СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА НА БАКЕЛИТОВОЙ СВЯЗКЕ Российский патент 2007 года по МПК B24D18/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, предназначенных для шлифования заготовок из различных металлов и сплавов. Данное изобретение распространяется на все типоразмеры абразивных инструментов, изготовленные из любых абразивных материалов.

Известен способ изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, включающий дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси (абразивных зерен, фенолоформальдегидной смолы и наполнителей), формование абразивного инструмента, извлечение его из пресс-формы, сушку на воздухе, термическую обработку в печах с конвективным принципом нагрева, последующую механическую обработку и контроль качества (см. Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. - М.: Машиностроение, 1975. - С.132-133). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, относится то, что указанная технология предусматривает достаточно длительный и весьма энергоемкий процесс полимеризации связующего шлифовальных кругов в печах, где теплоносителем является воздух.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке (а.с.SU 1161365 А, В 24 D 17/00 / В.В.Райт, Л.Е.Пулин, Б.И.Парадиз, В.А. Борисов, Э.А. Довгаль. Опубл. 15.06.85. Бюл. №22), при котором смесь абразивных зерен, связки и наполнителя формуют в пресс-форме с одновременным нагревом до температуры (300-320)°С микроволновым источником электрического поля с частотой (12-40) МГц и напряженностью (1-2) кВ/см до отвердения связки. После этого полуфабрикат абразивного инструмента извлекают из пресс-формы, охлаждают на воздухе, подвергают последующей механической обработке и контролю качества. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании указанного способа, относится то, что для изготовления каждого типоразмера абразивного инструмента на бакелитовой связке требуется специальная дорогостоящая прессовая оснастка: для изготовления каждого типоразмера абразивного инструмента требуется специальная пресс-форма, оснащенная отдельным высокочастотным генератором, что вызывает увеличение технологической себестоимости изготовления абразивного инструмента.

К недостаткам данного способа можно также отнести:

- необходимость применения достаточно мощных высокочастотных генераторов, т.к. величина мощности, выделяющейся в диэлектрике в виде тепла (мощность потерь), прямо пропорционально зависит от частоты;

- необходимость изготовления пресс-форм из высокопористой керамики для обеспечения оттока газов, выделяющихся в пресс-форме при нагревании формовочной массы.

Технический результат - уменьшение технологической себестоимости и повышение качества абразивного инструмента.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, включающем дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси, формование полуфабрикатов абразивных инструментов, термическую и механическую обработку, особенность заключается в том, что формование упомянутых полуфабрикатов осуществляют без нагрева в пресс-форме с последующим извлечением их и сушкой на воздухе, после чего проводят включающий стадии предварительного прогрева и отвердения полный цикл термообработки группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации бакелитовой связки с выдержкой при этой температуре. Кроме того, особенность заключается в том, что термическую обработку полуфабрикатов абразивных инструментов толщиной до 100 мм проводят при частоте электрического поля 2450 МГц, свыше 100 мм - при частоте электрического поля 890-915 МГц.

Проведение полного цикла термической обработки в микроволновом поле СВЧ- камеры до достижения температуры полной полимеризации связующего после извлечения полуфабрикатов абразивных инструментов из пресс-формы и сушки их на воздухе позволяет уменьшить технологическую себестоимость и повысить качество изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке за счет исключения применения специальных дорогостоящих пресс-форм, оснащенных индивидуальными высокочастотными генераторами, проведения термической обработки группы полуфабрикатов абразивного инструмента, улучшения условий для отвода газов при полимеризации связующего; повышения эффективности преобразования энергии электрического поля (пропорционально частоте генерации) по сравнению с бакелизацией токами высокой частоты; более высокой однородностью полимеризации связующего по объему абразивного инструмента; эффективного капиллярного смачивания зерен абразива связкой, что обусловлено выделением тепловой мощности именно в массе связки и высокой ее текучестью при формировании структуры инструмента с оптимальной скоростью в процессе термообработки. Кроме того, увеличение частоты электромагнитного СВЧ-поля на два порядка по сравнению с технологией обработки в высокочастотном поле позволяет, при необходимом уровне поглощаемой мощности, снизить до безопасной с точки зрения возможности пробоя в обрабатываемом абразивном инструменте, величины напряженность электрического поля.

Заявляемое изобретение представляет собой способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке. Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке включает дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси, формование полуфабрикатов абразивных инструментов в пресс-форме без нагрева с их последующим извлечением и сушкой на воздухе, полный цикл термообработки, включающий стадии предварительного прогрева и отвердения, группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры с частотой 2450 МГц при изготовлении абразивного инструмента толщиной до 100 мм и с частотой 890-915 МГц при изготовлении абразивного инструмента толщиной свыше 100 мм до достижения температуры полной полимеризации бакелитовой связки с последующей выдержкой при этой температуре, механическую обработку и контроль качества.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента на бакелитовой связке для шлифования заготовок из различных металлов и сплавов. Дозируют и перемешивают компоненты формовочной смеси. Формуют полуфабрикаты абразивных инструментов в пресс-форме без нагрева с последующим извлечением их и сушкой на воздухе. После чего проводят включающий стадии предварительного прогрева и отвердения полный цикл термообработки группы полуфабрикатов в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации бакелитовой связки с выдержкой при этой температуре. В результате уменьшается технологическая себестоимость и повышается качество изготовления абразивного инструмента. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, включающий дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси, формование полуфабрикатов абразивных инструментов в пресс-форме, их термическую и механическую обработки, отличающийся тем, что формование упомянутых полуфабрикатов осуществляют без нагрева в пресс-форме с последующим извлечением их и сушкой на воздухе, после чего проводят включающий стадии предварительного прогрева и отвердения полный цикл термообработки группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации бакелитовой связки с выдержкой при этой температуре.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическую обработку полуфабрикатов абразивных инструментов толщиной до 100 мм проводят при частоте электрического поля 2450 МГц.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что термическую обработку полуфабрикатов абразивных инструментов толщиной свыше 100 мм проводят при частоте электрического поля 890-915 МГц.