SU1463459A1 - Абразивный материал - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области производства абразивного инструмента, используемого преимущественно дл  глубинного шлифовани  инструментальных сталей с целью повышени  размерной стойкости и кром- костойкости. Абразивный материал дл  изготовлени  шлифовального инструмента включает зерна кубического нитрида бора марки КР (кубонит), зерна плавленного корунда

Description

Изобретение относитс  к изготовлению абразивного инструмента, предназначенного преимущественно дл  глуби{)ного шлифовани  инструментальных сталей.

Целью изобретени   вл етс  увеличение размерной стойкости, кромкостойкости, снижение  влений «засаливани  и адгезии абразивного инструмента при глубинном шлифовании инструментальных сталей путем подбора химических инертных абразивных материалов с достаточной режущей способностью и износостойкостью.

Абразивна  масса дл  изготовлени  шлифовального инструмента содержит зерна кубического- нитрида бора марки КР (кубонит), зерна плавленного корунда (44А монокорунда) с зернистостью, равной 130- 160% от зернистости основной фракции кубонита , и зерна спеченного корунда марки ЦМ-332 с зернистостью,, равной 20-30% от зернистости основной фракции, при следующем соотношении компонентов, об.%: Плавленный корунд32-56

Кубический нитрид бора 25,0-50,0 Спеченный корундОстальное

Глубинное шлифование характеризуетс  малыми (в дес тки раз меньше) толщинами среза по сравнению с обычным многопроходным шлифованием. В то же врем  длина дуги контакта инструмента с заготовкой и врем  контакта зерна с металлом увеличиваютс  в дес тки раз по отношению к обычным методам шлифовани . Расчет сил, действующих на одно зерно при глубинном шлифовании, показывает, что сила резаии  на 20-30% меньше. Учитыва  перечисленные особенности глубинного шлифовани , можно сформулировать основные требовани  к абразивному материалу при этих услови х работы: необходима высока  режуща  способность при небольших усили х резани , действующих на зерно, достаточна  химическа  инертность, так как зерно находитс  с металлом в контакте более длительное врем , и достаточна  износостойкость.

Исход  из этих требований формируетс  композици  абразивного материала дл  глубинного шлифовани  инструментальных и, в первую очередь, быстрорежущих

Ф

00 4

СП

сталей. Высокой режущей способностью при малых усили х резани  обладает зерно монокорунда.

Вторым компонентом с высокими режущими свойствами выбрано зерно кубического нитрида бора марки КР (кубонита), которое имеет строение монокристалла.

Высока  твердость и низкий коэффициент трени  кубонита по быстрорежущим стал м позвол ет в значительной мере снизить адгезионные процессы в зоне резани , теплонапр женность шлифовани . Это особенно важно при глубинном шлифовании, где врем  контакта зерна с металлом увеличиваетс  на пор док по сравнению с многопроходным методом. Поэтому применение зерен кубонита марки КР позвол ет осуществл ть высокопроизводительную и качественную обработку без фазовых и структурных изменений в поверхностном слое. Кроме то- го износостойкость КНБ при обработке быстрорежущих и других инструментальных сталей превосходит износостойкость алмаза в 5-10 раз, а электрокорунда в 100- 200 раз. Таким образом, композици  предлагаемых абразивных материалов из монокорунда и кубонита в составе шлифовального круга обеспечивает высокую его режущую способность, размерную стойкость, крупные зерна создают на обрабатываемой поверхности локальные выросты и при этом разрушаютс , затем вступают в работу зерна основной фракции, а дл  увеличени  кромкостойкости предложено ввести в композицию зерно спеченного корунда, зернистость которого составл ет 20-30% от зернистости основной фракции кубонита. Зерно спеченного корунда имеет пределы прочности на сжатие и изгиб в 2-5 раз выше, чем зерна электрокорунда плавленного, поэтому в композиции берет на себ  функции по поддержанию размерной стойкости и кромкостойкости . Уменьшение или увеличение количества зерен спеченного корунда, приводит к значительным изменени м стойкости и кромкостойкости.

В целом оптимальные услови  работы инструмента обеспечиваютс  новой совокупностью взаимосв занных предлагаемых компонентов абразивного материала. Соотношени  содержани  компонентов и их зернистости  вл етс  оптимальным, так как при увеличении зернистости основной фракции (кубонита ) расход ее увеличиваетс  без увеличени  эксплуатационных характеристик инструмента .

Нагрузки при резании в предлагаемой композиции зерен распредел ютс  следующим образом. Вначале в работу включаютс  крупные зериа монокорунда, которые создают на обрабатываемой поверхности локальные вырывы, что снижает прочность поверхностного сло , облегчаютс  услови  дальнейшей обработки, при этом крупные зерна разрушаютс  и вступают в работу зерна основной фракции кубоннта, износостойкость которых достаточно высока . Затем по мере измельчени  этих зерен в работу включаютс  зерна дополнительной мелкой

фракции спеченного корунда.

Установленное количественное содержание компонентов также  вл етс  оптимальным , так как увеличение или снижа1ие содержани  основной фракции кубонита (и св занного с ним содержани  монокорунда) экономически нецелесообразно - увеличение не приводит к повышению эксплуатационных характеристик, а сннженне приводит к тому, что нарушаетс  механизм включени  в работу попеременно зерен монокорунда,

5 разрушающихс  хрупко и все врем  обновл ющих новые грани, и зереи кубонита, обладающих достаточной износостойкостью и возможностью поддержани  размерной стойкости инструмента. Увеличение или снижение содержани  спеченного корунда также

0 приводит к нарушению баланса распределени  нагрузок в зоне резани  между хруп- коразрушаюшимис  зернами и износостойкими прочными зернами.

5 Изготовление шлифовальных кругов из абразивной композиции производитс  по технологии производства эльборового инструмента на керамической св зке.

Изготовлены шлифовальные круги типоразмера 1А1 200X32X10X5. 0 Пример 1. 100%-иа  концентраци  кубического нитрида бора.

Компоненты абразивного сло  дозируют в следующем соотношении, об.%: Плавленный монокорунд (44А)16

5 Кубический нитрид бора

(КР)25

Электрокорунд спеченный (ЦМ-332)5

Жидкий бакелит5

„ Св зующее (К27)Остальное

Смешивают, прессуют и спекают по технологии производства инструмента из эль- бора на керамической св зке.

Пример 2. 50%-на  концентраци  КР. 5 Компоненты абразивного сло  дозируют в следующем соотношенни, об.%: Плавленный монокорунд (44А)28,5

Кубнческий нитрид бора 12,5 Электрокорунд спеченный/

0 (ЦМ-332)5

Жидкий бакелит5

Св зующее (К27)Остальное

Смещивают, прессуют и спекают по технологии производства инструмента из эль- бора на керамнческой св зке. Испытани  провод т на плоскошлнфо- вальном станке дл  глубинного шлифоваии . Режимы резани : Укр.30 м/с, ,2- 0,4 м/мин, ,5-3 мм.

Обрабатываемый материал - сталь Р6М5 (Я/ с б2-66). Замеры съема металла и износа круга производ т микрометром с ценой делени  0,001 мм.

Результаты испытаний сведены в таблицу. Нар ду с предлагаемым составом абразивного материала изготовлеии  и испытаны шлифовальные круги, состав которых отличаетс  только маркой КНБ (были вз ты зерна марки ЛД. Производительность работы при использоваиии шлнфкругов из эльбора марки ЛД примерио така  же как и предлагаемыми, ио на обрабатываемой поверхности наблюдаютс  п тна прижога. Ку- бонит марки КР дл  шлифовани  быстрорежущих сталей  вл етс  наиболее прием- лемым по производительности и качеству обработанной поверхности. Производительность обработки шлифкругами из КНБ выше в 4-5 раз производительности, достигаемой при шлифовании корундовыми кругами . При использовании предлагаемой композиции абразивного материала производительность увеличиваетс  до 10-15 раз. Применение предлагаемого абразивного материала позвол ет повысить режушую способность инструмента, его размерную стойкость и кромкостойкость, снизить теплонапр жен- ность процесса резани  (устранить при- жоги).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Абразивный материал дл .изготовлени  шлифовального инструмента на керамической св зке, содержащий зерна кубического нитрида бора и зерна плавленного корунда с зернистостью, равиой 130-160% от зернистой основной фракции зерен кубического нитрида бора, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  размерной стойкости и кромкостойкости инструмента, он дополнительно содержит зерна спеченного корунда с зернистостью, равной 20-30% от зернистости основной фракции, при следующем соотношении компонеитов, об.%:

   Зерна плавленного корунда 32,0-56,0

   Зерна кубического нитрида

   бора25,0-50,0

   Зерна спеченного корунда Остальное

   Р 125/100 СМ1 К 27 150% 44А 17% КР 65%

   ЦМ-332 остальное . КР125/100 СМ1 К27 100%

   44А 32%

   КР 50%

   ЦМ-332 остальное КР125/100 СМ1 К27 50%

   44А 56%

   КР 25%

   ЦМ-332 остальное 44А16НС111К ЛД 125/100 СМ1 К27 100%

   44А 32%

   44А 32%

   ЛД 50%

   ЦМ-332 остальное

   160

   125/100

   40/32

   160

   125/100

   40/32

   160

   125/100 40/32 -160

   160

   125/100 40/32

   56,8

   52 40,7

   6,5 35,4

   На обработанной поверхности слабый при- жог, есть налипани  на поверхность круга