RU1825719C - Способ изготовлени пористого абразивного инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству абразивных инструментов дл  доводки материалов повышенной плэс тичног iи например чистой меди Сущность изобрете ни  зерна фритты берут равными 0205 размера зерен абраэис-j, в массу дополнительно ввод т графит, водный раствор пол ивинилового спирта (ППС) и в качестве пластификатора - гранулированный пара фмн, при этом компоненты абразивной мзг сы берут в следующем соотношении мае % абразив 54 55; фритта гранулиро ванный парафин 11-12 грзфит 3 4 fIRL 5-6 Прессование осуществл ют при давле нии 400-450 кг/см . а термообработку до температуры спекани  зерен фриг- ты 1 табл

Description

Изобретение относитс  к производству абразивных инструментов, предназначенных дл  обработки материалов, обладающих повышенной пластичностью, например чистой меди.

Цель изобретени  - повышение режущей способности инструмента дл  обработки в зких материалов при невысокой себестоимости изготовлени  инструмента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно оптимальному соотношению параметров его компонентов: абразивных зерен, св зки и пор, а также режимов прессовани  и спекани  абразивной массы, полученный предлагаемым способом инструмент имеет структуру зернистую, чечевицеобраз- ные открытые поры и микропоры, хорошо смачиваетс  с водой, обладает самозатачиваемостью и при эксплуатации не подвергаетс  засаливанию

Способ осуществл етс  следующим образом.

Парафин дроб т в порошок до остатка на сите 0,5-8-10%. полученные гранулы парафина перемешивают с порошками фритты , графита и абразива, причем зернистость фритты подбираетс  таким образом чтобы она составл ла 0,2-0,5 размера зерна абразива . Полученную смесь пластифииируют водным раствором поливинилового спирта (ПВС). Тщательно все перемешивают, протирают сквозь сито 1,5-2, з;зтем пластифицированную смесь прессуют под давлением 400-450 кг/см и помещают в оазогретую до 200°С печь, после чего температуру наг рева в печи сразу переключают на температуру, равную температуре спекани  зеррн фрш ты. По достижении в рабочей камере печи данной темпераг/ры образцы выдерживают в течение 1-2 ч, после чего печь выключают и по истечении 3-4 ч извлекают н  во г,у

Существенным отличием предл.и д°мо- го способа от известного  вл етс  щее: использование предлагаемого cm т

00

ю ел

VI

-

ю

шихты, нар ду с режимами прессовани  и термообработки, позвол ет получить высокопроизводительный инструмент дл  стабильной , качественной обработки в зких материалов, Термообработка производитс  в одной печи, причем не требуетс  окисли- тельнал среда и специальные печи с высокими температурами нагрева, что удешевл ет получаемый инструмент.

Пример. Парафин дробили в порошок до остатка на сите 0.5-8% и перемешивали с порошком фритты зернистостью 10 мкм, мелкодисперсным порошком графита и электрокорундовым абразивом М20. Полученную смесь пластифицировали водным раствором ПВС в следующем соотношении, маб.%:

Абразив54

Фритта26

Графит3

Гранулированный парафин12

ПВС5

Полученную смесь прессовали в пресс- форме с усилием 430 кг/см2. Отпрессованные образцы помещали в печь, предварительно разогретую до 200°С, после чего температуру нагрева переключали на 780°С. По достижении в рабочей камере печи температуры 780°С образцы выдерживали в течение 1 -2 ч, после чего печь выключали и по истечении 3-4 ч извлекали на воздух.

Извлеченные из печи образцы имели цилиндрическую форму диаметром 30 мм, толщина составл ла 5 мм. Образцы наклеивались на подложку и полученный таким образом инструмент испытывалс  при обработке медных дисков серии, КЖТТ/Д.

Инструмент устанавливалс  с эксцентриситетом по отношению к детали при скорости вращени  шпиндел  инструмента 300 об/мин, а детали - 40 об/мин. При равенстве площадей рабочей поверхности инструмента и обрабатываемого медного диска при попутном шлифовании съем с детали составил 10 мкм/мин при шероховатости обработанной поверхности Ra 0,32. В качестве СОЖ использовалась вода.

Изготавливалась образцы с различным весовым составом компонентов. Образцы подвергались испытани м аналогично вышеописанным . Результаты испытаний представлены в таблице, мас,%.

Существенность признаков, приведенных в таблице, без изменени  дл  всех п ти составов подтверждаетс  следующим.

Водный раствор ПВС используетс  как пластификатор. В то же врем  при спекании образуютс  микропоры за счет испарени  воды, первоначально использующейс  дл 

растворени  ПВС. Если весовое содержание ПВС в шихте составит менее 5%, то смесь пластифицируетс  неоднородно, извлеченные из пресс-формы образцы могут

частично осыпатьс , при обжиге возможны трещины и локальные короблени . Кроме того, с уменьшением содержани  в составе шихты ПВС уменьшаетс  количество микро- пор, тем самым нарушаетс  смачиваемость

инструмента, что может привести к его засаливанию ,

В то же врем  при весовом соотношении содержани  ПВС в составе шихты более 6% заготовка становитс  в зкой, плохо про5 прессовываетс , при извлечении из пресс- формы тер ет требуемую конфигурацию. К тому же в результате плохой пропрессовки отожженный инструмент становитс  менее прочным. Поэтому оптимальное соотноше0 ние составит 5-6%.

Относительно процентного содержани  гранул парафина. При содержании парафина в составе шихты более 12% происходит уменьшение прочности инструмента. Во

5 врем  работы может происходить откалывание отдельных небольших кусочков, что приведет к ухудшению качества поверхности детали.

При содержании гранул парафина ме0 нее 11% произойдет ухудшение пористости , что увеличит риск образовани  наклепа частиц меди на инструменте.

Графит примен етс  с целью обеспечени  сухой смазки и образовани  в зоне ре5 зани  пленки, защищающей инструмент от налипани  частиц меди. В составе шихты более 4% графита приводит к ослаблению св зки и повышенному износу инструмента. Введение менее 3% графита приводит к по0 тере положительного эффекта от использовани  графита. Поэтому оптимальное соотношение составл ет 3-4%,

Зернистость фритты подбираетс  таким образом, чтобы слишком крупные зерна,

5 участву  в процессе резани .не повреждали обрабатываемую поверхность, а слишком малые - уменьшают их объем, в котором могли бы разместитьс  частички ПВС и тем самым уменьшают микропористость, Зер0 нистость фритты, составл юща  0,2-0,5 размера зерна абразива, позвол ет создавать микропористую структуру, при которой абразивные зерна расположены равномерно и каждое зерно абразива окружено несколь5 кими зернами фритты, которые.кроме всего, выполн ют тонкую подшлифовку,

Усилие прессовани  выбираетс  наследующих соображений. При усилии менее 400 кг/см образцы недостаточно пропрес- сованы в результате слабого сцеплени 

между частицами фритты и после обжига будет иметь место повышенный износ инструмента . Кроме того, при эксплуатации образцов , отпрессованных при усилии в 350 кг/см2, наблюдалось отклонение от плоскостности инструментов в результате неравномерной пропрессовки в центре инструмента.

При усилии прессовани  более 450 кг/см наблюдалось ухудшение свойств самозатачиваемости . Кроме того, вследствие повышенной пластичности гранул парафина форма пор в инструменте будет такова, что это затруднит накапливание в них частиц шлама без вли ни  на качество обработанной поверхности,

При эксплуатации образцов, отпрессованных при усилии 500 кг/см , наблюдалс  наклеп частиц обрабатываемого материала на инструмент и, как следствие,- резкое ухудшение качества обрабатываемой поверхности . Исход  из требований по точности , самозатачиваемости и пористости структуры инструмента, усилие прессовани  выбираетс  в пределах 400-450 кг/см . При прессовании менее 3 с образцы неравномерно пропрессовываютс , а свыше 4с- изменений не наблюдаетс ,

Предлагаемый способ позвол ет освоить производство дешевых и производительных инструментов дл  качественной обработки в зких материалов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  пористого абразивного инструмента, при котором из абразивной массы, содержащей абразив, фритту и пластификатор, прессуют заготовку и подвергают ее термообработке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  режущей способности инструмента, зерна фритты берут равными 0,2-0,5 размера зерен абразива, в массу дополнительно ввод т графит, водный раствор поливинилового спирта (ЛВС) и в качестве пластификатора - гранулированный парафин , при этом компоненты абразивной массы берут в следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Абразив54-55

   Фритта25-26

   Гранулированный парафин 11 12 Графит-3- 4

   ПВС5-6

   причем прессование осуществл ют при дав лении 400-450 кг/см , а термообработку до температуры спекани  зерен фритты.

   Продолжение таблицы