Способ обработки неметаллических материалов свободным абразивом

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ СВОБОДНЫМ АБРАЗИ- . ВОМ, согласно которому обработку осуществляют монолитным инструментом, на который подают абразивный порошок и очищенную воду со щелочной реакци ей ,(XT л и ч а ю щи и с я тем,что, с цёл:ью повышения качест ва и прбиз- i водитёльности при обработке поверхности монокристгшлов корунда, подвоJЯимyю к инструменту .JBoдy повергают .электролитической диссоциации до получения уровня щелочной реакции рН 8- ( 10 и избыточного отрицательного заряда , равного потенциалу злектризации корунда при обработке. « 4 Ю СО а 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1..SU„„,1042968

i

:!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3360001/25-08 (22) 12.10.81 (46) 23 ° 09.83. Бюл. Р 35 (72) И.II. Бабнйчук, Е.P ° Добровинс.« кая, О.Н. Корннлич н Л.A. Литвинов (53) 621.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельсТво СССР

Р 230677, кл. В 24 В 57/00, 1967 (прототип). (54 ) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ HEMETAJIJIR»

ЧЕСКИХ MATEPHAJIOB СВОБОДНЫИ АБРАЗИ

BOMÄ согласно которому обработку осу3I5II В 24 В 37/00 В 24 В 57/00 ществляют монолитным инструментом, на который подают абразивный порошок и очищенную воду со щелочной реакци-, ей,о„т л и ч а .ю шийся тем,что, с целью повышения качества и произ ) водительности при обработке поверхности монокристаллов корунда, подводимую к инструменту воду подвергают . электролитической диссоциации до получения уровня щелочной реакции рН 810 и избыточного отрицательно о заряда, равного потенциалу электризации корунда при обработке.

1047968

Изобретение относится к области обработки неметаллических монокристаллов, преимущественно корунда.

Известен способ обработки неметаллических материалов свободным абразивом, согласно которому обработку 5 осуществляют монолитным инструментом, на который подают абразивный порошок и очищенную воду со щелочной реакцией (1 1.

Этот способ не обеспечивает по- )p вишенное качество поверхности при обработке монокристаллов корунда из-за склонности поверхностного слоя к трещинообразованию, а также имеет относительно невысокую производительность.

Целью изобретения является повышение качества и производительности при обработке поверхности монокристаллов корунда.

Цель достигается тем, что согласно способу обработки неметаллических материалов свободным абразивом, обработку осуществляют монолитным инструментом, на который подают абразивный порошок и очищенную воду со щелочной реакцией, подводимую к инструменту воду подвергают электролитической диссоциации до получения уровня щелочной реакции РН 8-10 и избыточного отрицательного заряда, равного потенциалу электризации корунда при обработке.

На чертеже показана схема подвода воды к инструменту с ее электрической диссоциацией. 35

-Для обработки блока деталей 1 используется жесткий инструмент 2, на который подают абразивный порошок (не показан), и отрицательно заряженную воду 3 со щелочной реакцией 40

РН 8-10, Подводимую воду предварительно подвергают электролитической ! диссоциации в ванне 4. имеющей две емкости 5и 6 с полупроницаемыми стенка1:ж.В емкости 5 расположен катод 7, а в емкости 6 установлен анод 8.

Обработку осуществляют следующим образом.

Инструменту 2 и блоку деталей 1 сообщают необходимые перемещения.

На инструмент подают абразивный порошок и воду со щелочной реакцией

РН 8-10, которую получают в ванне

4 за счет злектролитической диссоциации. При этом вода, имея отрицательный заряд, нейтрализует положительный заряд электризации корунда при обработке.

Преимущества предложенного способа подтверждаются следующими примерамй. 60

Пример 1, Была приготовлена суспензия из очищенной проточной воды, РН которой 6-7 и микропорош« ка карбида бора М20. Образцы монокристалЛов корунда в фоРме цилин -,65 ров высотой 10 мм и диаметром 10 мм были сблокированы. Обработку вели на шлифовально-полировальном станке типа ЗШП350М с чугунной План-шайбой. дополнительная нагрузка на инструмент не производилась.,Скорость вращения инструмента 25 об/мин. Суспенэию .в рабочую зону подавали со скоростью

9 мл/ч см . В таких условиях ско2 рость съема монокристаллического корунда равна 0,004 мм/мин ° Трещиностойкость поверхности составляла

4 2 м й/м 3!2

Пример . 2. Условия аналогич-. ны примеру 1, кроме применяемой суспензии. Суспензию готовили следующим образом: в электролитическую ванну заливали очищенную проточную воду, на электроды через автотрансформатор подавали напряжение 18 В, ток составляет не более 0,5 Ма. После 15-ти минутной выдержки электролитически диссоциированная вода с РН 8-9 пой да-, ла в резервуар 5, а затем в рабочую зону, где находился абразив, карбид бора,М20. Обработку производили на шлифовально-полировальном станке типа

ЗШП 350 М с чугунной план-шайбой, без дополнительной нагрузки со скоростью 25 об/мин. Суспензию в зону обработки подавали со скоростью

9 мл/ч см . Скорость съема материа2 ла при этом способе механической обработки 0,01 мм/мин. Трещиностойкость материала Кс = 5 мн/мз/ .

Пример 3. Условия аналогичны примеру 2, Отличие только во времени электролитической диссоциации воды (20 мин), в результате чего

РН суспензии била равна 10. Механическую обработку производили на шлифовально-полировальном станке типа ЗШП 350 М с чугунной план-шайбой, без дополнительной нагрузки, со скоростью 25 об/мин. Суспензию в рабочую зону подавали со скоростью

10 мл/ч см

Скорость съема материала в приведенных условиях 0,0060 мм/мин. Трещиностойкость материала Кс = 5 мн/м8/2

Пример 4, Условия аналогич-, ны описанным в примере 2, кроме времени электролитической диссоциации во э, которое в данном эксперименте внялось 30 мин, РН та ой воды 11., бработку также производили на шли- фовально-полировальном станке типа

ЗШП 350 М с чугунной план-шайбой, без дополнительной нагрузки. Расход суспензии 1g мп/ч см2. Скорость вращения абразивного инструмента,"

25 об/мин. Скорость съема материала была равной 0,0045 мм/мин. Трещиностойкость материала K = 4,9.

Во втором и третьем примере, где механическую обработку производили по предложенному способу производительность труда увеличилась в 2-2,5

1042968

Составитель Н. Ермакова

Редактор Н. Пушненкова Техред C.Ийгунова Корректор;А.Зимокосов

Заказ 7225/18 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

1 раза, трещиностойкость Кс возросла на 20% по сравнению с обработкой по известному способу.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает значительное повышение производительности обработки, повышение качества обработанной поверхности также выражается в росте трещиностойкости обрабатываемых моно.кристаллов корунда.