RU2493956C1 - Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool - Google Patents

Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool Download PDF

Info

Publication number
RU2493956C1
RU2493956C1 RU2012130807/02A RU2012130807A RU2493956C1 RU 2493956 C1 RU2493956 C1 RU 2493956C1 RU 2012130807/02 A RU2012130807/02 A RU 2012130807/02A RU 2012130807 A RU2012130807 A RU 2012130807A RU 2493956 C1 RU2493956 C1 RU 2493956C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
size
grain
microns
filler
Prior art date
Application number
RU2012130807/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Константинович Старков
Алексей Николаевич Довгаль
Татьяна Петровна Бондарчук
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" filed Critical Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод"
Priority to RU2012130807/02A priority Critical patent/RU2493956C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493956C1 publication Critical patent/RU2493956C1/en

Links

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to production of abrasive tools of ceramic binders with fine-count-structures. Abrasive mass includes the mix of abrasive grains varying in size from 60-160 mcm and 160-420 mcm. Note here that volume content of abrasive grains of smaller grain size makes 5-100% of volume content of larger grain size grains. Filler represents the mix of hollow spherical particles of aluminium silicate varying in size from 85 mcm to 560 mcm in amount of 5-100 vol. % of larger grain size abrasive grains.
EFFECT: increased amount of hard refractory grains facilitates crystallisation of binder to form shorter bridges between abrasive grains.
2 cl, 2 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к производству абразивных инструментов на керамических связках с высокими номерами структуры.The invention relates to the production of abrasive tools on ceramic bonds with high structure numbers.

Из уровня техники известна масса для изготовления высокопористого абразивного инструмента, содержащая жаростойкий наполнитель в виде полых сферических частиц из электрокорунда, причем величина сферических частиц равна 0,45-0,65 величины абразивных зерен при содержании последних 30-37 об.% (Авторское свидетельство №1073082, В24D 3/14, 1984 г.)The prior art mass for the manufacture of highly porous abrasive tools containing heat-resistant filler in the form of hollow spherical particles of electrocorundum, and the magnitude of the spherical particles is 0.45-0.65 of the size of the abrasive grains with a content of the last 30-37 vol.% (Copyright certificate No. 1073082, B24D 3/14, 1984)

Основным недостатком абразивных инструментов, изготовленных из указанного состава, является то, что повышенная пористость достигается за счет увеличения содержания жаростойкого сферического наполнителя, что, в свою очередь, уменьшает твердость абразивного инструмента. Это приводит к повышенному износу инструмента при форсированных режимах обработки.The main disadvantage of abrasive tools made from this composition is that increased porosity is achieved by increasing the content of heat-resistant spherical filler, which, in turn, reduces the hardness of the abrasive tool. This leads to increased tool wear during forced processing.

Наиболее близким решением по технической сути и достигаемому результату является масса для изготовления абразивного инструмента, включающая абразив, керамическую связку и наполнитель в виде полых сферических частиц из алюмосиликата в виде смеси частиц размером от 5 до 560 мкм в количестве 2-200 об.% абразива. Дополнительно масса может содержать выгорающий наполнитель в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя и наполнитель в виде полых сферических частиц из легкоплавкого стекла в количестве 5-100% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя как по отдельности, так и в смеси двух наполнителей с суммарным содержанием от 5 до 250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя (см. Патент РФ №2152298, B24D 3/18, 2000 г.)The closest solution in technical essence and the achieved result is a mass for the manufacture of an abrasive tool, including an abrasive, a ceramic bond and a filler in the form of hollow spherical particles of aluminosilicate in the form of a mixture of particles ranging in size from 5 to 560 μm in an amount of 2-200 vol.% Abrasive. Additionally, the mass may contain a burnable filler in an amount of 5-250% volume content of aluminosilicate filler and a filler in the form of hollow spherical particles of low-melting glass in an amount of 5-100% volume content of aluminosilicate filler both individually and in a mixture of two fillers with a total content of 5 to 250% of the volume content of aluminosilicate filler (see RF Patent No. 2152298, B24D 3/18, 2000)

Результатами исследования технологичности изготовления шлифовальных кругов на основе электрокорунда белого и карбида кремния зеленого установлено, что применение составов абразивных масс в известном техническом решении целесообразно только для производства инструмента с номерами структуры до 12, то есть при объемном содержании абразива не менее 38%. При изготовлении абразивного инструмента с более высокими номерами структуры его объемная деформация (усадка) после высокотемпературного обжига достигает критических значений, при которых создаются предпосылки для появления трещин и возможного разрушения шлифовальных кругов (Старков В.К. «Шлифование высокопористыми кругами», М., Машиностроение, 2007, стр.207). При повышении номера структуры инструмента до 22 объемная деформация инструмента, изготовленного с использованием наполнителя в виде полых сферических частиц из алюмосиликата и легкоплавкого стекла в смеси с выгорающим наполнителем в виде молотых фруктовых косточек по прототипу, может достигнуть 38,1% (Старков В.К. «Шлифование высокопористыми кругами», М., Машиностроение, 2007, стр.208).The results of a study of the manufacturability of grinding wheels based on white aluminum oxide and green silicon carbide found that the use of abrasive compositions in a known technical solution is advisable only for the production of tools with structure numbers up to 12, that is, with a volumetric abrasive content of at least 38%. In the manufacture of an abrasive tool with higher structure numbers, its volumetric deformation (shrinkage) after high-temperature firing reaches critical values at which the prerequisites for the appearance of cracks and possible destruction of grinding wheels are created (Stark V.K. “Grinding with highly porous circles”, M., Mechanical Engineering , 2007, p. 207). By increasing the tool structure number to 22, the volumetric deformation of a tool made using a filler in the form of hollow spherical particles of aluminosilicate and low-melting glass in a mixture with a burn-out filler in the form of ground fruit seeds according to the prototype can reach 38.1% (Stark V.K. “Grinding with highly porous circles”, M., Mechanical Engineering, 2007, p. 208).

Недостатком шлифовальных кругов, изготовленных на основе абразивной массы, содержащей полые сферические частицы из алюмосиликата в виде смеси частиц с размерами от 5 до 560 мкм, является также то, что в ее составе находится 20-29% алюмосиликатных частиц с размерами от 5 до 84 мкм. Указанные мелкоразмерные частицы алюмосиликата из-за отсутствия в них внутренней полости обладают повышенной плотностью в сравнении с алюмосиликатными частицами более крупных размеров, склонны к сегрегации в процессе приготовления (смешивания) абразивной массы, при высокотемпературном обжиге инструмента не расплавляются и мигрируют по жидкой связке под действием силы тяжести к нижней поверхности установленного на поддоне инструмента. По указанным причинам введение в абразивную массу алюмосиликатных частиц размером от 5 до 84 мкм негативно отражается на стабильности твердости в объеме инструмента и способствует формированию повышенных величин его неуравновешенности масс (дисбаланса).A disadvantage of grinding wheels made on the basis of an abrasive mass containing hollow spherical particles of aluminosilicate in the form of a mixture of particles with sizes from 5 to 560 microns, is also that it contains 20-29% aluminosilicate particles with sizes from 5 to 84 microns . These small-sized particles of aluminosilicate due to the absence of an internal cavity in them have a higher density in comparison with larger aluminosilicate particles, are prone to segregation during the preparation (mixing) of the abrasive mass, during high-temperature firing of the tool they do not melt and migrate through the liquid bundle under the action of force gravity to the bottom surface of the tool mounted on the pallet. For these reasons, the introduction of aluminosilicate particles from 5 to 84 μm into the abrasive mass negatively affects the stability of hardness in the volume of the tool and contributes to the formation of increased values of its mass imbalance (imbalance).

Технически не представляет трудностей удаление из готового продукта в виде алюмосиликатных частиц размером от 5 до 560 мкм его мелкой фракции размером от 5 до 84 мкм дополнительным рассевом.Technically, it is not difficult to remove from the finished product in the form of aluminosilicate particles from 5 to 560 μm in size its fine fraction from 5 to 84 μm in size by additional sieving.

Для повышения номера структуры абразивного инструмента или его структурности необходимо уменьшать объемное содержание абразива в массе для его изготовления. Для снижения возрастающей деформации абразивного инструмента при уменьшении содержания абразива в нем необходимо компенсировать его отсутствие дополнительным введением наполнителей.To increase the structure number of the abrasive tool or its structure, it is necessary to reduce the volume content of the abrasive in the mass for its manufacture. To reduce the increasing deformation of the abrasive tool while reducing the abrasive content in it, it is necessary to compensate for its absence by the additional introduction of fillers.

Техническим результатом является улучшение технологичности изготовления инструмента по таким характеристикам, как прочность сырца, объемная деформация при обжиге и стабильность твердости по объему инструмента.The technical result is to improve the manufacturability of the manufacture of the tool according to such characteristics as the strength of the raw material, volumetric deformation during firing and stability of hardness by volume of the tool.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в составе абразивной массы для изготовления высокоструктурного абразивного инструмента, включающем абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель, согласно изобретению, абразив состоит из смеси абразивных зерен двух различных зернистостей, с размерами в пределах 60-160 мкм и размерами 160-420 мкм, при этом объемное содержание абразивных зерен с меньшей зернистостью составляет 5-100% от объемного содержания абразивных зерен с большей зернистостью, кроме того наполнитель представляет собой смесь полых сферических частиц из алюмосиликата размером в диапазоне от 85 до 560 мкм в количестве 5-100 об.% абразива с большей зернистостью.The essence of the invention lies in the fact that in the composition of the abrasive mass for the manufacture of highly structural abrasive tools, including abrasive, ceramic bond, adhesive and moisturizing additives and filler, according to the invention, the abrasive consists of a mixture of abrasive grains of two different grain sizes, with sizes in the range of 60- 160 microns and sizes of 160-420 microns, while the volumetric content of abrasive grains with lower grit is 5-100% of the volumetric content of abrasive grains with higher grit, in addition the filler is a mixture of hollow spherical aluminosilicate particles ranging in size from 85 to 560 microns in an amount of 5-100 vol.% abrasive with a larger grain size.

Целесообразно, чтобы состав содержал выгорающий наполнитель в количестве 5-50% объемного содержания абразива с большей зернистостью.It is advisable that the composition contains a burnable filler in an amount of 5-50% of the volume content of the abrasive with a larger grain size.

При наличии в составе абразивной массы абразива в виде абразивных зерен двух зернистостей их количество при общем постоянном объемном содержании в отличие от абразива с одной зернистостью увеличивается и тем больше, чем меньше вторая зернистость абразива (по размерам зерен) и больше ее относительная доля.If there are two grit in the abrasive mass in the form of abrasive grains, their amount at an overall constant volume content, in contrast to an abrasive with one grit, increases and the more, the smaller the second grit of the abrasive (in grain size) and its relative share.

В процессе затвердевания расплавленной керамической связки при обжиге абразивного инструмента повышенное количество твердых тугоплавких зерен способствует однородной по объему инструмента кристаллизации связки с образованием более коротких мостиков связки между абразивными зернами.In the process of solidification of the molten ceramic bond during firing of an abrasive tool, an increased amount of solid refractory grains contributes to a uniform crystallization of the bond in volume of the tool with the formation of shorter bond bridges between the abrasive grains.

При заданном номере структуры, который определяет объемное содержание абразива в инструменте, и заданной его базовой зернистости, величина которой зависит от технологических требований к обработке, введение дополнительной меньшей по размерам зерен зернистости абразива в сочетании с наполнителем в виде полых частиц, позволяет формировать объемный каркас из абразивных зерен и алюмосиликатных частиц наполнителя, закрепленных керамической связкой и клеящими добавками, устойчивого к объемной деформации инструмента при его сушке и обжиге с однородным распределением абразивных зерен и мостиков связки в объеме инструмента.For a given structure number, which determines the volumetric abrasive content in the tool, and a given basic grit, the value of which depends on the technological requirements for processing, the introduction of an additional smaller grain size of the abrasive in combination with a filler in the form of hollow particles allows the formation of a volumetric frame from abrasive grains and aluminosilicate particles of the filler, fixed with a ceramic bond and adhesive additives, resistant to volumetric deformation of the tool during drying and firing with a uniform distribution of abrasive grain and binder bridges in the tool screen.

Примеры использования заявленного состава приведены ниже.Examples of the use of the claimed composition are given below.

Пример 1.Example 1

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 400 мкм (зернистость F46) и размером 120 мкм (зернистость F100) со структурой N=8 на характеристику 25A F46/F100 N 8 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 400 μm (grain size F46) and a size of 120 μm (grain size F100) with a structure of N = 8 for characteristic 25A F46 / F100 N 8 V consists of the following components, vol.%:

Абразивное зерно марки 25А с размером 400 мкм (зернистость F46)Grade 25A abrasive grain with a size of 400 microns (grain size F46) 4040 Абразивное зерно марки 25А с размером 120 мкм (зернистость F100)Abrasive grain grade 25A with a size of 120 microns (grain size F100) 66 Относительное содержание зерна с размером 120 мкм (зернистость F100)Relative grain content with a size of 120 microns (grain size F100) к содержанию зерна с размером 400 мкм (зернистость F46)to the grain content with a size of 400 microns (grain size F46) 15%fifteen% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 1010 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 55 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 13,613.6

Пример 2.Example 2

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80) и размером 100 мкм (зернистость F120) со структурой N=8 на характеристику 25A F80/F120 М 8 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 160 μm (grain size F80) and a size of 100 μm (grain size F120) with a structure of N = 8 for characteristic 25A F80 / F120 M 8 V consists of the following components, vol.%:

Абразивное зерно марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80)Abrasive grain grade 25A with a size of 160 microns (grain size F80) 43,843.8 Абразивное зерно марки 25А с размером 100 мкм (зернистость F120)Abrasive grain grade 25A with a size of 100 microns (grit F120) 2,22.2 Относительное содержание зерна с размером 100 мкм (зернистость F120)Relative grain content with a size of 100 μm (grit F120) к содержанию зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)to the grain content with a size of 160 μm (grit F80) 5%5% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 11eleven Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 33 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 14,114.1

Пример 3.Example 3

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 200 мкм (зернистость F70) и микрокристаллического корунда, изготовленного по золь-гелевой (SG) технологии, с размером 160 мкм (зернистость F80) со структурой N=9 на характеристику 25А F70/SG F80 K 9 V состоит из следующих компонентов, об.%:Abrasive mass for the manufacture of a grinding wheel from white alumina grade 25A with a size of 200 μm (grain size F70) and microcrystalline corundum made by sol-gel (SG) technology, with a size of 160 μm (grain size F80) with a structure of N = 9 on characteristic 25A F70 / SG F80 K 9 V consists of the following components, vol.%:

Абразивное зерно марки 25А с размером 200 мкм (зернистость F70)Abrasive grain grade 25A with a size of 200 microns (grain size F70) 2222 Абразивное зерно марки SG с размером 160 мкм (зернистость F80)SG abrasive grain with a size of 160 microns (grain size F80) 2222 Относительное содержание зерна с размером 200 мкм (зернистость F70)Relative grain content with a size of 200 microns (grain size F70) к содержанию зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)to the grain content with a size of 160 μm (grit F80) 100%one hundred% Керамическая связка FK53Ceramic bond FK53 9,59.5 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 4,54,5 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 13,513.5

Пример 4.Example 4

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из карбида кремния зеленого марки 64С с размером 250 мкм (зернистость F60) и с размером 160 мкм (зернистость F80) со структурой N=8 на характеристику 64С F60/F80 J 8 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of a grinding wheel made of silicon carbide green grade 64C with a size of 250 μm (grit F60) and with a size of 160 μm (grit F80) with a structure of N = 8 for characteristic 64C F60 / F80 J 8 V consists of the following components, vol. %:

Абразивное зерно марки 64С с размером 250 мкм (зернистость F60)Abrasive grain grade 64C with a size of 250 microns (grain size F60) 30thirty Абразивное зерно марки 64С с размером 160 мкм (зернистость F80)Grade 64C abrasive grain with a size of 160 microns (grain size F80) 1616 Относительное содержание зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)Relative grain content with a size of 160 μm (grain size F80) к содержанию зерна с размером 250 мкм (зернистость F60)to grain content with a size of 250 microns (grain size F60) 53%53% Керамическая связка К33Ceramic bond K33 1616 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 4four Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 9,59.5

В абразивную массу с высокими номерами структуры может дополнительно вводиться в качестве наполнителя выгорающий при температуре обжига инструмента наполнитель в виде молотых фруктовых косточек.In the abrasive mass with high structure numbers, a filler in the form of ground fruit seeds, which burns out at the temperature of the firing of the tool, can be additionally introduced as a filler.

Выгорающий наполнитель, содержание которого составляет 5-50% объемного содержания абразива с наибольшей зернистостью, при перемешивании абразивной массы в процессе ее приготовления способствует более равномерному распределению в объеме абразивных зерен и дисперсных частиц керамической связки. Выгорая в процессе обжига инструмента, он создает открытую пористость, объем которой пропорционален количеству вводимого порообразующего наполнителя. Поры на рабочей поверхности за счет улучшения охлаждения и складирования стружки повышают эффективность обработки.A burnable filler, the content of which is 5-50% of the volume content of the abrasive with the greatest grain size, while mixing the abrasive mass during its preparation, contributes to a more uniform distribution in the volume of abrasive grains and dispersed particles of the ceramic binder. Burning out in the process of firing the tool, it creates an open porosity, the volume of which is proportional to the amount of introduced pore-forming filler. Pores on the working surface due to improved cooling and storage of chips increase processing efficiency.

Техническим результатом введения выгорающего наполнителя в сочетании с использованием абразива двух зернистостей и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц является улучшение технологических свойств абразивной массы и эксплуатационных свойств инструмента (например, повышение разрывной прочности).The technical result of introducing a burnable filler in combination with the use of an abrasive of two grain sizes and a filler in the form of aluminosilicate hollow spherical particles is to improve the technological properties of the abrasive mass and the operational properties of the tool (for example, increasing the tensile strength).

Важным результатом является также обеспечение значений объемной деформации абразивного инструмента с высокими номерами структуры до N=22 на уровне, приемлемом для их экономичного серийного производства.An important result is also the provision of volumetric strain values of an abrasive tool with high structure numbers up to N = 22 at a level acceptable for their economical mass production.

Возможные примеры составов абразивной массы с дополнительным введением в нее выгорающего наполнителя излагаются ниже.Possible examples of the compositions of the abrasive mass with the additional introduction of a burnable filler into it are described below.

Пример 5.Example 5

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 400 мкм (зернистость F46) и с размером 120 мкм (зернистость F100) со структурой N=10 на характеристику 25A F46/F100 N 10 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 400 μm (grain size F46) and with a size of 120 μm (grain size F100) with a structure of N = 10 for characteristic 25A F46 / F100 N 10 V consists of the following components, vol.% :

Абразивное зерно марки 25А с размером 400 мкм (зернистость F46)Grade 25A abrasive grain with a size of 400 microns (grain size F46) 3838 Абразивное зерно марки 25А с размером 120 мкм (зернистость F100)Abrasive grain grade 25A with a size of 120 microns (grain size F100) 4four Относительное содержание зерна с размером 120 мкм (зернистость F100)Relative grain content with a size of 120 microns (grain size F100) к содержанию зерна с размером 400 мкм (зернистость F46)to the grain content with a size of 400 microns (grain size F46) 10,5%10.5% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 10,410,4 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 77 Фруктовая косточка КФ40 (выгорающий наполнитель)Fruit bone KF40 (burnable filler) 2,52,5 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 13,613.6

Пример 6.Example 6

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80) и с размером 100 мкм (зернистость F120) со структурой N=10 на характеристику 25A F80/F120 М 10 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 160 μm (grain size F80) and with a size of 100 μm (grain size F120) with a structure of N = 10 for characteristic 25A F80 / F120 M 10 V consists of the following components, vol.% :

Абразивное зерно марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80)Abrasive grain grade 25A with a size of 160 microns (grain size F80) 3939 Абразивное зерно марки 25А с размером 100 мкм (зернистость F120)Abrasive grain grade 25A with a size of 100 microns (grit F120) 33 Относительное содержание зерна с размером 100 мкм (зернистость F120)Relative grain content with a size of 100 μm (grit F120) к содержанию зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)to the grain content with a size of 160 μm (grit F80) 7,7%7.7% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 11eleven Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 5,15.1 Фруктовая косточка КФ40 (выгорающий наполнитель)Fruit bone KF40 (burnable filler) 22 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 14,514.5

Пример 7.Example 7

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 250 мкм (зернистость F60) и с размером 160 мкм (зернистость F80) со структурой N=17 на характеристику 25A F60/F80 G 17 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 250 μm (grain size F60) and with a size of 160 μm (grain size F80) with a structure of N = 17 for characteristic 25A F60 / F80 G 17 V consists of the following components, vol.% :

Абразивное зерно марки 25А с размером 250 мкм (зернистость F60)Grain 25A abrasive grain with a size of 250 microns (grain size F60) 2828 Абразивное зерно марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80)Abrasive grain grade 25A with a size of 160 microns (grain size F80) 66 Относительное содержание зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)Relative grain content with a size of 160 μm (grain size F80) к содержанию зерна с размером 250 мкм (зернистость F60)to grain content with a size of 250 microns (grain size F60) 21,4%21.4% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 66 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 88 Фруктовая косточка КФ40 (выгорающий наполнитель)Fruit bone KF40 (burnable filler) 1010 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 1616

Пример 8.Example 8

Абразивная масса для изготовления шлифовального круга из электрокорунда белого марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80) и с размером 120 мкм (зернистость F100) со структурой N=18 на характеристику 25A F80/F100 F/G 18 V состоит из следующих компонентов, об.%:The abrasive mass for the manufacture of grinding wheel from white aluminum oxide grade 25A with a size of 160 μm (grain size F80) and with a size of 120 μm (grain size F100) with a structure of N = 18 for characteristic 25A F80 / F100 F / G 18 V consists of the following components, about .%:

Абразивное зерно марки 25А с размером 160 мкм (зернистость F80)Abrasive grain grade 25A with a size of 160 microns (grain size F80) 2626 Абразивное зерно марки 25А с размером 120 мкм (зернистость F100)Abrasive grain grade 25A with a size of 120 microns (grain size F100) 88 Относительное содержание зерна с размером 120 мкм (зернистость F100)Relative grain content with a size of 120 microns (grain size F100) к содержанию зерна с размером 160 мкм (зернистость F80)to the grain content with a size of 160 μm (grit F80) 30,8%30.8% Керамическая связка К5СCeramic bond K5C 77 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель)Aluminosilicate hollow spherical particles (filler) в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкмin the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 microns 66 Фруктовая косточка КФ40 (выгорающий наполнитель)Fruit bone KF40 (burnable filler) 1313 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 14,514.5

Для экспериментальной проверки предлагаемых технических решений были изготовлены 8 масс для лабораторных образцов и шлифовальных кругов в соответствии с примерами, представленными выше.For experimental verification of the proposed technical solutions, 8 masses were made for laboratory samples and grinding wheels in accordance with the examples presented above.

Свойства абразивных масс по примерам 1-3 и 5-8 изучались на специальных образцах.The properties of abrasive masses according to examples 1-3 and 5-8 were studied on special samples.

Прочность сырца измерялась на приборе Ватта на предварительно отформованных брусках размером 250×35×10 мм (Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / Ю.М.Ковальчук, В.А.Букин, Б.А.Глаговский и др. Под общей ред. Ю.М.Ковальчука. М.: Машиностроение, 1984. - 288 с. С.157).The strength of the raw material was measured on a Watt device on preformed bars measuring 250 × 35 × 10 mm (Fundamentals of design and manufacturing technology of abrasive and diamond tools / Yu.M. Kovalchuk, V. A. Bukin, B. A. Glagovsky and others. Under the general Edited by Yu.M. Kovalchuk. M.: Mechanical Engineering, 1984. - 288 p. S.157).

Для определения объемной деформации после обжига и твердости использовались плашки с диаметром 80 мм и высотой 20 мм. Объемная деформация образцов устанавливалась по разнице объемов образца до и после обжига. Твердость определялась по глубине лунки пескоструйным методом в соответствии с ГОСТ Р 52587-2006. По величине среднеквадратичного отклонения твердости можно судить о ее стабильности в объеме инструмента.To determine the volumetric strain after firing and hardness, dies with a diameter of 80 mm and a height of 20 mm were used. Volumetric deformation of the samples was established by the difference in sample volumes before and after firing. The hardness was determined by the depth of the hole by the sandblasting method in accordance with GOST R 52587-2006. The magnitude of the standard deviation of hardness can be judged on its stability in the volume of the tool.

Механическую прочность на разрыв на образцах-восьмерках определяли на разрывной машине УМ-500 согласно методике, описанной в книге (Любомудров В.Е., Васильев Н.Н. Абразивные инструменты и их изготовление. -М-Л: Машгиз, 1953. - 352 с. С.135).The mechanical tensile strength on the samples of eights was determined on a tensile testing machine UM-500 according to the method described in the book (Lyubomudrov V.E., Vasiliev N.N. Abrasive tools and their manufacture. -M-L: Mashgiz, 1953. - 352 p. S.135).

Свойства абразивной массы по примеру 4 исследовались в процессе изготовления шлифовальных кругов прямого профиля с размерами 1 300×10×127. Оценивалось давление прессования при формовании заготовок шлифовальных кругов, объемная деформация по изменению объема круга до и после обжига и твердость в соответствии с ГОСТ Р 52587-2006. Дисбаланс инструмента оценивался в соответствии с ГОСТ 3060. Выборочно измерялась разрывная скорость на испытательном стенде АИП - 400.The properties of the abrasive mass according to example 4 were investigated in the manufacturing process of grinding wheels with a direct profile with dimensions of 1,300 × 10 × 127. The pressing pressure was evaluated during molding of grinding wheel blanks, volumetric deformation by changing the volume of the wheel before and after firing, and hardness in accordance with GOST R 52587-2006. The imbalance of the tool was evaluated in accordance with GOST 3060. The breaking speed was selectively measured at the AIP-400 test bench.

В табл.1 и 2 приведены результаты сравнения свойств заявленной массы и массы по прототипу.Table 1 and 2 show the results of comparing the properties of the declared mass and mass of the prototype.

Таблица 1Table 1 Абразивная масса для изготовления высокоструктурного инструментаAbrasive mass for the manufacture of highly structured tools No. Заявленная массаDeclared mass Масса по прототипуThe mass of the prototype Прочность сырца, КПаStrength of raw, KPa Объемная деформация,
%
Volumetric deformation,
%
Среднеквадратичное отклонение твердости, ммHardness standard deviation, mm Прочность на разрыв, КПаTensile strength, kPa Прочность сырца, КПаStrength of raw, KPa Объемная деформация,
%
Volumetric deformation,
%
Среднеквадратичное отклонение твердости, ммHardness standard deviation, mm Прочность на разрыв, КПаTensile strength, kPa
1one 50fifty 1,671,67 0,130.13 7272 48,148.1 2,012.01 0,160.16 71,671.6 22 6969 1,261.26 0,220.22 87,287.2 63,263,2 1,961.96 0,280.28 83,983.9 33 8080 0,750.75 0,090.09 5252 78,378.3 1,021,02 0,110.11 50,350.3 55 5353 5,145.14 0,250.25 9191 52,152.1 6,096.09 0,260.26 90,190.1 66 6060 3,353.35 0,180.18 91,791.7 59,359.3 3,993.99 0,190.19 90,290.2 77 4141 5,035.03 0,120.12 7777 39,839.8 6,216.21 0,140.14 76,676.6 88 7373 7,77.7 0,160.16 25,625.6 70,670.6 8,38.3 0,170.17 24,524.5

Таким образом, заявленная совокупность признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет по сравнению с прототипом обеспечить повышенную прочность сырца, необходимую для формования инструмента с высокими номерами структуры, и устойчивость к объемной деформации в процессе его обжига.Thus, the claimed combination of features set forth in the claims allows, in comparison with the prototype, to provide increased strength of raw materials necessary for molding a tool with high structure numbers, and resistance to volumetric deformation during its firing.

Таблица 2table 2 Абразивная масса для изготовления высокоструктурного инструмента по примеру №4Abrasive mass for the manufacture of high-structure tool according to example No. 4 СвойстваThe properties Заявленная массаDeclared mass Масса по прототипуThe mass of the prototype Объемная деформация, %Volumetric strain,% 0,070,07 0,120.12 Твердость по глубине лунки, ммDepth Hardness, mm Диапазон измененияChange range 3,9-4,33.9-4.3 3,8-4,63.8-4.6 СредняяAverage 4,154.15 4,24.2 Среднеквадратичное отклонениеStandard deviation 0,190.19 0,230.23 Дисбаланс, гImbalance, g 1212 15fifteen Разрывная скорость, м/сBreaking speed, m / s 86,386.3 79,979.9

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable population, unknown at the priority date of the prior art of the necessary features, sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed compound by individual features are well known in the art and require no further explanation.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для изготовления шлифовальных кругов;- the object embodying the claimed technical solution, in its implementation is intended for the manufacture of grinding wheels;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods known from the prior art on the priority date on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует требуемым условиям патентоспособности: «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» - по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the required patentability conditions: “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” - according to the current legislation.

Claims (2)

1. Aбразивная масса для изготовления высокоструктурного инструмента, включающая абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель, отличающаяся тем, что абразив состоит из смеси абразивных зерен с различной зернистостью, размеры которых составляют 60-160 мкм и 160-420 мкм, при этом объемное содержание абразивных зерен с меньшей зернистостью составляет 5-100 % от объемного содержания абразивных зерен с большей зернистостью, а наполнитель представляет собой смесь полых сферических частиц из алюмосиликата размером в диапазоне от 85 до 560 мкм в количестве 5-100 об.% абразива с большей зернистостью.1. The abrasive mass for the manufacture of highly structured tools, including abrasive, ceramic bond, adhesive and moisturizing additives and filler, characterized in that the abrasive consists of a mixture of abrasive grains with different grain sizes, which are 60-160 microns and 160-420 microns, with the volumetric content of abrasive grains with lower grit is 5-100% of the volumetric content of abrasive grains with higher grit, and the filler is a mixture of hollow spherical particles of aluminosilicate with a size in the range not from 85 to 560 microns in an amount of 5-100 vol.% abrasive grain larger. 2. Масса по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выгорающий наполнитель в количестве 5-50 % объемного содержания абразива с большей зернистостью. 2. The mass according to claim 1, characterized in that it further comprises a burnable filler in an amount of 5-50% of the volume content of the abrasive with a larger grain size.
RU2012130807/02A 2012-07-19 2012-07-19 Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool RU2493956C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130807/02A RU2493956C1 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012130807/02A RU2493956C1 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493956C1 true RU2493956C1 (en) 2013-09-27

Family

ID=49253966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012130807/02A RU2493956C1 (en) 2012-07-19 2012-07-19 Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493956C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583217C1 (en) * 2014-12-23 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Composition of abrasive mass for making high-porosity tool
RU2684466C1 (en) * 2017-12-13 2019-04-09 Жанна Владимировна Вараткова Composition of abrasive mass of high-structure tool for grinding with its continuous dressing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152298C1 (en) * 1999-10-11 2000-07-10 Карборундум Электрите а.с. Mass for making abrasive tool
US20050101225A1 (en) * 2002-04-11 2005-05-12 Eric Bright Porous abrasive articles with agglomerated abrasives and method for making the agglomerated abrasives
US20090307987A1 (en) * 2006-07-28 2009-12-17 Geoffrey John Davies Abrasive compacts
RU2433032C1 (en) * 2010-04-14 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" Mass for production of abrasive wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152298C1 (en) * 1999-10-11 2000-07-10 Карборундум Электрите а.с. Mass for making abrasive tool
US20050101225A1 (en) * 2002-04-11 2005-05-12 Eric Bright Porous abrasive articles with agglomerated abrasives and method for making the agglomerated abrasives
US20090307987A1 (en) * 2006-07-28 2009-12-17 Geoffrey John Davies Abrasive compacts
RU2433032C1 (en) * 2010-04-14 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" Mass for production of abrasive wheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2583217C1 (en) * 2014-12-23 2016-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Composition of abrasive mass for making high-porosity tool
RU2684466C1 (en) * 2017-12-13 2019-04-09 Жанна Владимировна Вараткова Composition of abrasive mass of high-structure tool for grinding with its continuous dressing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3336015B2 (en) Manufacturing method of highly permeable whetstone
EP1991511B1 (en) Preparation for refractory concrete, refractory concrete and method for making same
RU2445339C1 (en) Manufacturing method of siliceous proppant, and proppant
US20090139149A1 (en) Abrasive Grain Based on Melted Spherical Corundum
RU2493956C1 (en) Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool
JP2010521323A (en) Abrasive composition and articles formed from the composition
RU2152298C1 (en) Mass for making abrasive tool
RU2507057C1 (en) Polygranular mass for production of structured abrasive tool
EP3555022B1 (en) Zircon-based sintered concrete
US1983082A (en) Article of bonded granular material and method of making the same
RU2494853C1 (en) Mass for production of abrasive wheel
RU2433032C1 (en) Mass for production of abrasive wheel
RU2488566C1 (en) Ceramic mixture
RU2536576C2 (en) Composition for abrasive mass for manufacturing highly structured abrasive instrument
RU2683998C1 (en) High-structural abrasive tool with heterogeneous abrasive grit manufacturing method
JP5845040B2 (en) Precision casting mold manufacturing method
JP2014083621A (en) Vitrified grindstone of high porosity, method of producing the same and method of evaluating homogeneity of vitrified grindstone
KR930010994B1 (en) Manufacture of non-whiteware ceramic articles
RU2466852C2 (en) Composition of abrasive mass
CN112135708B (en) High-porosity CBN ceramic grinding stone with homogeneous structure
JP2022063147A (en) Method for producing ceramic molded body
RU2527052C2 (en) Method of making highly porous abrasive tool
RU2630729C1 (en) Method of manufacturing the fine-grained abrasive tool
US2299374A (en) Method of molding nonplastic materials
RU2583217C1 (en) Composition of abrasive mass for making high-porosity tool