способ изготовления малогабаритного абразивного инструмента на керамической связке

Формула изобретения

1. Способ изготовления малогабаритного абразивного инструмента на керамической связке, включающий приготовление абразивной массы из абразивных зерен, керамического связующего, жидкого стекла и наполнителя, формовку из полученной массы абразивного инструмента, его обжиг путем нагрева до температуры (125010)^oС, выдержку 1,5 ч и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение в интервале температур (125010)^oС(850800^oС) ведут со скоростью,

обеспечивающей получение аморфного состояния жидкого стекла связки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии приготовления абразивной массы в жидкое стекло вводят мелкодисперсные порошки окислов металлов, придающие инструменту окраску, соответствующую характеристике его твердости.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного порошка используют окись кобальта в количестве 0,51,5% от веса связки, окрашивающий инструмент в цвет от бледно-голубого до синего, что соответствует твердости в пределах С1СТ3.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству абразивного инструмента на керамической связке, в частности к производству шлифовальных головок из электрокорунда на керамической связке диаметром от 3 мм до 30 мм.

Известен способ изготовления абразивного инструмента из электрокорунда на керамической связке, при котором абразивную массу помещают в форму, формуют и обжигают. Во избежание образования крупнокристаллического стекла связки охлаждение изделий в интервале температур (125010^oC)(850800^oC) ведут со скоростью 200^oС/ч, а в дальнейшем, для предотвращения брака - трещин и разрыва изделий, охлаждение ведут со скоростью не более 30-40^oС/ч (см. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / Под редакцией Ковальчука Ю.М. М.: Машиностроение, 1984. - С. 162-163).

Недостатком этого способа является длительность обжига. При этом охлаждение со скоростью 200^oС/ч в интервале температур (125010^oС)(850800^oС) не обеспечивает аморфного состояния стекла связки, являющегося оптимальным для эксплуатационных свойств инструмента.

Кроме этого, характеристики твердости по известному способу, ввиду малогабаритности инструмента, указывают на бумажных этикетках, которые вкладывают в упаковку, и в случае потери последних создается неудобство пользования инструментом без указания его твердости.

Заявляемое решение обеспечивает получение технического результата, выраженного в сокращении времени на обжиг и одновременном улучшении эксплуатационных свойств инструмента, в частности в повышении его стойкости.

Это достигается за счет приготовления абразивной массы из абразивных зерен, керамического связующего, жидкого стекла и наполнителя, формовки из полученной массы абразивного инструмента, его обжига путем нагрева до температуры 125010^oС, выдержки 1,5 ч и охлаждения, причем в интервале температур (125010^oС)(850800^oС) охлаждение ведут со скоростью, обеспечивающей получение аморфного состояния стекла связки.

Кроме этого, для маркировки характеристики твердости малогабаритного инструмента одного типоразмера, на стадии приготовления абразивной массы, в жидкое стекло вводят мелкодисперсные порошки окислов металлов, придающие инструменту окраску, соответствующую характеристике его твердости, причем в качестве мелкодисперсного порошка используют окись кобальта в количестве 0,5-1,5% от веса керамического связующего, окрашивающей инструмент в цвет от бледно-голубого до синего, что соответствует твердости в пределах С1-СТ3.

Конкретные скорости охлаждения для достижения технического результата зависят от ряда факторов: химического состава керамического связующего, формы, габаритов инструмента и прочих.

Заявляемое техническое решение иллюстрируется примером конкретного выполнения.

ПРИМЕР. В лабораторных условиях абразивную массу готовят из абразивных зерен белого электрокорунда марки 24А, зернистостью 25Н, керамического связующего марки К13, жидкого стекла, в которое вводят 1,5% окиси кобальта от веса керамического связующего, и наполнителя, в качестве последнего используют декстрин, затем формуют шлифовальные головки диаметром 4 мм и высотой 10 мм. Обжиг ведут при температуре 125010^oС с выдержкой 1,5 ч. Охлаждение от температуры выдержки (125010^oС) до 850800^oС осуществляют со скоростью 95009000^oС/ч. Охлаждение от температуры 850800^oС до комнатной температуры (25^oС) осуществляют со скоростью 40004500^oС/ч. В результате получаем инструмент синего цвета, соответствующего твердости СТ3, с аморфным состоянием стекла связки.

В таблице приведены характеристики образцов, технологические параметры по предлагаемому способу и способу-прототипу. Стойкость шлифголовок оценивали при затыловке плашек из стали 9ХС на станке МФ17ВМТ в цехе 71 Димитровградского автоагрегатного завода, а также на слесарной доводке оформляющих частей пресс-форм из стали 4Х5МФС твердости HRC 49-52 пневмошлифмашинками с n=50000 об/мин.

Как видно из таблицы, при изготовлении малогабаритного инструмента по предлагаемому способу обеспечивается повышение стойкости инструмента в 3 раза, при этом длительность его обжига сокращается на 15 ч.