способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента

Формула изобретения

1. Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента, включающий дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов в виде абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок до готовности абразивной массы, отличающийся тем, что дозированную загрузку производят с последовательным перемешиванием сыпучих компонентов, при этом сначала перемешивают абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, затем загружают клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя дополнительно используют молотые фруктовые косточки в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, которые дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках.

Известен промышленный способ приготовления абразивной массы для абразивного инструмента, согласно которому производят одновременную дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов - абразивных зерен электрокорунда, керамической связки, а также клеящих и увлажняющих добавок в течение времени, необходимого для равномерного распределения зерна связки [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].

Однако, при использовании этого способа для изготовления высокопористого инструмента, абразивная масса которого, помимо указанных компонентов, содержит дополнительно наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером от 5 до 560 мкм в количестве -200% от объемного содержания абразива или смесь алюмосиликатного наполнителя и выгорающего наполнителя, например, в виде молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.] технологические свойства получаемой абразивной массы ухудшаются, увеличивается их разброс, что приводит к уменьшению прочности сырца и снижению стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Это связано с тем, что введение в абразивную массу порообразующих наполнителей существенно - до 7 раз - изменяет разноплотность входящих в нее компонент: плотность зерна электрокорунда белого - 3,85÷4,15 г/см³ керамической связки - 2,5 г/см³ фруктовых косточек 1,4÷1,5 г/см ³ алюмосиликатных сферических частиц 0,6÷0,8 г/см ³.

В результате указанной разноплотности компонент абразивной массы для высокопористого инструмента приготовление ее по известной технологии не обеспечивает качественного перемешивания с необходимым однородным распределением всех ее составляющих компонент, что и приводит к указанному ухудшению технологических свойств готовой абразивной массы.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Для достижения поставленной задачи в известном способе приготовления абразивной массы, в котором производят дозированную загрузку и перемешивание ее сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц размером 5-560 мкм в количестве 2-200% объема абразива, а также клеящих и увлажняющих добавок, согласно предложенного способа, дозированную загрузку и перемешивание до готовности производят последовательно и в следующем порядке: сначала абразивные зерна и алюмосиликатный наполнитель в течение не менее 3 минут, затем в полученную смесь загружают керамическую связку и перемешивают не менее 5 минут, а затем клеящие и увлажняющие добавки и перемешивают в течение не менее 5 минут.

В случае использования в качестве наполнителя дополнительно фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, их дозированно загружают после перемешивания алюмосиликатного наполнителя с абразивными зернами и перемешивают в течение не менее 7 минут.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение прочности сырца и повышение стабильности твердости в объеме высокопористого абразивного инструмента.

Преимущества заявленного способа приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента подтверждается результатами испытаний. Из двух партий свежезаформованного сырца, из смесей, одна из которых была приготовлена предлагаемым способом, а другая приготовлена традиционным способом, изготавливались бруски с размерами 250×35×10 мм и круглые плашки с размерами 80×20 мм. Бруски с размерами 250×35×10 мм проверялись на прочность на приборе Ватти. Плашки с размерами 80×20 мм подвергались высокотемпературному обжигу, после чего определялась их твердость.

В качестве критерия оценки были приняты приведенные в таблице значения прочности и твердости для двух вариантов смешивания абразивной массы: по способу с одновременной загрузкой в смесительную машину всех компонентов и по способу с заявленной последовательностью загрузки и перемешивания компонентов аналогичного состава абразивной массы.

Количественная оценка стабильности прочности на излом и твердости по глубине лунки приведена по величине среднеквадратичного отклонения (СКО).

Сравнение опытных данных, полученных двумя способами смешивания абразивных масс, показывает более высокие показатели по прочности сырца на излом, ее стабильности, а также стабильности твердости в образцах абразивных инструментов, изготовленных по заявленному способу приготовления абразивной массы.

Обозначение характеристики абразивного круга	Вид наполнителя, дополнительно содержащегося в абразивной массе	Способ приготовления абразивной массы	Прочность сырца на излом, кПа			Твердость по глубине лунки, мм
			Диапазон	Среднее значение	СКО	Диапазон	Среднее значение	СКО
25А F80 J 8 V	Алюмосиликатный наполнитель	Известный	58,8÷65	61,7	0,04	4,2÷5,4	4,6	0,30
		Заявленный	72,0÷73,8	72,6	0,02	4,3÷5,2	4,7	0,24
25A F80 I 14 V	Алюмосиликатный наполнитель + молотые персиковые косточки	Известный	32,2÷41,6	38,8	0,05	5,0÷6,1	5,6	0,28
		Заявленный	43,2÷49	45,7	0,03	5,2÷5,9	5,5	0,21
Примечание: 25А - материал абразивного зерна (электрокорунд белый); F80 - зернистость; J, I - твердость круга; 8, 14 - номер структуры круга, V - связка