СОСТАВ ДЛЯ ДОВОДКИ СТАЛЬНЫХ ШАРИКОВ Российский патент 2000 года по МПК C09K3/14 C09G1/02 

Изобретение относится к составам жидких абразивных паст и может быть использовано в машиностроении в процессах полирования и доводки поверхности металлических деталей, преимущественно при доводке стальных закаленных шариков для шарикоподшипников.

Известен состав для доводки стальных шариков, содержащий мелкодисперсный глинозем и водный раствор ПАВ - соли циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃, а также воду в солюбилизированном состоянии и эфирное масло, взятые в соответствующих рецептуре количествах (патент RU 2061730, кл. C 09 K 3/14, 1996).

Известен также состав для доводки стальных шариков, наиболее близкий к заявляемому решению по технической и физической сущности, содержащий в качестве абразивной составляющей глинозем, а в качестве поверхностно-активных веществ (ПАВ) - соль циклогесиламина и синтетических жирных кислот фракций C₁₀-C₁₃ и воду (авт. свид СССР N 1669962, кл. C 09 K 3/14, 1991).

Однако известные пасты имеют ряд существенных недостатков, резко ограничивающих область их использования.

Такие пасты могут использоваться только для повышения отражательной способности, т. е. полировального глянца обрабатываемой поверхности. Паста эффективна только в желеобразном загущенном состоянии при работе в режиме притирки. При добавлении водной составляющей паста практически полностью теряет свои режущие-шлифующие свойства и возникает опасность коррозийного поражения обрабатываемых поверхностей. При отсутствии достаточно интенсивного металлосъема невозможно убрать технологический припуск на деталях и соответственно сформировать требуемую их точную геометрическую форму.

Ввиду изложенного известный состав пасты не представляется возможным использовать на операциях доводки шариков в шародоводочных станках.

Поставлена задача предложить новый состав для доводки стальных шариков, которая бы обеспечивала требуемые высокую производительность в съеме металла, хорошее качество обработки и достижение заданной геометрической точности шариков.

Поставленная задача достигается тем, что состав для доводки стальных шариков содержит абразивный шлифующий материал, полирующее средство и углеводородный раствор ПАВ. Дополнительно состав содержит в качестве абразивного шлифматериала микропорошок из электрокорунда белого, например, типа М2-П. В качестве полирующего средства - мелкодисперсный глинозем, а в качестве углеводородного раствора ПАВ - раствор соли циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракций C₁₀-C₁₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: микропорошок М2-П - 2,0-4,0, мелкодисперсный глинозем ГЭБ - 2.0-4,0, соль циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃ - 2,0-4,0, углеводородная жидкость - остальное.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является то, что получен новый состав для доводки стальных шариков, обеспечивающий стабильные диспергирующие и шлифующие свойства за счет сочетания соли циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃ (торговое название М-1, ТУ6-02-1132-88), являющейся маслорастворимым ингибитором коррозии и эффективным ПАВ. Указанные ингредиенты взяты в оптимальном соотношении с мелкодисперсным абразивным составляющим глинозема марки ГЭБ по ГОСТ 6912-87 и электрокорунда белого марки М2-П по ОСТ 2МТ71-1-82.

Предлагаемый состав для доводки стальных шариков существенно улучшает металлосъем и обеспечивает точность геометрической формы шариков, то есть уменьшает отклонение получаемой их формы от идеально заданной сферы.

В соответствие с предложенным техническим решением приготовлены и испытаны составы паст, приведенные в таблице 1. Следует отметить, что в предлагаемых составах паст полностью отсутствует окись хрома.

Указанные составы паст в виде масляных суспензий были испытаны на элеваторном шародоводочном станке МШ-33Г. Доводке подвергались шарики диаметром 12,7 мм из стали ШХ15, HRC 63-66. Паста в виде суспензии в зону обработки подавалась насосом со скоростью 0,5 л/мин.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Пасты идеального состава (NN 2-4) обеспечивают наименьшее отклонение от идеальной сферы, то есть улучшают точность геометрической формы шариков, а также шероховатость их поверхности при производительности процесса доводки, не уступающей при использовании абразивных паст на основе окиси хрома.

Приготовление состава для доводки стальных шариков осуществляют следующим образом.

В баке станка, заполненном углеводородной жидкостью типа индустриального масла И12, при температуре цеха растворяют при перемешивании расчетное количество соли циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₃. Затем включают насос и в зону обработки шариков подсыпают расчетное количество мелкодисперсного глинозема ГЭБ и в последнюю очередь добавляют микропорошок М2-П.

Полученная в баке станка при работающем насосе суспензия постоянно подается насосом в рабочую зону станка.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого состава для доводки стальных шариков обеспечивается за счет уменьшения брака шариков по отклонению от сферической формы за счет исключения коррозии, за счет меньшей стоимости микропорошка из электрокорунда белого М2-П в сравнении с мелкодисперсной окисью хрома.

Использование предлагаемого состава пасты позволяет повысить производительность процесса доводки шариков, улучшить их качество, а также исключить из технологии доводки шариков применение экологически вредного составляющего ингредиента - окиси хрома.

Изобретение касается жидких абразивных паст и может быть использовано в машиностроении в процессах полирования и доводки поверхности металлических деталей, преимущественно при доводке стальных закаленных шариков для шарикоподшипников. Состав для доводки стальных шариков содержит абразивный шлифующий материал, полирующее средство, углеводородную жидкость и ПАВ. В качестве абразивного шлифматериала он содержит микропорошок из электрокорунда белого типа М2-П, в качестве полирующего средства - мелкодисперсный глинозем, в качестве углеводородной жидкости - масло инструментальное, а в качестве ПАВ - соль циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракций C₁₀ - C₁₃. Техническим результатом является высокая производительность в съеме металла, хорошее качество обработки данным составом и достижение заданной геометрической точности шариков. 2 табл.

Состав для доводки стальных шариков, содержащий абразивный шлифующий, полирующий материал - мелкозернистый глинозем ГЭБ и раствор поверхностно-активного вещества - соли циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракций C₁₀ - C₁₃, отличающийся тем, что он в качестве абразивного шлифующего материала дополнительно содержит микропорошок из электрокорунда белого М2-П, а в качестве растворителя - углеводородную жидкость при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Микропорошок М2-П - 2,0 - 4,0
Мелкозернистый глинозем ГЭБ - 2,0 - 4,0
Соль циклогексиламина и синтетических жирных кислот фракции C₁₀ - C₁₃ - 2,0 - 4,0
Углеводородная жидкость - Остальноеа