ИМПРЕГНАТОР ДЛЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ Российский патент 1995 года по МПК B24D3/34 

Изобретение относится к химии и машиностроению, а именно к металлообработке с использованием абразивных шлифовальных кругов.

Известно, что пропитка (импрегнирование) шлифовальных кругов специальными импрегнирующими составами (фенолформальдегидными смолами, парафином, стеарином, графитом, дисульфидом молибдена и др.) улучшает их режущие свойства и повышает качество поверхностного слоя деталей.

Недостатком этих составов является их низкая универсальность для каждого типа обрабатываемого материала и обрабатывающего шлифовального круга надо подбирать свой импрегнирующий состав.

Известно использование в качестве импрегнирующего состава серы.

Недостатком этого состава является экологическая опасность при работе с ним и высокая сложность применяемого оборудования.

Известно использование импрегнирующих составов, содержащих в качестве химически активных веществ водных растворов фторсодержащих веществ состава, мас. KHF₂ 5 H₂O 95
Этот состав принят за прототип.

Недостатком прототипа является слабое удерживание химически активных веществ в порах шлифовального круга, снижение твердости шлифовального круга, использование в качестве растворителя только воды, что значительно ограничивает возможности использования импрегнирующего состава-прототипа. Кроме того, применяемое соединение фтора коррозионно активно и вредно для обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повышение универсальности импрегнирующего состава, снижение его вредного воздействия на обслуживающий персонал, повышение стойкости абразивных кругов и качества обрабатываемых деталей.

Это достигается тем, что в импрегнирующем составе, содержащем растворитель, поверхностно-активное вещество (ПАВ) и химически активное вещество, в качестве химически активного вещества используют фторированный углерод (фторуглерод) при следующем соотношении компонентов, мас. Фторуглерод 1-25
Поверхностно-активное вещество 0,1-2 Растворитель Остальное
Фторированный углерод абсолютно инертен при нормальных условиях, относится согласно ГОСТ 12.1.007-76 к 4 классу опасности вещества малоопасные, может использоваться в импрегнирующих составах на любой основе. Фторуглерод легко вводится в составы на водной основе, на основе органических растворителей, лаков различной природы, расплавов органических и неорганических соединений, минеральных и растительных масел и т.д.

Для подтверждения эффективности фторированного углерода в качестве химически активной составляющей был приготовлен импрегнирующий состав N 1 на водной основе, мас. Фторуглерод 5 ПАВ (цетилтриэтиламмоний- бромид) 0,2 Вода 94,8
Полученным импрегнирующим составом пропитывали шлифовальные круги характеристики ПП200 х 20 х 32 92А25ПСМ16Х8. Эти же круги пропитывали составом-прототипом, содержащим соль фтора.

Испытания проводили на плоскошлифовальном станке модели 3Г71 без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Режим обработки: Скорость круга 30 м/с Скорость детали 3,6 м/мин Глубина шлифования 0,005-0,01мм/ход
Шлифовались образцы из быстрорежущей стали Р9М4К8. Фиксировалась стойкость кругов и количество обработанных деталей. Результаты представлены в табл. 1.

Данные табл. 1 подтверждают эффективность использования фторированного углерода в качестве химически активной составляющей импрегнирующего состава на водной основе. Использование импрегнирующего состава, содержащего в качестве химически активной составляющей фторуглерод, позволило увеличить стойкость шлифовальных кругов в 2,1 раза по сравнению с необработанными кругами и в 1,5 раза по сравнению с кругами, пропитанными импрегнирующим составом-прототипом. Количество обработанных деталей при этом возросло в 2,4 и 1,3 раза соответственно при лучшем качестве обработанной поверхности.

Для подтверждения универсальности фторированного углерода как химически активной составляющей импрегнирующих составов были приготовлены импрегнирующие составы N 2, 3, 4 (на лаковой основе), N 5, 6, 7 (на основе органических растворителей) и N 8 (на основе парафина) следующих составов, мас.

Импрегнирующий состав 2 Фторуглерод 10 ПАВ (ОП-7) 1 Лак ФЛ-947 89
Импрегнирующий состав 3 Фторуглерод 1 ПАВ (СИМ) 0,1 Лак БТ-783 98,9
Импрегнирующий состав 4 Фторуглерод 3 ПАВ (Синтанол ДС-10) 0,6 Лак КО-815 96,4
Импрегнирующий состав 5 Фторуглерод 5 ПАВ (Неонол) 0,1 ССL₄ 94,9
Импрегнирующий состав 6 Фторуглерод 25 ПАВ (ОП-7) 2 Ацетон 73
Импрегнирующий состав 7 Фторуглерод 7 ПАВ (Неонол) 0,2 Бутиловый спирт 92,8
Импрегнирующий состав 8 Фторуглерод 5 ПАВ (ОП-8) 0,5 Парафин 94,5
Испытания проводили на шлифовальных кругах 24А5ОСМ1К для плоского шлифования на станке 3П732 при обработке стали 40Х НРСэ 50-55 без применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Режим обработки:
скорость шлифовального круга 30 м/с
скорость перемещения стола 6,3 м/мин
поперечная подача 3 мм/ход стола припуск на обработку 0,2 мм.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Введение фторуглерода в лак ФЛ-947 на 21% повышает стойкость абразивного круга и на 9% снижает шероховатость обрабатываемой детали по сравнению с теми же кругами, импрегнированными чистым лаком ФЛ-947.

Введение фторуглерода в кремнийорганический и битумный лаки увеличивает эти показатели по сравнению с кругами, импрегнированными чистыми лаками, на 29 и 30% и 26,7 и 14% соответственно.

Введение фторуглерода в парафин на 28% повышает стойкость кругов и на 16% снижает шероховатость обрабатываемой детали по сравнению со шлифовальными кругами, где в качестве импрегнирующего состава использовали парафин с 5% дисульфида молибдена.

Импрегнирующий состав, содержащий фторированный углерод в четыреххлористом углероде, при пропитке им абразивных кругов на 32% увеличивает их стойкость и на 11% снижает шероховатость по сравнению с кругами, импрегнированными серой, на 65% увеличивает стойкость и на 89% снижает шероховатость по сравнению с неимпрегнированными кругами.

Импрегнирующие составы на основе ацетона и бутилового спирта, содержащие фторуглерод, на 60 и 47% соответственно увеличивают стойкость кругов и на 38 и 18% снижают шероховатость по сравнению со шлифовальными кругами, пропитанными традиционным импрегнатором серой.

Представленные данные подтверждают универсальность и эффективность фтористого углерода при применении его в качестве химически активного вещества в импрегнирующих составах для абразивных шлифовальных кругов.

Результаты испытаний, представленные в табл. 2, подтверждают эффективность использования в импрегнирующих составах в качестве химически активного вещества фторированного углерода.

Использование: в металлообработке с использованием абразивных шлифовальных кругов. Сущность изобретения: импрегнатор шлифовальных кругов содержит в качестве химически активного вещества фторированный углерод и содержит поверхностно-активное вещество и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас. фторированный углерод 1 25; поверхностно-активное вещество 0,1 2, растворитель остальное. В качестве растворителей используют воду, органические соединения, лаки. В качестве лаков в импрегнаторе могут быть использованы фенольный лак, кремнийорганический лак и битумный лак. А в качестве органического соединения в импрегнаторе могут быть использованы ацетон, бутиловый спирт, четыреххлористый углерод и парафин. 10 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. ИМПРЕГНАТОР ДЛЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ, содержащий поверхностно-активное вещество, химически активное вещество и растворитель, отличающийся тем, что в качестве химически активного вещества состав содержит фторированный углерод при следующем соотношении ингредиентов, мас.

Фторированный углерод 1 25
Поверхностно-активное вещество 0,1 2,0
Растворитель Остальное
2. Импрегнатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит воду.