Способ изготовления абразивного инструмента Советский патент 1983 года по МПК B24D17/00 

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, при котором заготовку инструмента помещают в емкость с электролитом и абразившоми зернами, а емкости сообщают вращательное движение l.

Недостаток известного способа заключается в том, что при малых скоростях вращения емкости (о,5-1,0 плотность тока, при которой идет осаждение металла, меняется: она максимальна на участках заращивания зерен металлом и минимальна под слоем зерен на участке закрепления. Постоянное изменение плотности тока ухудшает, качество осаждаемого метап,ла. Кроме того, при осаждении металпа сквозь слой зерен гидравлическое сопротивление слоя абразивного по- : р(Ж1ка ухудшает.диффузию ионов осаждаемого металла к катоду, в прикаУодном слое возникают значительные концентрационные изменения, происходит подь елачивание прикатодного пространства, выпадание гидрата окиси никеля, затруднено удаление выделяющегося водорода, что приводит к . увеличению внутренних напряжений в

покЕялтии, вследствие чего образуются, ми кротрещины.

Цель изобретения - устранение указанного Недостатка.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изгoтoвheния абразивного инструмента, при которой заготовку помещают в приводимую во вращение емкость с электролитом и

10 абразивными зернами, закрепление зерен осуществляют при вращении емкости с угловой скоростью , где г - радиугз окружности покрываемой поверхности g - ускорение свобод15ного падения, а заращивание прово- ; Дят при угловой емкости, уменьшенной: до (0,1-0,36) 1У.

Согласно изобретению,процесс изготовления абразивного инструмента

20 гальваническим методом идет в две стадии. Вначале емкость с электролитом и абразивом вращают со скоростью при которой центробежная сила, действующая на частицу абразива, была

25 бы больше веса этого зерна, т.е.

FU,P. г где Рц BkUT и Р mg;

30

Fy, - центробежная сила; Р - вес зерна абразива; m - масса зерна} ею - угловая скорость вращения емкости; г - радиус покрываемой абрази, вом поверхности; g - ускорение свободного падения. Vf . а. Тогда mtWr.mg и сУ При обеспечении таких услови зерна абразива за счет центробежных сил .прижимаются к поверхности заготовки/ где гальванически, заростившись металлом связки, прикрепляются На втором этапе ведется заращивание прикрепленных зерен металлом связки с целью заращивания прикрепленных зерен, скорость вращения емкости уменьшают до (0,1-0,36), когда центробежные силы уже не прижимают зерна к покрываемой поверхности, а происходит лишь их переме1цивание в электролите. Скорость вращения емкости на втором этапе зависит, таки образом, от размера, их формы и радиуса покрываемой абразивом поверхности. На фиг. 1 изображена емкость с блоком из нескольких заращиваемых заготовок - корпусов дисков отрезны абразивных кругов; на фиг. 2 - установка с вращаемой емкостью, общий вид. Корпуса дисков 1 сжаты между изо ляторами 2 кгалшками 3 и зафиксирова ны винтами 4. Электрическое напряжение к диска 1 и аноду 5 при работе установки подводится через контактные кольца и электрические щетки 6. Ох двигате ля 7 через редуктор 8,и клиноременн передачу 9 вращение передается поло му валу Ю, на котором укрепле 1а сборка пакета изоляторов 2 и дисков 1. Слив электролита предусмотрен через трубку 11 в полом валу 10, на котором укреплена сборка пакета изо ляторов 2 и дисков 1. Слив электролита предусмотрен через трубку 11 в поЯбм валу 10 при открытии пробки 12 путем поворота гайки 13. Для обе спечения удобства в работе как при монтаже дисков с изоляторами, так и при проведении электрохимических операций с открытой камерой 14 предусмотрена возможность вертикальног расположения оси вала 10, для чего установка снабжена осью 15 поворота относительно станины 16. Перед началом работы ось вращени камеры 14 путем поворота установки вокруг оси 15 переводится в вертика . ное положение. Производя закреплени пакета изоляторов 2 и дисков 1 и стянув их крышками 3, проводят подготовительные операции, которые ка обычно проводятся для нержавеющих сталей: обезжиривание, травление, активирование, для чего в камеру при вертикальном положении ее оси заливается соответствующий электролит, вставляется анод и проводится требуемая обработка. После проведения операции активирования в камеру засыпеиотся абразивные зерна, заливается электролит матового никелирования, камера герметически закрывается, устанавливается требуемый ток (из расчета 1,0-2,0 А/дм покрываемой поверхности), поворотом установки ось вращения камеры переводится в горизонтальное положение, и камера приводится в медленное вращение, обеспечивающее равномерное перемешивание абразива. При диаметре покрывае-. мой поверхности, равной 152 мм, абразивным зерном 50 мкм эта скорость лежит в пределах 10-40 об/мин. После 1-2 мин перемешивания абра.зива камера плавно разгоняется до скорости более 110 об/мин. При этой скорости вращения протекает процесс , прикрепления зерен металлом.высотой 10 мкм. При окончании времени протекания этапа прикрепления скорость вращения камеры уменьшается до 10-40 об/мин. При этой скорости про1ВОДИТСЯ этап заращивания прикрепленных зерен металлом высотой 5 мкм. Этап прикрепления и этап заращивания составляют период образования одного режущего слоя. Для получения заданной высоты слоя указанньИ процесс повторяют необходимое количество раз. Проведя последний период, ось вращения камеры переводится в вертикальное положение, сливается электролит, производится промывка внутренней полости камеры и ее разборка. Технико-экономический эффект изо- ; бр етения выражается в повышении стойкости кругов, что позволяет повысить производительность при резке полупроводниковых материалов. Формула изобретения Способ изготовления абразивного инструмента, при котором заготовку помещают в приводимую во вращение емкость с электролитом и абразивными зернами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества инструмеита путем обеспечения постоянства условий закрепления и заращивания абразивных зерен, закрепление зерен осуществляют при вращении емкости с угловой скоростью U 7 , где г - радиус окружности покрываемой поверхности, g - ускорение свободного падения, а заращивание про . . -i

водят при угловой скорости емкости, уменьшенной до ( 0,1-0,, 36) Ш .

Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Байкалов А.К. и др. Алмазный правящий инструмент на гальванической связке. Киев, Наукова думка 1976, с. 31.