SU743855A1 - Способ изготовлени абразивного инструмента - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  абразивных инструментов и может быть использовано в станкостроительной и инструментальной промышленнос ти дл  изготовлени  абразивных инструмен тов с высокими прочностными и эксплуатационными свойствами. Известен способ изготовлени  абразивного круга, включающий смешивание компонентов массы и последующее виброфор- мование смеси с использованием вертикальной вибрации с заданной посто нной амплитудой С1 . Согласно этому способу порошкообразный состав засыпают в разборную форму, смонтированную на вибрируюшей опорной плите, и за счет вибрации происходит фррмование и твердение круга, после чего готовое изделие отдел ют от формы. Недостатком указанного способа  вл етс  образование структуры с хаотичным расположением зерен в объеме инструмента , особенно в плоскост х, перпендикул рных направлению колебаний, что не позвол ет получать инструмент с высокими &кс- плуатационными свойствами. Цель изобретени  - повышение прочностных и эксплуатационных свойств инструмента за счет создани  однородной структуры с ориентированным расположением зерен. Указанна  цель достигаетс  тем, что смешение компонентов провод т вначале с колебани ми в верт11кальной ппоскостн и с последующим наложением колебанвй в горизонтальной плоскости при одновременном уменьшении амплитуды колебаний в вертикальной плоскости, а формование смеси осуш1ествл ют при наложввви вначале крутильных колебаний в горизонтальной плоскости с последующим наложением колебанвй в вертикальной плоскости при одновременном уменьщении амплитуды колебаннй ,в горизонтальной плоскости и постепенном повышении давлени  формованн . При этом операцию смешени  целесообракэно проводить в режиме виброквлени  визчале с колебани ми в вертикальной плоскости с частотой 20-50 Гц и амплитудой . 2-О,5 мм с последующим наложением колебаний в горизонтальной плоскости с частотой 30-1ОО Гц и амплитудой 3-О,5 мм при одновременном уменьшении амплитуды колебаний в вертикальной плоскости до нул  к концу процесса смешени . Формование целесообразно проводить в режиме псевдоожижёни  вначале с крутильными колеба- ,ни ми в Горизонтальной плоскости с частотой 5О-150 Гц и амплитудой 3-О,1 мм с последующим наложением колебаний в вертикальной плоскости с частотой 5О20О Гц и амплитудой О,5-О,1 мм при одновременном плавном уменьщении амплитуды крутильных колебаний в горизонтальной плоскости до О к концу процесса формовани ; давление формовани  постепенно увеличиваетс  в пределах О,02-20 кг/см

Способ осуществл етс  следующим образом .

Применение в процессе смещени  вибрации с колебани ми в вертикальной плоскости с частотой 2О-5О Гц и амплитудой 2-0,5 мм в режиме кипени  требуетс  дл  создани  активного массобмена компонентов абразивной смеси и достижени  равноверо тного динамического состо ни  смеси во всем ее объеме. Это необходиМО дл  получени  высокой однородности распределени  компонентов. Вибраци  в горизонтальной плоскости с частотой 30- 10О Гц и амплитудой 3-О,5 мм в процессе смещени  при одновременном вертикаль ном вибрировании необходима дл  распределени  св зки по поверхности зерна и получени  сплощного тонкослойного покрыти  св зки по зерну. Дл  исключени  возможности отслоени  св зки от зерна постеп8н но уменьшают до нул  вибрацию с колебани ми в вертикальной плоскости. Диапазон указанных выше параметров вибрации, обеспечивающих оптимальное динамическое состо ние на разных стади х процесса сме- шени , определен экспериментально с учетом пол  дисперсности наиболее распрост; раненных видов абразивных смесей.

Применение в процессе формовани -крутильных колебаний в горизонтальной плоскости с частотой 5О-15О Гц и амплитудой 3-О,1 мм в режиме псевдоожижени  необходимо дл  создани  ориентированного расположени  зерен в услови х направленного периодического сдвигового деформировани . Вибраци  в вертикальной плоскости с частотой 50-200 Гц и амплитудой 0,5-0,1 мм в процессе формовани  при

одновременном вибрировании с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости необходима дл  понижени  обьемной продольной в зкости смеси в результате разрушени  структуры. Это необходимое условие дл  достижени  высокой степени уплотнени  при максимальной однородности структуры по высоте инструмента. После создани  распределенного положени  зерен дальнейшее воздействие вибрации с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости не  вл етс  необходимым и поэтому на завершающей стадии формовани  вибрацию с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости прекращают . Диапазон параметров вибрации при формовании определен, как и при смещении , экспериментально с учетом пол  дисперсности наиболее распространенных видов абразивных смесей.

Ниже привод тс  примеры осуществлени  предлагаемого способа.

Пример 1 Изготовление абразивного инструмента характеристики 63С125М13К10.

Зерно карбида кремни  зеленого дисперсностью 1250 мкм в количестве 10 кг засыпают в камеру вибросмесител  и подвергают вибрации в вертикальной плоскости в режиме виброкипени  с частотой 20 Гц и амплитудой 2 мм в течение 10 с. Затем зерно смачивают водой в количестве 0,25 кг. Через ЗО с после увлажнени  в вибросмеситель засыпают 0,2 кг сухого декстрина, а затем еще через 20 с в камеру засыпают 1,2 кг керамической Св зки К10. После этого одновременно с вибрацией в вертикальной плоскости смесь дополнительно подвергают вибрации в горизонтальной плоскости с частотой 30 Гц и амплитудой 3 мм. После совместного воздействи  на смесь вертикальной и горизонтальной вибраций в течение 1 мин амплитуду колебаний в вертикальной плоскости уменьшают до 1 мм, а еще через ЗО с - до 0,5 мм. Затем через 1 мин совместного воздействи  вертикальной и горизонтальной вибрации амплитуду колебаний в вертикальной плоскости довод т до О и на этом заканчивают процесс смещени . Общее врем  смешени  компонентов смеси при указанных параметрах вибрационного воздействи  составл ет 3,5 мин. Полученную смесь равномерно распредел ют в прессформе и затем вместе с пресс-формой подвергают воздействию вибрации в режиме псевдоожижени  с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости с часто-

той 50 Гц и амплитудой 3 мм в течение 2О с. Верхним пуансоном создаю давление на смесь равное 0,02 кг/см . После этого пресс-форму со смесью подвергают вибрации в вертикальной плоскости с частотой 50 Гц и амплитудой 0,5 мм при сохранении вибрации с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости. По истечении 10 с уменьшают амплитуду вибрации крутильных колебаний в горизонталь ной плоскости до 1,5 мм,еще через 10 с до О,5 мм и еще через 1О с - до О и на этом заканчивают процесс формировани  смеси. Обшее врем  формовани  смеси при указанных параметрах вибрационного воздействи  составл ет 5 О с. Заформованную заготовку извлекают из пресс-формы и подвергают сушке, обжигу и механической обработке. В результате указанных операций получают абразивный инструмент с однородной структурой и ориентированным расположением зерен.

Пример 2. Изготовление абразивного инструмента характеристики 63СМ2ОТ212К1О.Исходные компоненты: зерно карбида кремни  зеленого дисперсностью 2 О мкм в количестве 1О кг, вода в количестве О,3 кг, сухой декстрин в количестве 0,25 кг, керамическа  св зка К1О в ко- личестве 3 кг. Процесс изготовлени  абразивного инструмента осуществл етс  в той же последовательности операций, что и в предыдущем примере.

Параметры вибрационных воздействий при смешении в режиме виброкипени  следующие: вертикальные колебани  - частота 5 О Гц и амплитуда 0,5 мм, горизонталные колебани  - частота 1ОО Гц и амплитуда 0,5 мм. В процессе смешени  ам- плитуду вертикальной вибрации измен ют в следующей последовательности: после . 1 мин совместного воздействи  вертикальной и горизонтальной вибраций амплитуду уменьшают до О,3 мм, еще через 30 с до 0,1 мм и еще через 1 мин - до О и на этом заканчивают процесс смешени . Полученную смесь равномерно распредел ют в пресс-форме, и затем вместе с пресс-формой подвергают вибрации. Парамет ры в ибрационных воздействий при формовании в режиме псевдоожижени  следующие: крутильных колебаний в горизонтальной плос- кости - частота 15О Гц и амплитуда 0,1 мм, вертикальной вибрации - частота 2ОО Гц и амплитуда О,1 мм. В процессе формовани  ампп-нгуау крутильных колебаний в горизонтальной плосжости и давле-

.ние формовани  измен ют в следующей последовательности: после 2О с воздействи  на смесь крутильных колебаний в горизонтальной плоскости создают давление

О

на смесь равное 1 кг/см , затем еще через 10 с после Совместного воздействи  на смесь крутильных колебаний в горизонтальной плоскости и вертикальных колебаний давление увеличиваетс  до Юкг/сМ а еще через 1О с довод т давление до 15 кг/см с уменьшением амплитуды крутильных колебаний в горизонтальной плоскости До 0,05 мм и еще через 1О с довод т давление до 20 кг/см и амплитуду крутильных колебаний в горизонтальной плоскости до нул  и на этом заканчивают процесс формовани  смеси. После этого заготовку подвергают сушке, обжигу и механической обработке.

Пример 3. Изготовление абразивного инструмента характеристики 63С25СМ27К1О.

Исходные компоненты: зерно карбида кремни  зеленого дисперсностью 250 мкм в количестве 10 кг, вода в количестве 0,27 кг, сухой декстрин в количестве 0,22 кг, керамическа  св зка К10 в количестве 1,8 кг. Процесс изготовлени  аб разивного инструмента осуществл етс  в той же последовательности операций, что и в примере 1. Параметры вибрационных воздействий при смещении в режиме виброкипени  следующие: вертикальные колебани  - частота ЗО Гц и амплитуда 1 мм горизонтальные колебани  - частота 5ОП1 и амплитуда 1,5 мм. В процессе смешени  амплитуду вертикальной вибрации измен ют в следующей последовательности: пос- I ле 1 мин совместного воздействи  вертикальной и горизонтальной вибраций уменьшают до 0,6 мм, еще через 30 с - до 0,3 мм и еще через 1 мин - до О и на этом заканчивают процесс смеше- НИН. Полученную смесь равномерно распредел ют в пресс-форме и затем вместе нресс-4юрмой подвергают вибрации. Пара- метры вибрационных воздействий при формовании в режиме псевдоожижени  следующие: крутильные колебани  в горизонталной плоскости - частота 7 О Гц и амплитуда 1 мм, вертикальные вибрации - частота 90 Гц и амплитуда 0,25 мм. В процессе формовани  ак плитуду крутильных ( колебаний в горизонтальной плоскости и {давление формовани  измен ют в следующей последовательности: после 2О с воздействи  на смесь крутильных колебаний в горизонтальной плоскости создают давлние на смесь равное 0,05 кг/см, затем еще через 10 с после совместного воздействи  на смесь крутильных колебаний в горизонтальной плоскости и вертикальных колебаний давление увеличивают до 0,1 кг/см с уменьшением амплитуды крутильных колебаний в горизонтальной плоскости до О,5 мм, а еще через 1О с аавоа г давление до 0,15 кг/см и ам- ппитуду крутильных колебаний в горизонтальной плоскости до 0,2 мм и еще через 10 с довод т давление до 0,2 кг/см® и амплитуду крутильных колебаний в горизонтальной плоскости до О и на этом заканчивают процесс формовани  смеси. После этого заготовку подвергают сушке, обжигу и механической обработке.

Пример 4. Изготовление абразивного инструмента характеристики 63С25СМ17Б.

Исходные компоненты: зерно карбида кремни  зеленого цнсперсностью 25О мкм пульвер бакелит в количестве 1 кг, жидкий бакелит в количестве 0,3 кг, криолит в количестве 0,2 кг. Процесс изготовлени абразивного инструмента осуществл ют в той же последовательности операций и при тех же параметрах в процессах смешени  и формовани , что и в примере 3.

Показатели инструментов (изготовленных по примерам) приведены в таблице.

Однородность смешивани , % .Врем  смешивани , мин

Давление прессовани , кг/см

Прочность сырых образцов н излом, кг/м 2

Прочность обожженных образцов на разрыв, кг/см 2

Однородность структуры, %

Ориентаци  зерен в горизонтальной плоскости, град.

Claims (3)

1. Способ изготовлени  абразивного инструмента, при котором смешивают компоненты массы и формуют ее с применением вибрационных воздействий, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочностных и эксплуатационных свойств инструмента, смешивание компонентов провод т вначале с колебани ми в вертикальной плоскости, а затем - в горизонтальной , с постепенным затуханием колебаний в вертикальной плоскости, а формование смеси провод т вначале с крутильными колебани ми в горизонтальной плоскости , а затем - с колебани ми в верти45 ,7

45,745,7 15012 12 15О 65О15О

О,14О

0,152О,144

78 87,4

7885

86,488,4

70

70

7О

кальной плоскости с постепенным затуханием крутильных колебаний и постепенном повышении давлени  формовани .

2.Способ по п. 1, отличающий с   тем, что, смешивание провод  в режиме виброкипени , при этом амплитуда колебаний в вертикальной плоскости составл ет 0,5-2 мм при частоте колебаний 2О-50 Гц,-а амплитуда колебаний вгоризонтальной плоскости составл ет 0,53 мм при частоте ЗО-100 Гц.

3.Способ.по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что формование провод т в режиме псевдоожижени , при этом амплитуда крутильных колебаний составл ет О,1-3 мм при частоте колебаний 5О974385510

ISO Гп, a амплитуда колебаний в верти-Источники информации,

КйЛЫЮй плоскости - 0,1-0,5 мм при час-прин тые во внимание при экспертизе

тоте SO-200 Гц и при повышении давле-1, Акцептованна  за вка Японии

нн  формовани  от 0, кг/см ЯJ 5О-13988, кл. В 24 D 3/00, 1975.