Способ обработки изделий перед шлифованием алмазными кругами

Способ обработки изделий перед шлифованием алмазными кругами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Назначение: при алмазном шлифовании изделий из пористых керамических материалов . Сущность изобретения: перед шлифованием алмазными кругами изделие выдерживают в жидкости в течение заданного времени г. В качестве жидкости берут воду с водородным показателем рН 7..,9 при температуре 15...30°С. Время выдержки из диапазона 4..,96ч устанавливают из приведенного условия. 1 табл.

СОЕО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778573/08 (22) 08,01.90 (46) 30,06.92. Бюл. ¹ 24 (71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР и Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) В,И.Лавриненко, В.В.Шкляренко, А,А.Сытник, А,А.Зленко и А.Ю.Рыбкин (53) 621,923.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1315243, кл. В 24 В 1/ОС, 1987.

Изобретение относится к области применения неметаллических материалов, в частности керамических, и может быть использовано в процессах их обработки, например при алмазном шлифовании.

Алмазное шлифование керамических пластин сталкивается с серьезными трудностями иэ-за плохой обрабатываемости: быстрого износа алмазных кругов и повышенной шероховатости обработанной поверхности пластин, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обработки стекла шлифованием и полированием с применением абразивных материалов. В данном способе с целью повышения производительности обработки малокремнеземистого стекла предварительно перед процессом шлифования и полирования стекло выдерживаю в течение 0,2 — 24 ч в водных суспензиях или растворах, содержащих от 0,05 до 1,5 г/л водорастворимых соединений кремнезема, Однако такой способ

<о> . Жп п 1 743807 А1 (я)ю B 24 В 1/00, В 23 P 25/00

" (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ПЕ : РЕД ШЛИФОВАНИЕМ АЛМАЗНЫМИ КРУГАМИ (57) Назначение: при алмазном шлифовании иэделий из пористых керамических материалов. Сущность изобретения: перед шлифованием алмазными кругами изделие выдерживают в жидкости в течение заданного времени т, В качестве жидкости берут воду с водородным показателем рН = 7...9 при температуре 15...30 С. Время выдержки из диапазона 4...96ч устанавливают из приведенного условия. 1 табл. направлен на улучшение обрабатываемости кремнеэемистого стекла, имеющего невысокую температуру его формирования (до

1000 С) и не пригоден для дисперсных порошковых керамических материалов, спекающихся при температурах около 1600 С, Керамические материалы изготавливаются методами порошковой металлургии и поэтому имеют другую структуру, чем литое стекло. В связи с вышеизложенным целесообразно было бы разработать такой способ обработки многогранных пластин из режущей керамики, который позволил бы улучшить их обрабатываемость.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки изделий из пористых керамических материалов путем снижения износа алмазных кругов и IloBblшения качества шлифованной поверхности за счет пропитки пор материалов на величину припуска под шлифование.

Зта цель достигается тем, что в способе обработки изделий перед шлифованием ал1743807 где ".— коэффициент диффузии воды в поры обрабатываемого изделия;

50 р — плотность материала изделия;

Л- припуск на обработку изделия, скорость по порам керамики, то установлена эмпирическая зависимость {1) времени выдержки от величины припуска, снимаемого при шлифовании керамики.

В связи с изложенным выше механизмом связанная вода в пора", формирует избыток числа поверхностных ОН-групп. В случае, когда вода имеет водородный показатель рН менее 7, то такого избытка не формируется и эффект за щиты алмаза связью С вЂ” О-Н отсутствует, соответственно растет-износ круга и шероховатость обработанной поверхности. В случае использования воды с водородным показателем рН 9 происходит улучшение смачивания керамик в результате адсорбции потенциалоопределяющих 0Н-ионов. Например, в оксидной. керамике в порах появляется гидроксильная группа основного характера — A(OH, Однако это связывает OH-группы и приводит к отсутствию эффекта защиты алмаза связью

С вЂ” Π— Н и, соответственно, ведет к росту износа круга и шероховатости поверхности.

Температура воды должна находиться в диапазоне 15..30 С. При повышении температуры выше 30 С вязкость воды снижается и растет скорость фильтрации, возрастает коэффициент обьемной и поверхностной диффузии. Вода начинает внедряться в керамику уже не по порам, а по границам зерен. Это приводит к уже описанным повышенным. сколам в процессе шлифования и к росту износа круга и шерохоьатости шлифованной поверхности. При снижении температуры ни>ке 15 С повышается вязкость воды в порах и повышается межфазная энергия, В результате не формируется избытка ОН-ионов и эффект защиты алмаза связью С-О-Н отсутствует, соответственно растет износ круга и шероховатость.

Приведем пример конкретного осуществления данного способа. Берем пластины из режущей керамики ВОК60 оазмером

15х15х8 мм, имеющие плотность,о = 4,3 г/см и площадь поверхности 940 мм . Устанавливаем, что готовые изделия должны иметь размеры 12х12х5 мм. Определяем припуск на обработку для одной стороны образца, Он равен разнице в линейных размерах заготовки и готового изделия: Л=(1512): 2 = 3; 2 = 1,5 мм, Коэффициент диффузии мы определили эмпирически на основании впервые проведенных экспериментов. По средним значениям коэффици ент диффузии воды в поры керамических материалов принят равным 5 10, Зная ве-г личину припуска, а значит, и максимальную глубину пропитки, можно по формуле (1) определить время выдержки в воде.

5 — 36,4(ч)

1,5 4,3

g 185 5, 10 2.9400,185

Далее образцы из керамики на 37 ч помеща"0 ем в воду с водородным показателем рН = 8 и температурой 22 С. После 37 ч образцы шлифовали по стандартным методикам на станке мод. ЗВ642. Режимы шлифования: скорость круга — 15 м/с, продольная подача — 0,3 м/мин, поперечная подача — 0,25 мм/дв,ход, Устанавливаем, что относительный расход алмазов в кругах при этом равен

0,39 мг/г, а шероховатость обработанной поверхности по параметру R = 0,27 мкм. Остальные параметры приведены в таблице.

Как видно иэ таблицы, при использовании способа эффективность обработки пластин из керамики повышается: снижается износ алмазных кругов в 1,2...1,6 раза и шероховатость шлифованной поверхности пластин в 1,3...1.5 раза в сравнении с прототипом.

Данный способ позволяет улучшить обрабатываемость пластин из керамики и, в частности, их качество минимум в 1,3 раза.

Формула изобретения

Способ обработки изделий перед шлифованием алмазными кругами, при котором изделие выдерживают в жидкости в течение заданного времени Т;, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и каче тва обработки изделий из пористых керамических материалов, в качестве жид0 кости берут воду с водородным показателем рН = 7-9 при температуре 15-30ОС, а время в часах выбирают иэ условия

1743807

Сравнительные данные по влиянию режимов предварительной обработки на обрабатываемость пластйн из керамики ВОК60

Составитель В.Лавриненко

Техред М.Моргентал Корректор C.×eðíè

Редактор Н.Коляда

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул:Гагарина, 101

Заказ 2154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5