Абразивный инструмент Советский патент 1984 года по МПК B24D3/20 B24D7/00 

1 Изобретение относится к изготовлению алмазно-абразивного инструмен та на органических связках. Известен абразивный инструмент, выполненный в виде металлического корпуса и закрепленного на нем чере промежуточный слой алмазоносного сл на органической связке Cl. Недостато-к известного решения заключается в том, что плотный и жесткий промежуточный слой не позволяет полностью износить алмазонос , ный слой. Это обусловлено тем, что при послойном изготовлении инструмента надежность закрепления алмазоносного слоя на.промежуточном достигается под давлением при нагреве вследствие взаимной диффузии связующего и наполнителей в пограничных зонах и, следовательно, четкая граница между алмазоносным и промежуточ ным слоями отсутствует, а, значит, и износ алмазоносного слоя не бывает равномерным. В результате, когда на одних участках инструмента алрлазоносный слой изнашивается полностью, на других он еще остается. Процесс обработки в этом случае прекращают, не использовав алмазоносный слой до конца. Если обработку продолжить, то при соприкосновении обрабатываемого изделия с плотным промежуточным слоем на поверхности изделия образуются дефекты (прижоги, трещины, скалы), приводящке к уменьшению выхода продукции. Цель изобретения - увеличение срока службы абразивного инструмента. Поставленная цель достигается тем, что абразивный слой инструмента соединяется с корпусом с помощью пористого промежуточного слоя при ве личине пористости 10-40%. Изготовление пористого промежуточного слоя увеличивает надежность соединения с ним абразивного слоя вследствие облегчения диффузии абразивсодержащей массы в пограничную .зону промежуточного слоя. Это позволяет до конца износить абразивный слой в процессе эксплуатации инструмента, полностью использовать абразивы, заложенные в него и диффундировавшие в пограничную зону промежуточного слоя, работающую как продолжение абразивного слоя. В случае более глубокого контакта пористого про межуточного слоя с обрабатываемым из делием на последнем не образуются де фекты, аналогичные тем, которые набл даются при контакте с ллотным промеж точным слоем. Применение инструмента с пористым промежуточным слоем также способствует уменьшению вибрации в процессе эксплуатации -инструмента. Применение инструмента с промежуточным слоем пористостью более 40% 98 может привести к разрушению его, а использование инструмента, промежуточный слой которого имеет пористость менее 10%, практически исключает получение отмеченного эффекта. Конструкция торцового абразивного инструмента представлена на чертеже.г На металлическом корпусе 1 закреплен алмазоносный слой 2. Соединение их осуществлено через промежуточный слой 3. Масса, предназначенная для изготовления промежуточного слоя,может состоять из одного или смеси полимерных связующих, одного или более наполнителей; может содержать абразив, менее твердый, чем алмаз. Масса промежуточного слоя может состоять из компонентов абразивного слоя с исключением или заменой абразива на менее твердый или меиее дефицитный. Изготовление абразивного инструмента с пористым промежуточным слоем производят следующим образом. На металлический .или прессованный корпус, находящийся в пресс-форме, засыпают массу промежуточного слоя, которая рассчитывается следующим образом. Массу каждого компонента промежуточного слоя определяют по формуле Их а в случае расчета массы компонента для пористого промежуточного слоя формула приобретает вид (Vn -VjЮСРкобъем промежуточного слоя, см2; объем пор в промежуточном слое/ смЗ, X - пористость промежуточного слоя, % f N - содержание компонента в композиции для промежуточного слоя,. %; р - плотность компонента, г/см Навеску для промежуточного слоя определяют ка.к сумму масс входящих в него компонентов.. . Брикетирование промежуточного слоя роизводят по объему. Затем извлекат из пресс-формы брикетирующий пуанон, на подложку из промежуточного лоя засыпают массу абразивного слоя подвергают формованию при нагрее. Инструмент в зависимости от сотава прессуют под давлением 300000 кгс/см при 150-450°С. Описаным способом могут быть изготовлены руги, бруски, другой абразивными нструмент с пористым промежуточным лоем.

Пример. Для проведения испытаний изготавливают круги формы 12А2-45 на органической связке ИМ1 с наружным диаметром 150 мм, шириной абразивсодержащего слоя 10 мм и высотой Ч мм. В качестве абразива для всех и пользован алмазный пороиок АС4 ixU/бЗ одной партии. Концентрация алмазов во всех кругах 25% по объему. Высота промежуточного слоя 1 мм, С учетом углубления в корпусе круга в виде ласточкиного хвоста для лучшего закрепления промежуточного слоя объем последнего равен 10,996 см.

Для приготовлениянавесок промежу точного слоя используется композиция следующего состава: абразив (карбид кремния зеленый) 20 об.%, наполнитель (медный порошок) 40 об.%, связующее 1О л и ал к а ни МИД марки АИ-1П) 40 об.%.

Масса промежуточного слоя алмазных кругов в зависимости от его пористости приведена в таблице.

Кругы испытаны во ВНИИАЛМАЗе ив производственных условиях Ленинградского завода Инструмент ил oiiepaции заточки угла в плане V f 47-t-l 1 вставок подрезных резцов с режущим, элементом из композита 01 (эльбор-Р) массой 0,8 карата. Корпуса вставок из материала ЖД5Н5 изготовлены методом порошковой металлургии.

Заточку производят на станке мод ЗБ632В при скорости круга 20 м/с продольная и поперечная подачи - ручные ,СОЖ - 3%-ный раствор в воде. Каждый круг испытывают до полного износа. Результаты испытаний приведены в таблице.

Из анализа результатов испытаний видно, что наличие промежуточного слоя с пористостью 10-40% позволяет увеличить срок службы инструмента на 12-30% по сравнению с инструментом, промежуточный слой которого не пористый.

Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет увеличения срока службы инструмента в связи с максимальным использованием абразивного слоя.

АБРАЗИВНЫЙ -ИНСТРУМЕНТ, на корпусе которого через промежуточный слой закреплен абразивный слой на органической связке, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службыинструмента за счет максимального использования абразивного слоя, промежуточный слой выполнен с Пористостью 10-40%. СП

25,93

50

1002

28,52

45

1089

31,12 1223 36,30

V. 1264

41,49

Алмазоносные и промежуточные слои кругов разрушились в процессе работы в связи с малой прочностью промежуточного слоя данного состава.

При контакте обрабаты4,7 ваемых изделий с промежуточным слоем, последний быстро изнашивается; на отдельных поликристаллах наблюдается потеря плоскостности обработанной поверхности.

96,4 97,3 96.,8

Продолжение таблицы

промеотдельных изделиях наблюдают прижоги корпусов вставок, трещины и сколы на полйкристал- : лах. композита 01.