SU1399107A1 - Способ изготовлени алмазного инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к изготовлению алмазного инструмента на орга- ничебкой св зке, предназначенного дл  тонкого шлифовани  оптического стекла методом притира. Цель изобретени  состоит в попышении качества обработки оптических деталей, возможности при этом использовать в инструменте более широкий диапазон зернистости алмазного микропорошка, а также примен ть при обработке смазоч- но-охлаждающие жидкости на основе воды с малым) добавками поверхностно- активных веществ. Инструмент изготавливают из массы, содержащей порошковые фенолформальдегидные св зуго- Фе, алмазный микропорошок и металлический наполнитель в виде алюмини . Массу укладывают в форму в свободном насыпном состо нии и спекают , нагрева  ее от комнатной температуры до 180-200 С со скоростью не более 5 град/мин. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (Л

Description

со ;о t

Изобретение относитс  к изготовлению алмазного инструмента на органической св зке, предназначенного дл  тонкой шлифовки опти еского стекла.

Цель изобретени  - улучшение качества обработки оптического стекла при тонком шлифовании инструментом н органической св зке, использование при этом в инструменте более пгароко- го диапазона зернистостей алмазного NBiKponopopiKa. Дополнительно целью  вл етс  обеспечение возможности работы инструмента со смазочно- охлаждак цими жидкост ми, содержащими пониженное количество ПАВ.

Способ осуществл ют следуюгим образом.

Массу, содержащую порошковую фено фор мал ьдегидную смолу « алмаз,свобод но насыпают в форму и подвергают термообработке от комнатной температры до 180-200 С со скоростью не более 5 град/мин. Дл  увеличени  стойкости получаемого инструмента в масс дополнительно ввод т алюминиевый по- ропок от 0,5 до 25% от объема массы. Инструмент, изготавливаемый по предлагаемому способу J  вл етс  высокопористым . Содержание пор в инстру- менте составл ет Д8-60%. Порообразование ocyoieСТЕЛЯетс  за счет того количества газов, которое возникает при полимеризации смолы. Дл  изготовлени  инструмента используют алмазный микропорошок зернистостью 20/14. Применение алмаза зернистостью 20/1А не приводит к ухудшению качества обработки при шлифовании Это объ сн етс  тем, что при crfeкaнии массы в свободном насыпном состо нии в значительной степени улучшаютс  услови  дл  адгезионного закреплени  алмазных зерен в матрице инструмента. Из анализа экспери- ментальных данных следует, что возникновение дефектов при шлифовании (в виде глубоких отдельных царапин, выколок на стекле) прежде всего св зано с неустойчивостью положени  апма ных зерен в зоне контакта инструмент-стекло .

В свою очередь применение более крупной зернистости алмаза в инструменте очень резко отражаетс  на повьш:ении шлифующей способности инсрумента ,а следовательно, по вл етс  возможность в несколько раз снизить в СОЖ содержание ПАВ,

с

5

0 5 g .,. .с

5

0

5

Повьш1ению шлифующей способности способствует также и высокопориста  структура инструмента, котора  создает благопри тные услови  дл  удержани  на поверхиости инструмента СОЖ.

В массу дп  изготовлени  инструмента допускаетс  введение алюминиевого порошка от 0,5 до 25% от объема массы . Введение алюмини  производитс  с с целью уменыпени  износа инструмента . В силу своей пластичности и незначительной твердости алюминий не оказывает вли ни  на ухудшение качества обработки, в то же врем  металлические порошки, по твердости превосход щие алюминий (медь, никель, тселе- |зо), такое вли ние оказывают. Введение алюмини  в массу в количестве 0,5% от объема массы снижает износ инструмента (по сравнению с инструментом без алюмини ), более чем в 1,5 раза, н такой инструмент уже может представл ть практический интерес. Но алюмини  не должно вводитьс  более 252 от объема массы - это граница , с которой начинаетс  ухудшение качества обработки. Причина ухудшени  обработки оп ть же в нарушении условий адгезионного закреплени  алмазных частиц в св зке При спекании массы в свободно насыпном состо нии и содержании при этом в массе алюмини  более 25% в силу капилл рного эффекта происходит обед- ,нение жидкой фазы св зующего (св зующее оковываетс  множеством алюминиевых частиц) и этнм ухудшаютс  услови  дл  смачивани  частиц алмаза. Введение алюмини  до 25% от объема массы на производительность инструмента практически не вли ет.

На образование пористой структуры существенное вли ние оказьшает скорость нагрева массы при спекании. При скорости нагрева свьш1е 5 град/мин происходит чрезмерно интенсивное газовыделение , которое образует неоднородную пористость и значительно разупрочн ет св зку, а это нарушает стабильность процесса шлифовани , повышает износ инструмента и несколько ухудшает качество обработки. При изменении скорости нагрева от 0,5 до 4 град/мин структура инструмента практически не измен етс . Скорость нагрева , равную 2-73 град/мин,можно счиb

20

25

тать оптимальной. Нагрев формы с массой при спекании производ т в термостате и начинают нагрев от комнатной температуры. Это условие должно выполн тьс , потому что (bopNbl,

в которых производ т спекание массы, массивны и дл  равномерного разогре- ва требуетс  постепенное увеличение температуры.

Пример. Изготавливают инструмент дп  тонкого пшифовани  оптического стекла 0 12 мм и Н 10 мм.

Состав массы дл  изготовлени  инструмента дл  тонкого шлифовани  опти- 15 ческого стекла гфиведен в табл.1.

Порошки св зующего СФП-ОИЛ, алюмини  и алмаза смешивают в смесителе (любого типа) до равномерного распределени  компонентов в массе.

Массу свободно насыпают в форму, изготовленную из металла или фторо- пласта и представл ю1цую собой плиту (толщиной 16 мм) с отверсти ми ф 12 мм, под которую подкладывают

плиту-основание.

Форму помещают в термостат при

комнатной температуре и производ т нагрев до 180-200 С со скоростью подъема температуры, равной 2-3 град/мин.

После достижени  180-200 с форму вынимают из термостата и охлаждают на воздухе, после чего из нее извлека ют алмазные элементы.

Испытание провод т на станке типа 9ШП на операгщи тонкого шлифовани  образцов оптического стекла К8 при следуклцих режимах: число оборотов шпиндел  - 1400 об/мин; удельное давление на образец - 0,9 кгс/см ; смещение поводка относительно центра шпиндел  - 23 мм; СОЖ - вода с добавками полиамина. Процентное содержание полиамина измен ли от 0,025 до g 0,5%.

Результаты испытаний приведены в т абл. 2.

I

Испытани  вариантов с СОЖ, в кото gg

рой полиамина содержитс  0,4% показывают , что преимущество по чистоте обработки имеют варианты 1 и 2. Вариант 5 не обеспечивает требуемую чистоту обработки по ТУ. Оптимальный вариант 3.

Проводили испытани  оптимального варианта 3 в сравнении с прототипом при изменении составов СОЖ.

gg

30

35

40

b

0

25

Q

15

g

gg

Ре ультаты иптытаниГ принрлрии в т абл J 3.

ripejinaraeNtm инструмент может работать с одинаковой производительностью и обеспечивать качество обработанной поверхности стекла, равное с прототипом, при этом можно уменьшить концентрацию полиамина в СОЖ и 10 раз.

Предлагаемый способ изготовлени  инструмента (в отличие от способа- прототипа) позвол ет использовать дл  целей тонкого шлифовани  алмазный микропорошок зернистостью 20/14 (вместо 14/10), который значительно менее дефицитен и менее трудоемок при прецезионной классификацииJ обеспечивать высокую производительность ошифовани  при условии использовани  СОЖ с значительно мепьпшм (в 10 ра ) содержанием поверхностно-активных веществ f например, полиамина) и тем снизить токсическое воздействие СОЖ, что в свою очередь откроет возможность расширить область внедрени  алмазного пшифоваки  оптического стекла; уменьшить трудоемкость изготовлени  инструмента за счет устранени  операции прессовани ; производить инструмент вне специапизированного предпри ти  непосредственно на заводах , потребл юсцих этот инструмент.

Claims (1)

1. Способ изготовлени  алмазного инструмента, при котором из порошкообразной массы с фенолформапьдегид- ным св зуюпдам формообразуют инструмент и термообрабатывают его до температуры 180-200°С, отличающийс  ТЕМ, что, с целью улучшени  качества обработки при тонком шлифовании оптического стекла, расширени  диапазона зернистости алмазных порошков, (формообразование инструмента осуществл ют при термообработке со скоростью не более 5 град/мин,причем термообработке подвергают свободно насыпанную массу.

30

35

40

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю- gg щ и и с   тем, что с пв-пью увеличени  стойкости инструмента, в массу дополнительно ввод т алюминиевый порошок в количестве 0,5%-25,0% от объема массы.

Таблица 1

Вариант состава массы

1399107

8 Продолжение табл.3