RU2096163C1

RU2096163C1 - Abrasive mass

Info

Publication number: RU2096163C1
Application number: RU96101724A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Куревлев; С.П. Зыков; Л.В. Черневский; А.И. Алферов; Б.М. Бродский
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "АО ВНИИПП"; Акционерное общество открытого типа "АООТ "МАЗ"
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: abrasive mass includes, wt.-%: abrasive grains, 40-50; ceramic binder, 55-60; kaolin, 10-12; dextrin, 2-4; water, 18-20; and glycerol, 3-5, as additive controlling drying process. Abrasive mass may find application when manufacturing tools in the form of abrasive grains on ceramic binder utilized for vibration-abrasive finishing of irregularly shaped parts. EFFECT: improved abrasive characteristics. 1 tbl

Description

Техническое решение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано, например, при изготовлении инструмента в виде абразивных гранул на керамической связке. Такой инструмент применяется при отделочной виброабразивной обработке деталей сложной формы, в частности элементов подшипников качения. The technical solution relates to the field of metal cutting and can be used, for example, in the manufacture of tools in the form of abrasive granules on a ceramic bond. Such a tool is used for finishing vibration-abrasive processing of parts of complex shape, in particular elements of rolling bearings.

Известен состав абразивной массы, содержащей абразивные зерна, керамическую связку и временное связующее, в качестве которого использован водорастворимый препарат СIУ (см. авт. свид. СССР по кл. B 24 D 3/14 N 1444861, 1985 г. ). Однако данная абразивная смесь имеет малую прочность свежесформированного и высушенного изделия, что не обеспечивает высокого качества готового инструмента. The known composition of the abrasive mass containing abrasive grains, a ceramic binder and a temporary binder, which is used as a water-soluble preparation SIU (see ed. Certificate of the USSR according to class B 24 D 3/14 N 1444861, 1985). However, this abrasive mixture has low strength freshly formed and dried products, which does not provide high quality finished tool.

Известна также масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивные зерна, керамическую связку, увлажнитель, клеющую добавку и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (см. авт. свид. N 1085797 по кл. B 24 D 3/14, 1984 г.). Однако такой состав не обеспечивает высокого качества смеси: при формовке происходит слипание частичек, образуются комочки, смесь налипает на рабочие органы. Твердость и прочность сырых и высушенных изделий также недостаточно высокая. Also known is the mass for the manufacture of an abrasive tool containing abrasive grains, a ceramic bond, a humidifier, an adhesive additive and the sodium salt of carboxymethyl cellulose (see ed. Certificate No. 1085797 according to class B 24 D 3/14, 1984). However, such a composition does not provide high quality of the mixture: during molding, particles stick together, lumps form, the mixture sticks to the working bodies. The hardness and strength of raw and dried products is also not high enough.

Известна также абразивная масса для изготовления абразивного инструмента (см. авт. вид. N 1088920 по кл. B 24 D 3/14, 1984 г.), состав которой является наиболее близким к заявляемому, содержащая ингредиенты в следующем соотношении, мас. Also known abrasive mass for the manufacture of abrasive tools (see auth. View. N 1088920 according to CL B 24 D 3/14, 1984), the composition of which is closest to the claimed, containing ingredients in the following ratio, wt.

Абразив 70 90
Керамическая связка 7 20
Клеящий увлажнитель 3 10
Окислы или карбонаты щелочных металлов 0,1 0,3
Положительным в таком составе является введение добавки, активизирующей процесс твердения при формовании и сушке изделия.Abrasive 70 90
Ceramic bond 7 20
Adhesive humidifier 3 10
Alkali metal oxides or carbonates 0.1 0.3
Positive in this composition is the introduction of an additive that activates the hardening process during molding and drying of the product.

Недостатком такой абразивной массы является относительно низкая твердость и механическая прочность абразивных гранул из-за наличия значительного количества трещин на поверхности гранул и сколов образующихся на острых гранях и углах вершин, что снижает стойкость абразивного инструмента при виброабразивной обработке. Это происходит вследствие недостаточной эластичности исходного материала, подвергаемого после смешивания экструзии, разрезанию на отдельные треугольные гранулы и интенсивной сушке. На этих этапах технологического процесса влага неравномерно испаряется с поверхности и из объема массы, создаются условия для образования микротрещин. The disadvantage of this abrasive mass is the relatively low hardness and mechanical strength of the abrasive granules due to the presence of a significant number of cracks on the surface of the granules and chips formed on sharp edges and vertex angles, which reduces the resistance of the abrasive tool during vibration abrasive processing. This is due to insufficient elasticity of the starting material, subjected to extrusion after mixing, cutting into individual triangular granules and intensive drying. At these stages of the technological process, moisture unevenly evaporates from the surface and from the bulk of the mass; conditions for the formation of microcracks are created.

Поставлена задача повысить стойкость абразивного инструмента за счет увеличения его твердости и механической прочности, а также сократить брак за счет получения более плотной структуры изделия, лишенного микротрещин и сколов на поверхности. The task is to increase the resistance of the abrasive tool by increasing its hardness and mechanical strength, and also to reduce marriage by obtaining a denser structure of the product, devoid of microcracks and chips on the surface.

Эта задача решается тем, что абразивная масса для изготовления абразивного инструмента для отделочной обработки, включающая абразивное зерно, керамическое связующее, клеящий увлажнитель, воду, и добавку, регулирующую процесс сушки, в виде глицерина, содержит ингредиенты в следующем соотношении, вес./ч. This problem is solved in that the abrasive mass for the manufacture of an abrasive tool for finishing processing, including abrasive grain, a ceramic binder, an adhesive moisturizer, water, and an additive that regulates the drying process, in the form of glycerin, contains ingredients in the following ratio, wt./h.

Абразивное зерно 40 50
Керамическое связующее 55 60
Каолин 10 12
Декстрин 2 4
Глицерин 3 5
Вода 18 20
В качестве абразивного зерна может быть использован микрошлив порошок белого электрокорунда типа 25А зернистостью М40 М10. В качестве связки может быть использовано керамическое связующее типа КЗПГ. При этом каолин служит пластификатом, а сухой декстрин клеящим увлажнителем (временным связующим).Abrasive grain 40 50
Ceramic binder 55 60
Kaolin 10 12
Dextrin 2 4
Glycerin 3 5
Water 18 20
As an abrasive grain, micro-alumina powder of type 25A white alumina with a grain size of M40 M10 can be used. As a bond, a ceramic binder of the KZPG type can be used. In this case, kaolin serves as a plasticizer, and dry dextrin as an adhesive moisturizer (temporary binder).

Введение в абразивную массу глицерина в размере 3 5 вес.ч. обеспечивает равномерное смачивание компонентов абразивной массы, что придает ей необходимую пластичность, способствует стабилизации процесса формирования гранул, по мере их сушки и спекания препятствует более быстрому испарению воды с поверхности гранул, чем изнутри их объема. Этим достигается уменьшение количества микротрещин на поверхности гранул и сколов на их острых кромках. The introduction into the abrasive mass of glycerol in the amount of 3 5 parts by weight provides uniform wetting of the components of the abrasive mass, which gives it the necessary plasticity, helps to stabilize the formation of granules, as they dry and sinter, it prevents the more rapid evaporation of water from the surface of the granules than from the inside of their volume. This achieves a decrease in the number of microcracks on the surface of granules and chips on their sharp edges.

Увеличение объема связки по сравнению с прототипом до 55 60 вес.ч. в составе абразивной массы значительно повышает твердость и механическую прочность гранул. The increase in the volume of the ligament compared to the prototype up to 55 60 parts by weight in the composition of the abrasive mass significantly increases the hardness and mechanical strength of the granules.

Все это улучшает эксплуатационные свойства абразивного инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы, обеспечивая повышение его режущей способности. All this improves the operational properties of the abrasive tool made of the proposed abrasive mass, providing an increase in its cutting ability.

Экспериментальным путем установлено оптимальное количество глицерина, вводимого в состав абразивного материала, в пределах 3 ^oC 5 вес.ч. При нарушении этих предельных значений происходит ухудшение реологических свойств абразивной массы: ухудшается равномерность распределения в ней компонентов, что снижает количество формируемой смеси. Так, увеличение количества глицерина до 7 ^oC 10 вес.ч. приводит к значительному разбросу твердости спекаемых гранул и снижению их стойкости в процессе обработки металлов. Недостаточное количество глицерина в смеси (менее 3 вес.ч.) вызывает появление микротрещин на поверхности и сколов на гранях гранул.Experimentally established the optimal amount of glycerol introduced into the composition of the abrasive material, within 3 ^o C 5 parts by weight If these limit values are violated, the rheological properties of the abrasive mass deteriorate: the uniform distribution of the components in it deteriorates, which reduces the amount of the mixture being formed. So, an increase in the amount of glycerol to 7 ^o C 10 parts by weight leads to a significant spread in the hardness of the sintered granules and a decrease in their resistance to metal processing. An insufficient amount of glycerol in the mixture (less than 3 parts by weight) causes the appearance of microcracks on the surface and chips on the faces of the granules.

В таблице N 1 представлены данные о содержании компонентов в абразивной массе по предлагаемому и известному составу и представлены результаты испытаний инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы. Table N 1 presents data on the content of components in the abrasive mass according to the proposed and known composition and presents the test results of a tool made from the proposed abrasive mass.

Таким образом, увеличение количества керамического связующего до 55 60 вес. ч. и введение в качестве добавки, регулирующей процесс твердения, глицерина в объеме 3 ^oC 5 вес.ч. позволяет увеличить, по сравнению с прототипом, твердость абразивных гранул и их механическую прочность, исключить брак из-за наличия микротрещин на их поверхности и сколов на гранях. Все это придает предлагаемой абразивной массе высокую режущую способность, что снижает количество необходимого машинного времени при обработке металлических изделий инструментом, изготовленным из такой абразивной массы.Thus, an increase in the amount of ceramic binder to 55 to 60 weight. hours and the introduction of as an additive that regulates the hardening process, glycerol in a volume of 3 ^o C 5 parts by weight allows to increase, compared with the prototype, the hardness of the abrasive granules and their mechanical strength, to exclude marriage due to the presence of microcracks on their surface and chips on the faces. All this gives the proposed abrasive mass a high cutting ability, which reduces the amount of necessary machine time when processing metal products with a tool made from such an abrasive mass.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной по сравнению с прототипом, имеет изобретательский уровень и является промышленно применимым, то есть отвечает условиям патентоспособности изобретения. The proposed solution has a novelty in comparison with the prototype, has an inventive step and is industrially applicable, that is, meets the conditions of patentability of the invention.

Claims

An abrasive mass for the manufacture of an abrasive tool for finishing processing, including abrasive grain, a ceramic binder, an adhesive moisturizer, water and an additive that regulates the drying process, characterized in that the mass contains kaolin as an adhesive moisturizer for dextrin, and as an additive that regulates the drying process , glycerin, while the ingredients of the mass are selected in the following ratio, parts by weight

Abrasive grain 44 50
Ceramic binder 55 60
Kaolin 10 12
Dextrin 2 4
Glycerin 3 4
Water 18 20t