SU1085798A1 - Abrasive tool - Google Patents

Abstract

АБРАЗИВНЫЙ -ИНСТРУМЕНТ, на корпусе которого через промежуточный слой закреплен абразивный слой на органической св зке, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службыинструмента за счет максимального использовани  абразивного сло , промежуточный слой выполнен с Пористостью 10-40%. СП ABRASIVE TOOL, on the case of which an abrasive layer is fixed on an organic bond through an intermediate layer, characterized in that, in order to increase the service life of the tool due to maximum use of the abrasive layer, the intermediate layer is made with a porosity of 10-40%. SP

Description

1 Изобретение относитс  к изготовлению алмазно-абразивного инструмен та на органических св зках. Известен абразивный инструмент, выполненный в виде металлического корпуса и закрепленного на нем чере промежуточный слой алмазоносного сл на органической св зке Cl. Недостато-к известного решени  заключаетс  в том, что плотный и жесткий промежуточный слой не позвол ет полностью износить алмазонос , ный слой. Это обусловлено тем, что при послойном изготовлении инструмента надежность закреплени  алмазоносного сло  на.промежуточном достигаетс  под давлением при нагреве вследствие взаимной диффузии св зующего и наполнителей в пограничных зонах и, следовательно, четка  граница между алмазоносным и промежуточ ным сло ми отсутствует, а, значит, и износ алмазоносного сло  не бывает равномерным. В результате, когда на одних участках инструмента алрлазоносный слой изнашиваетс  полностью, на других он еще остаетс . Процесс обработки в этом случае прекращают, не использовав алмазоносный слой до конца. Если обработку продолжить, то при соприкосновении обрабатываемого издели  с плотным промежуточным слоем на поверхности издели  образуютс  дефекты (прижоги, трещины , скалы), привод щке к уменьшению выхода продукции. Цель изобретени  - увеличение срока службы абразивного инструмента . Поставленна  цель достигаетс  тем, что абразивный слой инструмента соедин етс  с корпусом с помощью пористого промежуточного сло  при ве личине пористости 10-40%. Изготовление пористого промежуточного сло  увеличивает надежность соединени  с ним абразивного сло  вследствие облегчени  диффузии абразивсодержащей массы в пограничную .зону промежуточного сло . Это позвол ет до конца износить абразивный слой в процессе эксплуатации инструмента , полностью использовать абразивы , заложенные в него и диффундировавшие в пограничную зону промежуточного сло , работающую как продолжение абразивного сло . В случае более глубокого контакта пористого про межуточного сло  с обрабатываемым из делием на последнем не образуютс  де фекты, аналогичные тем, которые набл даютс  при контакте с ллотным промеж точным слоем. Применение инструмента с пористым промежуточным слоем также способствует уменьшению вибрации в процессе эксплуатации -инструмента. Применение инструмента с промежуточным слоем пористостью более 40% 98 может привести к разрушению его, а использование инструмента, промежуточный слой которого имеет пористость менее 10%, практически исключает получение отмеченного эффекта. Конструкци  торцового абразивного инструмента представлена на чертеже.г На металлическом корпусе 1 закреплен алмазоносный слой 2. Соединение их осуществлено через промежуточный слой 3. Масса, предназначенна  дл  изготовлени  промежуточного сло ,может состо ть из одного или смеси полимерных св зующих, одного или более наполнителей; может содержать абразив, менее твердый, чем алмаз. Масса промежуточного сло  может состо ть из компонентов абразивного сло  с исключением или заменой абразива на менее твердый или меиее дефицитный. Изготовление абразивного инструмента с пористым промежуточным слоем производ т следующим образом. На металлический .или прессованный корпус, наход щийс  в пресс-форме , засыпают массу промежуточного сло , котора  рассчитываетс  следующим образом. Массу каждого компонента промежуточного сло  определ ют по формуле Их а в случае расчета массы компонента дл  пористого промежуточного сло  формула приобретает вид (Vn -VjЮСРк объем промежуточного сло , см2; объем пор в промежуточном слое/ смЗ, X - пористость промежуточного сло , % f N - содержание компонента в композиции дл  промежуточного сло ,. %; р - плотность компонента, г/см Навеску дл  промежуточного сло  определ ют ка.к сумму масс вход щих в него компонентов.. . Брикетирование промежуточного сло  роизвод т по объему. Затем извлекат из пресс-формы брикетирующий пуанон , на подложку из промежуточного ло  засыпают массу абразивного сло  подвергают формованию при нагрее . Инструмент в зависимости от сотава прессуют под давлением 300000 кгс/см при 150-450°С. Описаным способом могут быть изготовлены руги, бруски, другой абразивными нструмент с пористым промежуточным лоем.1 The invention relates to the manufacture of diamond-abrasive tools on organic bonds. An abrasive tool is known, made in the form of a metal body and fixed on it through an intermediate layer of diamondiferous layer on an organic bond Cl. The lack of a known solution is that the dense and rigid intermediate layer does not allow the diamond-bearing layer to fully wear out. This is due to the fact that, in the case of layer-by-layer fabrication of a tool, the fixing of the diamond layer on the intermediate layer is achieved under pressure during heating due to the mutual diffusion of the binder and fillers in the boundary zones and, therefore, there is no clear boundary between the diamond bearing and intermediate layers, which means and wear of the diamond layer is not uniform. As a result, when in some areas of the tool the allactic layer is completely worn out, in others it still remains. The process in this case, stop, not using the diamond layer to the end. If the processing is continued, when the processed product touches the dense intermediate layer, defects (burns, cracks, rocks) form on the surface of the product, causing the product to decrease in yield. The purpose of the invention is to increase the service life of the abrasive tool. The goal is achieved by the fact that the abrasive layer of the tool is connected to the body using a porous intermediate layer with a porosity of 10-40%. The manufacture of the porous intermediate layer increases the reliability of the abrasive layer bonding to it, due to the ease of diffusion of the abrasive-containing mass into the boundary zone of the intermediate layer. This allows the abrasive layer to be fully worn during the operation of the tool, making full use of the abrasives embedded in it and diffusing into the boundary zone of the intermediate layer, working as a continuation of the abrasive layer. In the case of a deeper contact of the porous intermediate layer with the processed product, the defects are not formed on the latter, similar to those that occur upon contact with a long intermediate layer. The use of a tool with a porous intermediate layer also contributes to the reduction of vibration during the operation of the tool. The use of a tool with an intermediate layer of porosity of more than 40% 98 can lead to its destruction, and the use of a tool, the intermediate layer of which has a porosity of less than 10%, virtually eliminates the receipt of the marked effect. The design of the face abrasive tool is shown in the drawing. A diamond-bearing layer 2 is fixed on the metal body 1. Their connection is made through the intermediate layer 3. The mass used to make the intermediate layer may consist of one or a mixture of polymeric binders, one or more fillers; may contain abrasive, less hard than diamond. The mass of the intermediate layer may consist of the components of the abrasive layer, with the exception or replacement of the abrasive with a less hard or meridian deficient. The manufacture of an abrasive tool with a porous intermediate layer is carried out as follows. On the metal or pressed body, which is in the mold, pour the mass of the intermediate layer, which is calculated as follows. The mass of each component of the intermediate layer is determined by the formula Their and in the case of calculating the mass of the component for the porous intermediate layer, the formula takes the form (Vn -Vjusrk volume of the intermediate layer, cm2; pore volume in the intermediate layer / cm3, X is the porosity of the intermediate layer,% f N - the content of the component in the composition for the intermediate layer,.%; p - the density of the component, g / cm The weights for the intermediate layer are determined as the sum of the masses of the components included in it ... Briquetting the intermediate layer by volume. Then extracted from P The ess-form of the briquetting punch, the mass of the abrasive layer is molded onto the substrate from the intermediate layer and heated to form.The tool is compressed under pressure of 300,000 kgf / cm at 150–450 ° C, depending on the type of material. Instrument with a porous intermediate scrub.

Пример. Дл  проведени  испытаний изготавливают круги формы 12А2-45 на органической св зке ИМ1 с наружным диаметром 150 мм, шириной абразивсодержащего сло  10 мм и высотой Ч мм. В качестве абразива дл  всех и пользован алмазный пороиок АС4 ixU/бЗ одной партии. Концентраци  алмазов во всех кругах 25% по объему. Высота промежуточного сло  1 мм, С учетом углублени  в корпусе круга в виде ласточкиного хвоста дл  лучшего закреплени  промежуточного сло  объем последнего равен 10,996 см.Example. For testing, make circles 12A2-45 on an organic IM1 bond with an outer diameter of 150 mm, an abrasive-containing layer width of 10 mm and a height of H mm. As an abrasive for all and used, the diamond powder AC4 ixU / b3 of one batch. The concentration of diamonds in all circles is 25% by volume. The height of the intermediate layer is 1 mm. Taking into account the depression in the body of the circle in the form of a dovetail tail for better fixing of the intermediate layer, the volume of the latter is 10.996 cm

Дл  приготовлени навесок промежу точного сло  используетс  композици  следующего состава: абразив (карбид кремни  зеленый) 20 об.%, наполнитель (медный порошок) 40 об.%, св зующее 1О л и ал к а ни МИД марки АИ-1П) 40 об.%.For the preparation of weights of the interlayer, a composition of the following composition is used: abrasive (silicon carbide green) 20% by volume, filler (copper powder) 40% by volume, binder 1O liter and alumi of AI of AI-1P brand) 40% by volume. %

Масса промежуточного сло  алмазных кругов в зависимости от его пористости приведена в таблице.The weight of the intermediate layer of diamond wheels, depending on its porosity, is given in the table.

Кругы испытаны во ВНИИАЛМАЗе ив производственных услови х Ленинградского завода Инструмент ил oiiepaции заточки угла в плане V f 47-t-l 1 вставок подрезных резцов с режущим, элементом из композита 01 (эльбор-Р) массой 0,8 карата. Корпуса вставок из материала ЖД5Н5 изготовлены методом порошковой металлургии.The circles were tested at VNIIALMAZ in the production conditions of the Leningrad plant. Instrument or oiiection of angle sharpening in terms of V f 47-t-l 1 inserts of scoring incisors with a cutting element of composite 01 (Elbor-R) weighing 0.8 carats. Shells inserts from material ZhD5N5 made by powder metallurgy.

Заточку производ т на станке мод ЗБ632В при скорости круга 20 м/с продольна  и поперечна  подачи - ручные ,СОЖ - 3%-ный раствор в воде. Каждый круг испытывают до полного износа. Результаты испытаний приведены в таблице.Sharpening is carried out on a machine tool ZB632V at a speed of 20 m / s, longitudinally and transversely with a hand feed, coolant - 3% solution in water. Each circle is tested to full wear. The test results are shown in the table.

Из анализа результатов испытаний видно, что наличие промежуточного сло  с пористостью 10-40% позвол ет увеличить срок службы инструмента на 12-30% по сравнению с инструментом , промежуточный слой которого не пористый.From the analysis of the test results, it is clear that the presence of an intermediate layer with a porosity of 10–40% makes it possible to increase the service life of the tool by 12–30% as compared with an instrument whose intermediate layer is not porous.

Экономический эффект от использовани  изобретени  достигаетс  за счет увеличени  срока службы инструмента в св зи с максимальным использованием абразивного сло .The economic effect of using the invention is achieved by increasing the tool life due to the maximum use of the abrasive layer.

25,9325.93

5050

10021002

28,5228,52

4545

1089 1089

31,12 1223 36,3031.12 1223 36.30

V. 1264V. 1264

41,4941.49

Алмазоносные и промежуточные слои кругов разрушились в процессе работы в св зи с малой прочностью промежуточного сло  данного состава.The diamondiferous and intermediate layers of the circles collapsed during work due to the low strength of the intermediate layer of this composition.

При контакте обрабаты4 ,7 ваемых изделий с промежуточным слоем, последний быстро изнашиваетс ; на отдельных поликристаллах наблюдаетс  потер  плоскостности обработанной поверхности.Upon contact, the machined products 4, 7 with the intermediate layer, the latter quickly wears out; on individual polycrystals, a loss of flatness of the treated surface is observed.

96,4 97,3 96.,896.4 97.3 96., 8

Продолжение таблицыTable continuation

промеотдельных издели х наблюдают прижоги корпусов вставок, трещины и сколы на полйкристал- : лах. композита 01.In the case of single-piece products, burn-in of the case of inserts, cracks and chips on polycrystal-: lahs are observed. composite 01.

Claims (1)

¹ АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ, на корпусе которого через промежуточный слой закреплен абразивный слой на органической связке, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы'инструмента за счет максимального использования абразивного слоя, промежуточный слой выполнен с пористостью 10-40%. ¹ ABRASIVE TOOL, on the body of which an abrasive layer on an organic bond is fixed through an intermediate layer, characterized in that, in order to increase the tool’s service life due to the maximum use of the abrasive layer, the intermediate layer is made with a porosity of 10-40%.