СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОЙ МАССЫ ДЛЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2014 года по МПК B24D3/18 

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках.

Известен промышленный способ приготовления абразивной массы для абразивного инструмента, согласно которому производят одновременную дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов - абразивных зерен электрокорунда, керамической связки, а также клеящих и увлажняющих добавок в течение времени, необходимого для равномерного распределения зерна связки [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].

Однако, при использовании этого способа для изготовления высокопористого инструмента, абразивная масса которого, помимо указанных компонентов, содержит дополнительно наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером от 5 до 560 мкм в количестве -200% от объемного содержания абразива или смесь алюмосиликатного наполнителя и выгорающего наполнителя, например, в виде молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.] технологические свойства получаемой абразивной массы ухудшаются, увеличивается их разброс, что приводит к уменьшению прочности сырца и снижению стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Это связано с тем, что введение в абразивную массу порообразующих наполнителей существенно - до 7 раз - изменяет разноплотность входящих в нее компонент: плотность зерна электрокорунда белого - 3,85÷4,15 г/см³ керамической связки - 2,5 г/см³ фруктовых косточек 1,4÷1,5 г/см³ алюмосиликатных сферических частиц 0,6÷0,8 г/см³.

В результате указанной разноплотности компонент абразивной массы для высокопористого инструмента приготовление ее по известной технологии не обеспечивает качественного перемешивания с необходимым однородным распределением всех ее составляющих компонент, что и приводит к указанному ухудшению технологических свойств готовой абразивной массы.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для достижения поставленной задачи в известном способе приготовления абразивной массы, в котором производят дозированную загрузку и перемешивание ее сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, согласно предложенного способа, дозированную загрузку и перемешивание до готовности производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, а затем клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

В случае использования в качестве наполнителя дополнительно фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, их дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Преимущества заявленного способа приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента подтверждается результатами испытаний. Из двух партий свежезаформованного сырца, из смесей, одна из которых была приготовлена предлагаемым способом, а другая приготовлена традиционным способом, изготавливались бруски с размерами 250×35×10 мм и круглые плашки с размерами 80×20 мм. Бруски с размерами 250×35×10 мм проверялись на прочность на приборе Ватти. Плашки с размерами 80×20 мм подвергались высокотемпературному обжигу, после чего определялась их твердость.

В качестве критерия оценки были приняты приведенные в таблице значения прочности и твердости для двух вариантов смешивания абразивной массы: по способу с одновременной загрузкой в смесительную машину всех компонентов и по способу с заявленной последовательностью загрузки и перемешивания компонентов аналогичного состава абразивной массы.

Количественная оценка стабильности прочности на излом и твердости по глубине лунки приведена по величине среднеквадратичного отклонения (СКО).

Сравнение опытных данных, полученных двумя способами смешивания абразивных масс, показывает более высокие показатели по прочности сырца на излом, ее стабильности, а также стабильности твердости в образцах абразивных инструментов, изготовленных по заявленному способу приготовления абразивной массы.

Обозначение характеристики абразивного круга Вид наполнителя, дополнительно содержащегося в абразивной массе Способ приготовления абразивной массы Прочность сырца на излом, кПа Твердость по глубине лунки, мм Диапазон Среднее значение СКО Диапазон Среднее значение СКО 25А F80 J 8 V Алюмосиликатный наполнитель Известный 58,8÷65 61,7 0,04 4,2÷5,4 4,6 0,30     Заявленный 72,0÷73,8 72,6 0,02 4,3÷5,2 4,7 0,24 25A F80 I 14 V Алюмосиликатный наполнитель + молотые персиковые косточки Известный 32,2÷41,6 38,8 0,05 5,0÷6,1 5,6 0,28   Заявленный 43,2÷49 45,7 0,03 5,2÷5,9 5,5 0,21 Примечание: 25А - материал абразивного зерна (электрокорунд белый); F80 - зернистость; J, I - твердость круга; 8, 14 - номер структуры круга, V - связка

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках. Способ включает дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, и перемешивание до готовности. Дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут. Технический результат заключается в увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента, включающий дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов в виде абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок до готовности абразивной массы, отличающийся тем, что дозированную загрузку производят с последовательным перемешиванием сыпучих компонентов, при этом сначала перемешивают абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя дополнительно используют молотые фруктовые косточки в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, которые дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.