Техническое сукно для полирования Советский патент 1986 года по МПК B24D11/00 

1

Изобретение относится к обработк материалов приборостроения, таких как оптические и пьезоэлектрические полупроводниковые, ситалл, керамика и др.

Цель изобретения - повышение износостойкости сукна за счет повышения его прочностных характеристик, снижения гигроскопичности, а также снижение расхода натуральных шерстяных волокон и улучшение равнопроч- ностных характеристик сукна в продольном и поперечном направлениях.

На.фиг. 1 показано пятислойное техническое сукно для полирования по поперечным нитям, разрез; на фиг. 2 - пять видов используемых в сукне переплетений.

Предлагаемое полировальное техническое сукно представляет собой плотную 5-ти и более слойную сильно уваленную войлокообразную ткань. Нити ткани содержат шерстяные и синтетические волокна. Причем содер жание синтетики как в продольных, так и в поперечных нитях составляет 20-60%, а процентное содержание массы утка (поперечных нитей) в сукне составляет 75-85% общей его массы. Ткань -состоит из упорядоченно переплетенных основньпс (продольных) нитей 1 и уточных (поперечных) нитей 2. В свою очередь нити основы 1 по запрограммированной схеме с нитями.утка 2 образуют узел 3 переплеСостав сме- Шерсть 100 си сукна,%

Шерсть 100

Толщина, мм 20+1

9±1

2028382

тения. В предлагаемом сукне использованы пять различных видов 4-8 пе- реплетений из которых первые четьфе вцца 4-7 повторяются в каждом слое 5 сукна, а пятый вид 8 проходит по одному из наружных слоев, называемом подкладочным. Гарнитуровая нить, образующая данный вид 8 переплетений, является уплотняющей нитью наклееч- 10 ного слоя. Остальные параметры сукна отражены в таблицах с примерами выполнения.

В качестве синтетических волокон

могут быть использованы лавсан, капрон, а также поливинил-спиртовые (винол, винилон и др.) полиакрило-- нитрильные (нитрон, орлон, билон и др.) волокна и др.

Сукно испытано при обработке оптических деталей (пластин, призм) из стекла различных марок с коэффициентами твердости по сошлифованию: ЛК-105 (,6), К-108 (,0),

ТФ-5 (,3). Обработку производят на станках типа ШПС-350М с использованием режимов вращения инструмента: 274, 349, 413, 527 об/мин, при различных амплитудах качания поводка. Используется полирующая .суспензия с непрерывной (под давлением) подачей. Диаметр инструмента 350 мм.

В табл. 1 и 2 представлены результаты испытаний предлагаемого сукна.

Таблица 1

Шерсть 80-40 Волокно -полиамидное 20-60

Тканое 5-8-слойное с гарнитуровой нитью с увалкой

9+1

16+

0,41-0,43 0,38

830 1500

28-64

ззр

26-00

274

274

12 5 10

70

70

50

12

6

10

75 70 60

Скосы призм обрабатывать нельзя

10 12 12

8 10 10

0,47

0,48-0,6

400

740

300-00

24-70

274

274, Ш 274, 349 274

12

6

10

10 5 8

75 70 60

80 80 70

10 12 12

30 40 40

Проведенные опыты и исследования работоспособности предлагаемого полировального сукна показывают, что менее чем 20%-нре содержание в нем синтетических волокон ощутимого по сравнению с известным сукном по- эьшения износостойкости не дает, а максимальньй положительных эффект получгиот при 50-55%-ном содержании в сукне синтетики. Увеличение содержания синтетических материалов в сукне более 60% приводит к снижению его работоспособности (засаливанию- оплавлению) , хотя прочность и износостойкость продолжают расти.

Менее чем 5-слсйное переплетение нитей в предлагаемом сукне и использование менее четырех различных видов, примененных в сукнах ОФ и ПШ, л положительных результатов не дают, особенно на интенсивных режимах обработки. Так, при плотности сукна менее 0,А7 гр/см детали с острыми кромками неизбежно врезаются в сукно полировальника, а другие с плоскими поверхностями утапливаются, что приводит к нарушению их геометрии и увеличению времени обработки. При этом отмечается резкое снижение износостойкости сукна и удельного расхода полировальных материалов, в том числе и сукна. При испытаниях 8-слойного сукна -с теми же параметрами, что и 5-слойное, получены стабильные, присущие пятислойному сукну, 35 на отдельных марках стекла увеличи- характеристики. Испытания сукон с вается до 1,5 раза, в сравнении /

более чем 8-ю слоями не проводятся по причине трудности их изготовления на имеющемся оборудовании, а доработка станков требует капитальных вложений. Экономическая целесообразность увеличения количества слоев . ограничивается примерно 15-ю при толщине сукна 30 мм.

с войлоком в три раза, экономия натуральной шерсти при этом за счет повьш1ения износостойкости и замены 4Q части ее на синтетическое волокно составляет 60-90%. Качественное изменение прочностных характеристик предлагаемого сукна, влечет за собой качественное улучшение других

Процентное соотношение массы осно-45 свойств необходимых при полировке вы (продольных нитей) и утка (попе- оптических деталей. Так повьшенная

речных нитей) из применяемой в предлагаемом сукне смеси № 32 для основы и специальной - для утка, выраженное отношением (15-25):(85-75), является основополагающим нормативом для получения равнопрочных в продольном и поперечном направлениях характеристик во всем диапазоне

20-60%-ного содержания в сукне синтетических волокон. С изменением общей массы сукна зависящей от его слойности, толщины, количества ви12028388

ДОН переплетений, а также содержания в нем синтетики, процентное соотношение массы основы и утка остается неизменным и обеспечивает равно- 5 прочностные его характеристики.

Изготовление сукна предлагаемым образом обеспечивает его прочность и износостойкость при полировке оптических деталей с плоскими и сфери- 10 ческими поверхностями. Так разрывная нагрузка сукна в прьдольном

)

направлении увеличена до 500-1150кгс, а в поперечном - до 625-1150 кгс. Процентное соотношение массы основы

и утка в ткани в свою очередь ока- зывает положительное влияние на улучшение соотношений прочностных характеристик на разрьш, которые составляют 0,8:1-1:0,8, т.е. сукно получает примерно сбалансированную по осям прочность как в продольном, так и в поперечном направлениях. Объемная плотность при этом достигает 0,48-0,6 гр/см и влечет за

собой повьш1ение жесткости, снижение пористости и гигроскопичности. К тому же способность впитывать влагу снижена и за счет использования синтетических волокон. Таким образом

совокупность приведенных отличий предлагаемого папировального сукна обеспечивает достижение поставленных целей. Так износостойкость его по сравнению с известным сукном

с войлоком в три раза, экономия натуральной шерсти при этом за счет повьш1ения износостойкости и замены части ее на синтетическое волокно составляет 60-90%. Качественное изменение прочностных характеристик предлагаемого сукна, влечет за собой качественное улучшение других

стабильность его геометрии в процессе работы и связанный с этим абразивный эффект полирующих зерен позволяют повысить качество обработки до 10% и производительность на 3-5%. Высокая стабильность гео-. метрии полировального инструмента

из предлагаемого сукна получена путем обеспечения высокой степени повторяемости прочностных свойств сукна в процессе его износа за счет повторяющейся в каждом слое

сукна композиции переплетений и их видов, за счет увеличения по сравнению с известным толщины сукна до 16+1 мм снижен и процент несрабатываемой наклеечной его части, а также получена возможность его технологической правки. Подкладочная сторона -сукна, имеющая гарни20283810

турную нить в полировальнике используется как наклеечная, а введенная в сукно гарнитуровая нить при зтом является дополнительным упрочс няющим сукно и уплотняющим его

3I

наклеечную поверхность от проникновения наклеечных материалов в этом случае звеном.

О /

Составитель Н.Балашова Редактор А.Сабо Техред О.Неце

8363/18 Тираж 768Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Пилипенко