Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к области производства инструмента на бакелитовой связке, предназначенного для шлифования труднообрабатывае1фк материалов, преимущественно титановых сплавов. Цель изобретения - повышение качества инструмента за счет обеспечения крупнопористой структуры при равномерном распределении пор. Масса для изготовления абразивного инструмента содержит абразивный материал , бакелитовую связку и порообразователь - двойной суперфосфат, при следующем соотношении компонентов , мас.%: абразивный материал 39,6-83,3j двойной суперфосфат 4,7- 40,00; бакелитовая связка остальное. 2 табл.

союз соеетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1449

А1 (Я) 4 В 24 Э 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТНРытиям

IlPN ГКНТ СССР (21) 4112834/40-08 (22) 29.08.86 (46) 07 ° 01.89. Бюп. М 1 (72) Ю.В.Доронин (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 946900, кл. В 24 D 3/34, 1980. (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области производства инструмента на бакелитовой связке, предназначенного для шлифования труднообрабатываемлх материалов, преимущественно титановых сплавов. Цель изобретения — повышение качества инструмента эа счет обеспечения крупнопористой структуры при равномерном распределении пор.

Масса для изготовления абразивного инструмента содержит абразивный материал, бакелитовую связку и порообразователь — двойной суперфосфат, при следующем соотношении компонентов, мас.7,: абразивный материал

39,6-83,31 двойной суперфосфат 4,740,00 бакелитовая связка остальное.

2 табл.

1449336

Иэ обретение относится к области производства абразивного инструмента на бакелитовой связке, предназначенного для шлифования труднообрабаты5 ваемых материалов, преимущественно титановых сплавов.

Цель изобретения — повышение качества инструмента за счет обеспечения крупнопористой структуры при равномерном распределении пор.

Масса для изготовления абразивного инструмента содержит абразивный материал, бакелитовую связку и двойной суперфосфат при следующем соотно- 15 шенин компонентов, мас.X:

39,6-83,3

4, 7-40,0

Остальное

Абразивный материал

Двойной суперфосфат

Бакелитовая связка

Двойной суперфосфат по ГОСТУ представляет собой гранулы статической прочностью более 1,8 ИПа. Более 85Х по массе гранул имеет размер 1-4 мм, гранул менее 1 мм по массе менее 47, 25 а крупнее 6 мм гранулы не допускаются. Главной составной частью двойного суперфосфата является одноводный монокальцийфосфат (дигидроортофосфат кальция). Кроме него, содержится и 30 свободная ортофосфорная кислота.

При изготовлении абразивного инструмента двойной суперфосфат предварительно тщательно перемешивают с абразивом, затем в полученную смесь 35 ( вводят компоненты бакелитовой связки, сначала увлажнитель, затем связующее и наполнитель. В качестве абразивов можно использовать зеленый или черный карбид кремния, нормаль- 40 ный, белый или хромтитанистый электрокоруид, монокорунд, а также их смеси. В качестве увлажнителя могут использоваться жидкий бакелит или фурфурол, в качестве связующего — фе- 45 нольные порошкообразные марки

СФП-011А, -012А, -0119А и другие, в качестве наполнителей — криолит, пирит, фторборат калия, антимонит и другие. Для улучшения характеристик абразивной массы могут вводиться антикомкующие добавки — политерпены, тунговое масло и другие. Выбор конкретного вида абразива, его зернистости, .а также компонентов бакелито55 вой связки определяется условиями эксплуатации абразивного инструмента.

Абразивный инструмент может быть изготовлен методом горячего или теплого прессования, а также методом холодного прессования и последующего спекания сформованной заготовки в свободном состоянии.

В процессе приготовления абразивной массы гранулы двойного суперфосфата достаточно равномерно распределяются в ней. Это объясняется тем что плотность гранул (р = 2,4 г/см ) близка к плотности абразивных материалов. В результате готовый абразив» ный инструмент имеет неуравновешенность в пределах 1-2 классов.

В процессе бакелизации двойной суперфосфат претерпевает некоторые изменения. При нагреве до 180-190 С одноводный монокальцийфосфат превра щается в безводный монокальцийфосфат, а ортофосфорная кислота вступает во взаимодействие с фенолформальдегидными смолами бакелитовой связки. Пас ры воды, образующиеся при обезвоживании одноводного монокальцийфосфата, как и образующиеся в процессе поликонденсации фенолформальдегидных смол, способствуют образованию мелких пор. Так как газовыделение в данном случае Heâåëèêî, оно не вызывает снижения прочности абразивного инструмента. Ортофосфорная кислота способствует более быстрому и полному протеканию процесса поликонденсации фенолформачьдегидных смол. В присутствии ортофосфорной кислоты бакелитовая связка после термообработки становится более прочной и теплостойкой, Несмотря на протекающие процессы, в готовом абразивном инструмента двойной суперфосфат присутствует в виде гранул. Эти гранулы выполняют функцию крупных пор, разрушаясь в процессе шлифования в зоне обработки, образуя поровое пространство, необходимое для размещения стружки.

Продукты разрушения гранул выполняют функцию твердой смазки, вступая во вэаимодействие с обрабатываемым металлом с образованием фосфатов, имеющих низкий коэффициент трения.

Это препятствует налипанию металла на зерна круга при шлифовании, обеспечивая устойчивое самозатачивание кругов и высокое качество обработки.

Малое газовыделение в процессе бакелиэации, а также упрочнение бакелитовой связки за счет взаимодействия с ортофосфорной кислотой поз

Формула

39,6-83,3

4,7-40,0

Остальное

3 14 воляет изг< танливать круги как с малым содержанием cB51 ки, так и с

Высоким содержанием гранулированного двойного суперфосфата и малым содержанием абразива. Это существенно расширяет технологические возможности абразивного инструмента за счет возможности получения мягких кругов и кругов высоких структур. Кроме того, за счет ускорения протекания процессов поликонденсации связующего процесс бакелизации инструмента можно существенно сократить (до 5-6 ч), используя более высокие скорости подъема температуры. При этом круги после бакелиэации не имеют термического брака.

Указанные границы содержания компонентов в абразивной массе объясняются следующим. При содержании двойного суперфосфата больше 407 и абразивного материала менее 39,61 в процессе формования кругов гранулы двойного суперфосфата разрушаются, так как образуют собственный каркас, который однако не способен воспринимать усилия прессования ввиду низкой статической прочности (давление прессования достигает 10-15 МЛа).При содер-жании в абразивной массе более 83,3Х абразивного материала и менее 4,77, двойного суперфосфата эффекта от введения двойного суперфосфата не наблюдается.

Из абразивной массы изготавливают круги по следующей технологии. Абразивный материал — зеленый карбид кремния марки 63С зернистости 40, гранулированный двойной суперфосфат с размером гранул 2-4 мм и бакелитовая связка перемешиваются В лопастной машине типа МЛ-50. Из полученной смеси на прессе ПД-476 формуют круги

ПП200«32 « 32, которые подвергают бакелизации в камерном бакелизаторе по

5-часовому циклу с максимальной темо пературой 185 С. Круги изготавливают иэ смесей с различным объемным содержанием абразивного материала, гранулированного наполнителя и связки. После бакелиэации круги подвергают испытаниям на разрывной машине

СИП-800. Круги, выдержавшие испытательную скорость 68 м/с (в 1,7 раза превышающую максимальную рабочую

49336

40 м/с), испытывают на плоскошлифовальном станке модели РПО-200(CPP) при шлифовании образцов из титаново5 го сплава ВТ3-1. Шлифование осуществляют без применения COiK на следующих режимах: скорость круга 30 м/с, скорость стола 0,10 м/с, глубина шлифования 0,05 мм/дв.ход.

Составы абразивных масс и структура кругов, а также результаты испы— таний на разрывной машине приведены в табл. 1.

15 Термический брак у всех кругов огсутствует.

Как видно из табл. 1 можно изготовить круги с большим содержанием гранулированного наполнителя (до

20 40 мас.7) при меньшем объемном содержании связки. Это позволяет создавать

1 круги с большим в 2,5 раза содержанием гранулированного наполнителя и меньшим в 1,75 раза содержанием абразивного материала. Круги с гидрокарбонатом натрия имеют разрывную скорость 39-45 м/с. Ряд кругов имеет термический брак.

Структура кругов и результаты ис30 ттытаний кругов при шлифовании образцов из титанового сплава ВТЗ-1 приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, круги, изготовленные из предлагаемой массы, обеспечивают при обработке титановых

35 сплавов снижение мощности шлифования на 182 при увеличении режущей способности на 127. и коэффициента шлифования на 407. изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивный материал, бакелитовую связку и порообразующий наполнитель, о т л ич а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения качества инструмента за счеобеспечения крупнопористой структуры в качестве порообразующего наполнителя она содержит двойной суперфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Абразивный материал

ДВОЙНОЙ суперфОсфат

Бакелитовая связка!

449336

Таблица 1

Состав абразивной массы, мас.й

Объемная доля компонентов в кругах, об.Й

Абразив Двойной Связка суперфосфат

11,7

5,0

83,3

50

15,0

4,8

80,2

20,9

4,7

74,4

80,6

7,6

11,8

48

15,2

7,3

77,5

21,1

6,8

72,1

12,1

15,5

72,4

12

15,5

14,9

69,6

67,4

21,6

12,8

32,7

54,5

24

16,3

52,4

31,3

22,6

29,2

48,2

13,2

42,3

44,5

30

16,7

30,0

43,3

23,2

37,2

39,6

Таблица 2

Ревущая способКоэффициент шлифования, ммз и/мм а

Мощность шлифования, Вт

H0CTb) з/

11,8

80,6

7,6

22,5

600

0,63

72,4

15,5

12,1

575

20 5

0,53

ВНИИПИ Заказ 6912/16

Тирах 678 Подписное

Абразив Гранулиро- Связка ванный наполнитель

Содеркание компонентов, мас.X Абразив Гранулиро- Связка ванный наполнитель

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Результаты испытаний на разрыв: разорвался (+), не разорвался (-)