АБРАЗИВНАЯ МАССА Российский патент 1997 года по МПК B24D3/14 B24B31/14 

Техническое решение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано, например, при изготовлении инструмента в виде абразивных гранул на керамической связке. Такой инструмент применяется при отделочной виброабразивной обработке деталей сложной формы, в частности элементов подшипников качения.

Известен состав абразивной массы, содержащей абразивные зерна, керамическую связку и временное связующее, в качестве которого использован водорастворимый препарат СIУ (см. авт. свид. СССР по кл. B 24 D 3/14 N 1444861, 1985 г. ). Однако данная абразивная смесь имеет малую прочность свежесформированного и высушенного изделия, что не обеспечивает высокого качества готового инструмента.

Известна также масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивные зерна, керамическую связку, увлажнитель, клеющую добавку и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (см. авт. свид. N 1085797 по кл. B 24 D 3/14, 1984 г.). Однако такой состав не обеспечивает высокого качества смеси: при формовке происходит слипание частичек, образуются комочки, смесь налипает на рабочие органы. Твердость и прочность сырых и высушенных изделий также недостаточно высокая.

Известна также абразивная масса для изготовления абразивного инструмента (см. авт. вид. N 1088920 по кл. B 24 D 3/14, 1984 г.), состав которой является наиболее близким к заявляемому, содержащая ингредиенты в следующем соотношении, мас.

Абразив 70 90
Керамическая связка 7 20
Клеящий увлажнитель 3 10
Окислы или карбонаты щелочных металлов 0,1 0,3
Положительным в таком составе является введение добавки, активизирующей процесс твердения при формовании и сушке изделия.

Недостатком такой абразивной массы является относительно низкая твердость и механическая прочность абразивных гранул из-за наличия значительного количества трещин на поверхности гранул и сколов образующихся на острых гранях и углах вершин, что снижает стойкость абразивного инструмента при виброабразивной обработке. Это происходит вследствие недостаточной эластичности исходного материала, подвергаемого после смешивания экструзии, разрезанию на отдельные треугольные гранулы и интенсивной сушке. На этих этапах технологического процесса влага неравномерно испаряется с поверхности и из объема массы, создаются условия для образования микротрещин.

Поставлена задача повысить стойкость абразивного инструмента за счет увеличения его твердости и механической прочности, а также сократить брак за счет получения более плотной структуры изделия, лишенного микротрещин и сколов на поверхности.

Эта задача решается тем, что абразивная масса для изготовления абразивного инструмента для отделочной обработки, включающая абразивное зерно, керамическое связующее, клеящий увлажнитель, воду, и добавку, регулирующую процесс сушки, в виде глицерина, содержит ингредиенты в следующем соотношении, вес./ч.

Абразивное зерно 40 50
Керамическое связующее 55 60
Каолин 10 12
Декстрин 2 4
Глицерин 3 5
Вода 18 20
В качестве абразивного зерна может быть использован микрошлив порошок белого электрокорунда типа 25А зернистостью М40 М10. В качестве связки может быть использовано керамическое связующее типа КЗПГ. При этом каолин служит пластификатом, а сухой декстрин клеящим увлажнителем (временным связующим).

Введение в абразивную массу глицерина в размере 3 5 вес.ч. обеспечивает равномерное смачивание компонентов абразивной массы, что придает ей необходимую пластичность, способствует стабилизации процесса формирования гранул, по мере их сушки и спекания препятствует более быстрому испарению воды с поверхности гранул, чем изнутри их объема. Этим достигается уменьшение количества микротрещин на поверхности гранул и сколов на их острых кромках.

Увеличение объема связки по сравнению с прототипом до 55 60 вес.ч. в составе абразивной массы значительно повышает твердость и механическую прочность гранул.

Все это улучшает эксплуатационные свойства абразивного инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы, обеспечивая повышение его режущей способности.

Экспериментальным путем установлено оптимальное количество глицерина, вводимого в состав абразивного материала, в пределах 3 ^oC 5 вес.ч. При нарушении этих предельных значений происходит ухудшение реологических свойств абразивной массы: ухудшается равномерность распределения в ней компонентов, что снижает количество формируемой смеси. Так, увеличение количества глицерина до 7 ^oC 10 вес.ч. приводит к значительному разбросу твердости спекаемых гранул и снижению их стойкости в процессе обработки металлов. Недостаточное количество глицерина в смеси (менее 3 вес.ч.) вызывает появление микротрещин на поверхности и сколов на гранях гранул.

В таблице N 1 представлены данные о содержании компонентов в абразивной массе по предлагаемому и известному составу и представлены результаты испытаний инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы.

Таким образом, увеличение количества керамического связующего до 55 60 вес. ч. и введение в качестве добавки, регулирующей процесс твердения, глицерина в объеме 3 ^oC 5 вес.ч. позволяет увеличить, по сравнению с прототипом, твердость абразивных гранул и их механическую прочность, исключить брак из-за наличия микротрещин на их поверхности и сколов на гранях. Все это придает предлагаемой абразивной массе высокую режущую способность, что снижает количество необходимого машинного времени при обработке металлических изделий инструментом, изготовленным из такой абразивной массы.

Предлагаемое техническое решение обладает новизной по сравнению с прототипом, имеет изобретательский уровень и является промышленно применимым, то есть отвечает условиям патентоспособности изобретения.

Техническое решение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано, например, при изготовлении инструмента в виде абразивных гранул на керамической связке, применяемых для отделочной виброабразивной обработки деталей сложной формы. Абразивная масса включает абразивное зерно, керамическое связующее, клеящий увлажнитель, воду и глицерин в качестве добавки, регулирующей процесс сушки, в следующем количестве ингредиентов, вес. ч.: абразивное зерно - 40 - 50, керамическое связующее - 55 - 60, каолин - 10 - 12, декстрин - 2 - 4, глицерин - 3 - 5, вода - 18 - 20. 1 табл.

Абразивная масса для изготовления абразивного инструмента для отделочной обработки, включающая абразивное зерно, керамическое связующее, клеящий увлажнитель, воду и добавку, регулирующую процесс сушки, отличающаяся тем, что масса содержит каолин, в качестве клеящего увлажнителя декстрин, а в качестве добавки, регулирующей процесс сушки, глицерин, при этом ингредиенты массы выбраны в следующем соотношении, мас.ч.

Абразивное зерно 44 50
Керамическое связующее 55 60
Каолин 10 12
Декстрин 2 4
Глицерин 3 4
Вода 18 20т