способ изготовления абразивного инструмента

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА на оpганической связке, пpи котоpом на коpпус наносят клеевую подложку, помещают на нее абpазивонесущую массу, после чего осуществляют теpмообpаботку, отличающийся тем, что, с целью повышения механической пpочности инстpумента, в качестве клеевой подложки беpут фенольно-каучуковую клеящую пленку, шиpину В_кп котоpой выбиpают из условия

B_кп = B_нп - (12 - 18)h_кп,

где B_нп - ширина несущей поверхности корпуса;

h_кп - толщина клеящей пленки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству абразивного инструмента на органической связке и может быть использовано при изготовлении инструмента, состоящего из рабочего абразивного слоя, в частности алмазосодержащего или эльборсодержащего, и корпуса.

Известен способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, состоящего из рабочего абразивного слоя и корпуса. Способ заключается в следующем. Подготавливают формовочную массу для рабочего слоя предварительным смешиванием в смесителе связующего и наполнителей в соответствии с рецептурой связки и последующим смешиванием связки со шлифматериалом. Корпус инструмента, как правило, из алюминиевых сплавов, изготавливают по известной технологии.

Поверхность металлического корпуса, на которой закрепляют рабочий абразивный слой - несущую поверхность корпуса, - обрабатывают на протирочном станке, промывают, обезжиривают и наносят на нее клеевую подложку. После нанесения на эту поверхность клеевой подложки корпус устанавливают в термошкаф для термической обработки, в результате которой клеевый слой затвердевает. При использовании, например, клея ВК 32-200 термическую обработку осуществляют в две стадии: при температуре 60+5^оС с выдержкой 90 мин и при температуре 190+5^оС с выдержкой 120 мин.

Из формовочной массы горячим прессованием изготавливают рабочий абразивный слой, который соединяют склеиванием с корпусом с помощью специального приспособления. Термическую обработку кругов осуществляют в приспособлениях для склеивания при 70-170^оС в течение 14 ч.

Недостаток известного способа - низкая прочность абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение механической прочности инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления абразивного инструмента на органической связке, при котором на корпус наносят клеевую подложку, помещают на нее абразивонесущую массу, после чего осуществляют термообработку, при этом в качестве клеевой подложки берут фенольно-каучуковую клеевую пленку, ширину (В_кп) которой выбирают из условия:

В_кп = В_нп - | 12 - 18 | h_кп, где В_нп - ширина несущей поверхности корпуса;

h_кп - толщина клеящей пленки.

П р и м е р 1. Изготавливали круги шлифовальные чашечные конические 12А2-20^о150х10х1,5 (150 - наружный диаметр круга; 10 - ширина рабочего абразивного слоя; 1,5 - высота рабочего абразивного слоя). Корпус - алюминиевый. Состав формовочной массы рабочего слоя, мас. % : кубический нитрид бора 25, связующее бакелитовое 50, наполнитель - железный порошок 25.

Предварительно изготовленный корпус инструмента обезжиривают ацетоном. На влажную несущую торцовую поверхность корпуса укладывают фенольно-каучуковую клеящую пленку и вручную прижимают до легкого схватывания с поверхностью корпуса. Корпус с уложенной на его поверхность пленкой устанавливают в пресс-форму, засыпают в ее рабочую камеру навеску предварительно изготовленной смешиванием компонентов формовочной массы, разравнивают и устанавливают пуансон.

Прессование производят на прессе с обогреваемыми плитами в две стадии: с давлением 0,4-0,5 номинального усилия прессования до разогрева пресс-формы до 100-110^оС, а затем с полным расчетным давлением 200 кг/см² до температуры 185+5^оС. При достижении указанных температуры и давления производится термообработка в течение 40 мин.

Фенольно-каучуковую пленку марки ВК-3 ТУ6-17-663-75 толщиной 0,1 мм вырубали в форме ленты длиной 471 мм.

Ширину клеящей пленки определяли по формуле

В_кп = В_нп - (12 - 18)_кп h_кп где В_кп - ширина клеящей пленки, В_нп - ширина несущей поверхности корпуса, h_кп - толщина клеящей пленки.

Ширина несущей поверхности корпуса равна ширине рабочего абразивного слоя - 10 мм.

Брали клеящую пленку с максимальной, оптимальной, минимальной и выходящей за указанные пределы шириной: В_кп1 = 10-12x x0,1 = 8,8 мм; В_кп2 = 10-15 0,1 = 8,5 мм; В_кп3 = 10-18 0,1 = 8,2 мм; В_кп4 = 10-20 0,1= = 8,0 мм; В_кп5 = 10-10 0,1 = 9,0 мм.

П р и м е р 2. Изготавливали круги шлифовальные плоские прямого профиля 1А1 150х10х3 (150 - наружный диаметр круга, 10 - высота круга, ширина несущей поверхности, 3 - толщина рабочего слоя).

Корпус алюминиевый.

Состав формовочной массы и технология изготовления по примеру 1.

Фенольно-каучуковая пленка ВК 32-200 ТУ6-17-663-75 толщиной 0,2 мм.

Пленку в виде ленты длиной 471 мм укладывали на несущую цилиндрическую поверхность корпуса. При этом пленку брали с максимальной, оптимальной, минимальной и выходящей за указанные пределы шириной:

В_кп1 = 10-12 0,2 = 7,6 мм; В_кп2 = 10-15x x 0,2 = 7,0 мм; В_кп3 = 10-18 0,2 = 6,4 мм; В_кп4 = 10-20 0,2 = 6,0 мм; В_кп5 = 10-10 0,2= = 8,0 мм.

Склеивание корпуса и рабочего абразивного слоя осуществляли способом, указанным в качестве прототипа, жидким фенольным клеем марки ВК-3 для инструмента по примеру 1 и ВК 32-200 для инструмента по примеру 2.

На предварительно изготовленный корпус вручную наносили слой жидкого клея. Затем корпус с нанесенным клеем подвергали термообработке при температуре 60+5^оС - 90 мин и затем при температуре 190+5^оС - 120 мин.

Корпус с отвержденным клеевым слоем помещали в пресс-форму, засыпали навеску формовочной массы. Режимы прессования и термообработки по примеру 1.

Изготовленные по примерам 1, 2 и по прототипу круги подвергали органолептическому осмотру и испытаниям на механическую прочность на испытательном стенде СИП-500.

Оценочными критериями были отсутствие потеков клея на поверхности инструмента и разрывная скорость. Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что при использовании клеящей пленки шириной более заявляемого предела наблюдаются потеки клея на поверхности кругов (варианты 5 по примерам 1 и 2). При использовании пленки шириной меньше заявляемого предела разрывная скорость кругов на уровне прототипа (варианты 4 по примерам 1 и 2). При ширине пленки в указанных пределах отсутствуют потеки клея на поверхности кругов, а их разрывная скорость, характеризующая механическую прочность, на 16-17% больше, чем у кругов, изготовленных способом по прототипу. (56) Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента/Под ред. Ю. М. Ковальчука. М. : Машиностроение, 1984, с. 212-213.