RU2523859C2

RU2523859C2 - Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента

Info

Publication number: RU2523859C2
Application number: RU2011134918/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Константинович Старков; Сергей Александрович Рябцев; Владислав Георгиевич Боровский
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2014-07-27
Also published as: RU2011134918A

Abstract

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках. Способ включает дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, и перемешивание до готовности. Дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут. Технический результат заключается в увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках.

Известен промышленный способ приготовления абразивной массы для абразивного инструмента, согласно которому производят одновременную дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов - абразивных зерен электрокорунда, керамической связки, а также клеящих и увлажняющих добавок в течение времени, необходимого для равномерного распределения зерна связки [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].

Однако, при использовании этого способа для изготовления высокопористого инструмента, абразивная масса которого, помимо указанных компонентов, содержит дополнительно наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером от 5 до 560 мкм в количестве -200% от объемного содержания абразива или смесь алюмосиликатного наполнителя и выгорающего наполнителя, например, в виде молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.] технологические свойства получаемой абразивной массы ухудшаются, увеличивается их разброс, что приводит к уменьшению прочности сырца и снижению стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Это связано с тем, что введение в абразивную массу порообразующих наполнителей существенно - до 7 раз - изменяет разноплотность входящих в нее компонент: плотность зерна электрокорунда белого - 3,85÷4,15 г/см³ керамической связки - 2,5 г/см³ фруктовых косточек 1,4÷1,5 г/см³ алюмосиликатных сферических частиц 0,6÷0,8 г/см³.

В результате указанной разноплотности компонент абразивной массы для высокопористого инструмента приготовление ее по известной технологии не обеспечивает качественного перемешивания с необходимым однородным распределением всех ее составляющих компонент, что и приводит к указанному ухудшению технологических свойств готовой абразивной массы.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для достижения поставленной задачи в известном способе приготовления абразивной массы, в котором производят дозированную загрузку и перемешивание ее сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, согласно предложенного способа, дозированную загрузку и перемешивание до готовности производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, а затем клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

В случае использования в качестве наполнителя дополнительно фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, их дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Преимущества заявленного способа приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента подтверждается результатами испытаний. Из двух партий свежезаформованного сырца, из смесей, одна из которых была приготовлена предлагаемым способом, а другая приготовлена традиционным способом, изготавливались бруски с размерами 250×35×10 мм и круглые плашки с размерами 80×20 мм. Бруски с размерами 250×35×10 мм проверялись на прочность на приборе Ватти. Плашки с размерами 80×20 мм подвергались высокотемпературному обжигу, после чего определялась их твердость.

В качестве критерия оценки были приняты приведенные в таблице значения прочности и твердости для двух вариантов смешивания абразивной массы: по способу с одновременной загрузкой в смесительную машину всех компонентов и по способу с заявленной последовательностью загрузки и перемешивания компонентов аналогичного состава абразивной массы.

Количественная оценка стабильности прочности на излом и твердости по глубине лунки приведена по величине среднеквадратичного отклонения (СКО).

Сравнение опытных данных, полученных двумя способами смешивания абразивных масс, показывает более высокие показатели по прочности сырца на излом, ее стабильности, а также стабильности твердости в образцах абразивных инструментов, изготовленных по заявленному способу приготовления абразивной массы.

Обозначение характеристики абразивного круга	Вид наполнителя, дополнительно содержащегося в абразивной массе	Способ приготовления абразивной массы	Прочность сырца на излом, кПа			Твердость по глубине лунки, мм
Обозначение характеристики абразивного круга		Способ приготовления абразивной массы	Диапазон	Среднее значение	СКО	Диапазон	Среднее значение	СКО
25А F80 J 8 V	Алюмосиликатный наполнитель	Известный	58,8÷65	61,7	0,04	4,2÷5,4	4,6	0,30
		Заявленный	72,0÷73,8	72,6	0,02	4,3÷5,2	4,7	0,24
25A F80 I 14 V	Алюмосиликатный наполнитель + молотые персиковые косточки	Известный	32,2÷41,6	38,8	0,05	5,0÷6,1	5,6	0,28
	Алюмосиликатный наполнитель + молотые персиковые косточки	Заявленный	43,2÷49	45,7	0,03	5,2÷5,9	5,5	0,21
Примечание: 25А - материал абразивного зерна (электрокорунд белый); F80 - зернистость; J, I - твердость круга; 8, 14 - номер структуры круга, V - связка

Claims

1. Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента, включающий дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов в виде абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок до готовности абразивной массы, отличающийся тем, что дозированную загрузку производят с последовательным перемешиванием сыпучих компонентов, при этом сначала перемешивают абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя дополнительно используют молотые фруктовые косточки в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, которые дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.