Масса для изготовления алмазно-абразивного инструмента

Масса для изготовления алмазно-абразивного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразнв.ного инструмента. Цель - повышение стойкости инструмента на органической связке и расширение технологических возможностей за счет обеспечения его работы как в режиме обычного , так и в режиме скоростного шлифования путем увеличения прочности связки и улучшения качества обрабатываемой поверхности . Цель достигается за счет использования массы, включающей, об.%: алмаз 12,5-37,5; металлический наполнитель 22,0- 42,0; органическое связуюш,ее остальное; в качестве модифицируюш,ей добавки терморасщеплениый графит 0,5-5,0, представляющего собой углеводородные днсперсные порошки , в которых нарушено плоскопараллельное расположение молекул графита с образованием пространственного нерегулярного расположения решеток графита. Металлический наполнитель выбран из группы медь, олово, висмут, железо. 1 табл. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22,0 — 42,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4309784/25-08 (22) 14.07.87 (46) 07.03.89. Бюл. № 9 (71) Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту и Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова (72) Е. В. Рудман, io. Н. Новиков, О. Б. Белявская, Л. В. Бейлина, В. О. Кирищян и М. Е. Вольпин (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №.852526, кл. В 24 D 3/34, 1978. (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АЛМАЗНО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента.

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента на органической связке методом порошковой.металлургии.

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента, обеспечение его работы как в режиме обычного, так и в режиме скоростного шлифования и улучшение качества обрабатываемой поверхности.

В массе для изготовления алмазно-абразивного инструмента, содержащей абразив, органическое связующее и модифицирующую добавку графитового препарата, в качестве последнего введен терморасщепленный графит. Дополнительно введен металлический наполнитель,выбранный из группы медь, олово, висмут, железо при следующем соотношении компонентов, об. 0:

Алмаз 12,5 — 37,5

Металлический наполнитель

„Л0„„1463460 (50.4 В 24 D 3 20 В 24 D 3 34

Цель — повышение стойкости инструмента на органической связке и расширение технологических возможностей за счет обеспечения его работы как в режиме обычного, так и в режиме скоростного шлифования путем увеличения прочности связки и улучшения качества обрабатываемой поверхности. Цель достигается за счет использования массы, включающей, об.g>. алмаз

12,5 — 37,5; металлический наполнитель 22,0—

42,0; органическое связующее остальное; в качестве модифицирующей добавки терморасщепленный графит 0,5 — 5,0, представляющего собой углеводородные дисперсные порошки, в которых нарушено плоскопараллельное расположение молекул графита с образованием пространственного нерегулярного расположения решеток графита. Металличес кий наполнитель выбран из группы медь, олово, висмут, железо. 1 табл.

Терморасщепленный графит (ТРГ) 0,05 — 5,0

Органическое связующее Остальное

Частицы металла образуют каркас, повышающий теплопроводность алмазоносного слоя. Быстрый отвод тепла препятствует перегреву и разрушению поверхности алмазоносного слоя, что снижает расход алмазов при обработке и увеличивает стойкость профиля.

Однако масса с металлическим порошком снижает режущую способность круга (засаливается) и применяется только для производства крупнозернистых кругов.

Использование ТРГ позволяет изготавливать инструмента из алмазов любой зернистости, обеспечивая при этом высокую кромкостойкость за счет высокой плотности инструмента. Прочность полученных кругов достаточно высока и дает возможность ра6отать на высокой скорости н тем самым

1463460

3 добиться снижения шероховатости обрабатываемой поверхности.

ТРГ представляет собой углеводородные ультрадисперсные порошки, в которых нарушено плоскопараллельное расположение молекул графита с образованием пространственного нерегулярного расположения решеток графита. Это приводит к образованию исключительно высокой удельной поверхности и активности.

ТРГ может быть получен из природно10

ro или синтетического графита путем введе( ния в него серной кислоты химическими или электрохимическими методами и последующего пиролиза при 800 — 2000 С.

В зависимости от условий получения ТРГ представляет собой порошок от серого до черного цвета с насыпным весом 0,02—

0,4 г/см . В ТРГ нарушено плоскопараллельное расположение сеток графита, что увеличивает поверхность графита и уменьшает его насыпной вес. 20

Формула изобретения

Масса для изготовления алмазно-абразивного инструмента, включающая алмаз, органическое связующее и модифицирующую добавку графитового препарата, отличаю35 щаяся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и расширения его технологических возможностей, масса дополнительно содержит металлический наполнитель, выбранный из группы медь, олово, висмут, железо, а в качестве модифицирующей добавки графитового препарата в массу введен терморасщепленный графит при следующем соотношении компонентов, об.%:

Алмаз 12,5 — 37,5

Металлический напол45 нитель, выбранный из группы медь, олово, висмут, железо 22,0 — 42,0

Терморасщепленный графит

Органическое связующее

0,05 — 5,0

Остальное

Существенным отличием от известных графитов является его высокая пластичность и проникающая способность при механических и механотермических воздействиях.

Введение ТРГ обеспечивает получение плотных структур при стандартных режимах прессования, что обеспечивает повышение прочности и стойкости готового инструмента.

Ввиду разветвленного строения ТРГ массы содержащие даже небольшие количества его, обладают повышенной прессуемостью и дают плотную упаковку частиц исходных компонентов.

Эффективность использования ТРГ проверяется при введении в технологическую массу для изготовления алмазных кругов, в которой в качестве органического связующего применяется ФФС, а наполннтелей— порошков металла или сочетания металлов (медь, олово, цинк, висмут, железо, алюминий) для создания прочного каркаса и, как следствие, повышение кромкостойкости инструмента. Как показывают проведенные испытания алмазных кругов на органических связках с различными металлически ми наполнителями введение в связку ТРГ менее 0,05 об.% недостаточно, так как при этом не проявляется требуемый эффект по производительности.

Это связано с неравномерным распределением ТРГ в массе и как следствие недостаточное взаимодействие его с металли= ческим наполнителем и связующим.

При повышении содержания ТРГ более

5,0 об.% происходит засаливание кругов, что требует производить их частую правку из-за высокого содержания ТРГ.

Составы связок приведены в таблице.

Там же приведены сравнительные данные по шероховатости и стойкости, показанные инструментами. Абразивную массу готовят смешением компонентов с последующим прессованием кругов формы 11V 4 ф 40 мм из алмазов АСМ 5/3, концентрацией 100 при следующем режиме: давление 58,8 МПа (600 кгс/см 0,03), температура спекания

200 10 Ñ, время выдержки 10 11 мин.

Испытание кругов на шероховатость обработанной поверхности и стойкость проводились на плоскошлифовальных станках, оснащенных скоростными шлифовальными головками при следующих режимах: скорость круга 75 м/с, продольная подача 0,5 м/мин, глубина резания 1 — 2 мкм и обрабатываемый материал феррит марки 1000 НТ.

Оптимальными свойствами обладают композиции, содержащие от 0,05 до 5,0 об.%

ТРГ. В этом случае происходит снижение шероховатости обработанной поверхности, повышение стойкости.

I о

И х и

I с!

1 сб

Е» и

Ю о л й> с 4

:> л

:Р и

Э о х о

I с!

1»

К сб I

0 л о сс

С> л

Ю сс) х а и

Э

Э

Е х о сЧ

1 с!

1 сб

Ю л й> с4

° Ь

Р1

Ю

Ql о х

Ю сЧ

I I 1

«О

cd

Е» х

Ql х о оо л л

ЮО с 4

Ю л й1

- c> л»вЂ”

Ю О

С> л с4

1 и

Ю о и

Ю и с 4 й1

Ю Ю л QQ

Ю О с ) л

Ю сс1

I и

Э о х

Ю л

I

Ц сб

>с!

Ц Ю л

Ю с> 1

Cl л сс) 4

-Ю л с 1

C>

I и

Э о

Э о х

I и

Ю с> л с 4 сч

Ю л с

-.ч

-Ю к с»4 ю о с:> л с») I

>б

1 сб и

Ю л

>1 с 4

-c л с 4 ю о с:> л

О и и сб

1 1 — — 1

I

1 сб 1

ЮЮ л л

Ю сЧ с» ) сс

ЮЮ

-Ю

Ю о

Cl и 1 г 4 х сб

Е и о и

1 Z и

cd

1

Э I I а I

И

Ю л сч

1 и

Ю с> л

1 с»4

Ю е

I с 4 с> 1 л с сс) о и о и

-c л»вЂ”

Ю О

1 и

cd O и сб и х о

cd сб

Z E- Z и э кoх

С> л сЧ I б й>

С>

С вЂ” c

- С>

Ю С>

I и с:>

Ю л

Ю с4 с» >

Ю л с:>

I и

Ю

I б

Ц

cd

E и

С4 Ю л»б с> и

Ю л

1 б с4 с:> л с:> с4 С> л с») Ю й

I о сб а о

I о с:Е

Ц о

И сб о > cd

z э

v ц х э

K о

>Q Сс! а о

Э

z o сб

1 о

z и

L о х и х о х э о сб сб

m сб

> g о

И

7l е х х

Э х о о с:

И и

Е о о с» х

1 с4 1 и 1

Ql 1 сб !

>Ж ж

gæ1 >Q

m ц с„ сб cd Э

1 Е х

1463460! 1 I 1

I I I I

Ю Ю л л

Ю с4

М сб

Я а х Г» х Р» х е->

Я х I с:(О cd

cd а

1 Е. о х а сб х и

O QI а

И о

> >.

Д о о

Х х

Ю -Е х сб с х

Э с

Ц сб

Е а о

43 о

Ц о

Э э

Д

>»

cd

Е»

1 с!

cd

Е» !

О

1 сб

Э о х

Э о х

Э о х

Е» и о о

Х о а

4 х

Е» и о х

Х а

Э сб о

1»

z u

>х ж о

ozм х >х х - o

cd cI4 Eе- с>б о х

1„ о о х с!

1„

Е х

Й о

E х х о х

У, о

Еб х х х

Ql х

cd х

Э с> х х х

Ю х с

I л с> х