СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО И АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 1997 года по МПК B24D17/00 

Изобретение относится к абразивному производству, в частности к изготовлению абразивного и алмазного шлифовального инструмента (кругов, сегментов), хонинговальных и суперфинишных брусков.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, включающий приготовление шихты из керамических материалов с последующим формированием из шихты изделий взрывной ударной волной с последующей термической обработкой [1]
Однако взрывное прессование шихты ударной волной, образующейся при сгорании взрывчатых веществ, невозможно для промышленного использования, т.к. требует полигонных условий.

С целью промышленного использования заявляемого способа прессование керамической шихты из абразивных или алмазных материалов проводят ударной волной на электроимпульсной гидравлической установке с последующей термообработкой.

Известен способ получения абразивных изделий, при котором формообразование ведут в две стадии, первая из которых включает статическое прессование, а на второй стадии на полученную заготовку воздействуют ударной волной, причем вторая стадия повторяется пять семь раз [2]
Однако повторение второй стадии до пяти семи раз вносит дефекты в структуру абразивного изделия, т.к. появляется большое количество микро- и макротрещин, которые не исчезают полностью даже при спекании.

Для исправления этого недостатка в предлагаемом техническом решении прессование ударной волной проводят однократно, что исключает образование трещин и увеличивает прочность абразивного и алмазного инструмента. С целью увеличения прочности и режущей способности абразивного и алмазного инструмента абразивные или алмазные зерна засыпают в форму, соответствующую форме требуемого инструмента, прессуют однократной ударной волной на электроимпульсной гидравлической установке с последующим спеканием при температуре, составляющей (80 90)% от температуры, при которой абразив перестает находиться в исходном состоянии, в течение 4 6 часов.

Абразивный инструмент, полученный предлагаемым способом, использовался при хонинговании деталей из труднообрабатываемых сталей: 40X, 38ХНМЮА, 12Х18Н10Т. При этом производительность хонингования увеличивалась в 1,8 раза, стойкость инструмента в 2,4 раза, прочность на сжатие в 2,8 раза по сравнению со стандартным инструментом на связке.

Алмазный инструмент, полученный предлагаемым способом, использовался при хонинговании тех же сталей. При этом производительность обработки увеличивалась в среднем в 2,5 раза, стойкость в 3,2 раза, а прочность в 1,8 раза по сравнению со стандартным инструментом на связке.

Данный способ промышленно применим, т.к. для его осуществления не требуется дорогостоящего оборудования и специально подготовленных производственных площадей.

Для раскрытия существа заявляемого решения приводим следующие примеры реализации.

Пример 1. Брали зерна окиси алюминия с размером основной фракции 250 мкм, засыпали в пресс-форму и прессовали на электроимпульсной гидравлической установке однократной ударной волной. Затем прессовка извлекалась из пресс-формы, закладывалась в электровакуумную печь и спекалась при температуре 1800^oС в течение 6 часов. Полученный абразивный инструмент использовался при хонинговании стали 38ХНМЮА. При этом производительность хонингования увеличилась в 1,8 раза, стойкость хонинговальных брусков была в 2,4 раза больше по сравнению с хонинговальными брусками марки 25А10-Н СТ1КБ, кроме того, прочность на сжатие предлагаемого инструмента была выше, чем у стандартного инструмента в 2,8 раза.

Пример 2. Брали зерна карбида кремния зеленого марки 63 С с размерами основной фракции 250 мкм, засыпали в пресс-форму и прессовали на электроимпульсной гидравлической установке однократной ударной волной. Затем прессовка извлекалась из пресс-формы, закладывалась в электровакуумную печь и спекалась при температуре 1650^oС в течение 5 часов. Полученным абразивным инструментом хонинговали сталь 12Х18Н10Т. Производительность обработки увеличилась в 1,7 раза по сравнению с обработкой хонинговальными брусками марки 63С10-Н СТ14К5, стойкость и прочность на сжатие предлагаемого инструмента по сравнению со стандартным увеличилась соответственно в 2,5 раза и в 2,65 раза.

Пример 3. Брали алмазные синтетические зерна с размерами 250/200 мкм, засыпали в пресс-форму и прессовании на электроимпульсной гидравлической установке однократной ударной волной. Затем прессовка извлекалась из пресс-формы, закладывалась в электровакуумную печь и спеклась при температуре 550^oС в течение 4 часов. Полученным алмазным инструментом хонинговали детали из стали 40Х. По сравнению со стандартными алмазными брусками марки АСМ 50/40 100% М1 производительность обработки предлагаемым инструментом увеличилась в 2,5 раза, стойкость увеличилась в 3,2 раза, прочность в 1,8 раза.

Использование: для изготовления абразивного инструмента. Сущность изобретения: абразив подвергают ударному прессованию и спекают в течение 4 - 6 час при температуре, составляющей 80 - 90% от температуры, при которой абразив перестает находиться в исходном состоянии. 1 з. п. ф-лы.

1. Способ изготовления абразивного и алмазного инструмента, при котором абразив подвергают ударному прессованию и затем спекают, отличающийся тем, что процесс спекания ведут в течение 4 6 ч при температуре, составляющей 80
90% от температуры, при которой абразив перестает находиться в исходном состоянии. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве абразива берут алмаз.