СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО КРУГА Российский патент 2000 года по МПК B24D18/00 B24D3/34 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам (технологии) изготовления абразивного инструмента.

Резкое повышение в последнее время абразивных кругов сделало особенно актуальной необходимость повышения их стоимости (уменьшения расхода) и работоспособности. Одним из путей повышения стойкости и работоспособности абразивных кругов является совершенствование их конструкции путем создания в них радиальных пазов или каналов или осевых каналов, заполняемых твердой или пластичной смазкой.

Известен способ изготовления прерывистого абразивного круга, который включает рассев абразивного зерна, приготовление абразивной массы, прессование, бакелизацию и контроль. Прессование осуществляют в специальных пресс-формах под давлением 10 МПа (см. А.В.Якимов. Оптимизация процесса шлифования. М.: Машиностроение, 1975, с.98-99). Основным недостатком данного способа изготовления круга является отсутствие операций его импрегнирования и заполнения радиальных пазов твердой смазкой и как следствие этого недостаточно высокая стойкость и работоспособность абразивного круга.

Известен способ изготовления абразивного круга, который включает рассев абразивного зерна, приготовление абразивной массы, прессование, термообработку, импрегнирование и контроль (см. Островский В.И. Импрегнирование абразивного инструмента. М.: НИИМаш, 1983, 72 с.). Основным недостатком данного аналога является недостаточно высокая стойкость и работоспособность абразивного круга в связи с часто недостаточным количеством смазки, попадающей непосредственно в зону обработки при выполнении операций шлифования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ изготовления абразивного круга, включающий приготовление абразивной массы и импрегнирование (SU 755535, B 24 D 3/02, 1980).

Недостатком данного прототипа, как и предыдущих аналогов, является недостаточно высокая стойкость и работоспособность изготовленного абразивного круга, особенно при обработке заготовок из жаропрочных сталей, титановых и твердых сплавов и других труднообрабатываемых материалов.

Технический результат - повышение стойкости и работоспособности абразивных кругов, обеспечение эффективности смазочного действия в зоне контакта шлифовального круга и заготовки.

Для достижения поставленного результата заявляемое изобретение - способ изготовления абразивного круга - содержит общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной, связанной с целью изобретения задачи: при формовании круга в нем создают радиальные каналы или пазы или расположенные на концентрических окружностях сквозные осевые каналы, указанные каналы или пазы заполняют твердой или пластичной смазкой, химический состав которой отличается от состава смазки, используемой при операции импрегнирования круга.

Содержание в объеме круга различных по химическому составу твердых или пластичных смазок позволяет повысить его стойкость и работоспособность в процессе шлифования за счет создания на рабочей поверхности круга и обрабатываемой поверхности заготовки многофазных пленочных покрытий, а также за счет проявления синергического эффекта, т.е. взаимного усиления активности при совместном применении двух смазок. Например, использование хлорированного парафина для импрегнирования абразивного круга и серы для заполнения радиальных пазов или каналов или сквозных осевых каналов обеспечивает в процессе шлифования повышение стойкости и работоспособности круга за счет усиления смазочного действия внешней среды вследствие образования в контактной зоне активных соединений как результата химического взаимодействия сероорганических и хлорорганических соединений. Кроме того, образование при этом хлоридов и сульфидов металла в контактной зоне оказывает каталитическое влияние на образование химически активных соединений.

Образование многофазных пленочных покрытий позволит существенно снизить износ круга за счет уменьшения интенсивности его адгезионного взаимодействия с материалом заготовки в контактной зоне.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Абразивный круг прессуют в специальной пресс-форме, в которой имеются конструктивные элементы для образования в круге радиальных каналов или пазов или сквозных осевых каналов. Затем импрегнируют абразивный круг одним из известных способов (капиллярное проникновение импрегнатора, вакуумирование пор инструмента и т.п.). В качестве импрегнатора используют, например, хлорированный парафин. После сушки круга радиальные каналы или пазы и осевые сквозные каналы заполняют расплавом твердой или пластичной смазки, химический состав которой отличается от состава смазки, используемой на операции импрегнирования круга. В качестве смазки, заполняющей каналы или пазы круга, целесообразно использовать, например, составы, содержащие соединения серы.

Работоспособность и стойкость абразивных кругов, изготовленных по предлагаемому способу, существенно превышает аналогичные показатели абразивных кругов, изготовленных по традиционной технологии, особенно на операциях шлифования заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов и режущих инструментов.

Заявляемое изобретение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.

В предлагаемом способе для импрегнирования круга и заполнения выполненных в нем радиальных каналов или пазов, или расположенных на концентрических окружностях сквозных осевых каналов используют различные составы твердых или пластичных смазок. Изобретение позволяет обеспечить эффективное смазочное действие в зоне контакта круга и заготовки и как следствие повысить стойкость круга.

Способ изготовления абразивного круга, при котором круг формуют и импрегнируют его, отличающийся тем, что при формовании круга в нем создают радиальные каналы или пазы или расположенные на концентрических окружностях сквозные осевые каналы, указанные каналы или пазы заполняют твердой или пластичной смазкой, химический состав которой отличается от состава смазки, используемой при операции импрегнирования круга.