary body, preferably a disk, disk, cylinder, empty cylinder, plate, sphere, pot, conical pot, cone, truncated cone or annular body.

The tool according to claim 2, characterized in that it is provided with an axial through hole or an axially extending metal pin embedded in the body.

4. Tool according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the primary abrasive particles (2) are cubic boron nitride, natural or artificial diamond particles, or a mixture thereof.

5. Tool according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the secondary abrasive particles (4) are electro-corundum, silicon carbide or boron carbide particles or a mixture thereof.

6. A tool according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the carrier matrix (8) is a vinyl body, a ceramic body or a metal body, preferably an aluminum body or a body of flexible material.

7. A process for producing a surface finishing tool suitable for treating surfaces having a surface roughness of at least R _a = 0.4 gm or more, including forming surfaces of bodies having layers of different hardness and different physico-chemical properties, the KNOOP hardness being abrasive. 48 to 86 kN / mm ² , preferably up to 10 gm, preferably 1-3 gm abrasive grains, which are mixed with filler and / or lubricant and binder, at least in an active part of the tool for cutting, formed into a layer, that the abrasive material of εζ for abrasive grains having a hardness of 48-86 kN / mm ² , which forms primary abrasive grains (2), is 300-700 parts by weight based on 0.5-1 parts by weight, for hardness of primary abrasive grains (2) having an average particle size of 20 to 66 kN / mm ² , an average particle size of 20 to 200 gm, preferably 30 to 100 gm, and an average particle size of at least half an order of magnitude greater than the primary abrasive particles (2); (2) mixing secondary abrasive grains (4) of specific gravity up to - 1.0 g / cm% to +0.5 g / cm ³ , blending the filler and / or lubricant and binder (6) separately. The mixture of primary and secondary abrasive particles (2, 4) is mixed with the mixture of binder (6) and the mixture thus obtained is applied to the carrier matrix (8) by heat treatment in a manner known per se or, if desired, formed into a body.

The process according to claim 7, wherein the primary and secondary abrasive particles (2, 4)

-7188 406 is blended dry, preferably in a ball mill.

9. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the filler is calcined alumina.

10. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the lubricant is graphite.

11. The process according to claim 10, wherein the lubricant is spherical graphite ¹ .

12. 7-11. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein the binder is phenol formaldehyde resin powder.

13. 7-11. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the binder is a liquid phenol-formaldehyde resin.

14. A 7-13. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein a total of 1 to 1.2 parts by weight of the lubricant and filler, based on 4-5 parts by weight of the abrasive particle (2, 4).

15. The process according to any one of claims 1 to 5, based on 5 to 6 parts by weight of abrasive granules (2, 4), using 1 part by weight of binder.

16. A process according to any one of claims 1 to 3, wherein a total of 7-8 parts by weight of abrasive particles, filler and lubricant is used for the 0.9-1.1 parts by weight binder.