Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к технологии оптического производства и может быть использовано, в частности, при изготовлении абразивного инструмента на органической связке на основе эпоксидной смолы для обработки оптических деталей. Целью изобретения является повьшение производительности я размерной стойкости инструмента при обработке оптических деталей. Для этого на корпус инструмента наносят слой абразива и связки. В качестве связки берут эпоксидную смолу. Зонам рабочей поверхности обеспечивают различную износостойкость. Для обеспечения различной износостойкости зон рабочей поверхности инструмента количество полиэтиленполианина, вводимого в состав абразивной массы по зонам рабочей поверхности инструмента, изменяют в предедах 4-15 мае.ч. на 100 мае.ч. эпоксидной смолы. Для повьппения износостойкости рабочей поверхности инструмента от его центра к периферии в центральной зоне вводят 10 мае.ч. полиэтиленполиамина на 100 мае.ч. эпоксидной емолы, плавно уменьшая его количеетво до 4 мае.ч. пли плавно увеличивая до 15 мае.ч. на периферии. Для повьппения изноеостойкости рабочей поверхности инструмента от его периферии к центру на периферии вводят 10 мае.ч. полиэтиленполиамина на 10 мае.ч. эпокеидной емолы , плавно, уменьшая его количеетво до 4 мае.ч. или плавно увеличивая до 15 мае.ч. в центре. Количество массовых частей полиэтиленполиамина на 100 мае.ч. эпокеидной смолы, вводимого по зонам рабочей поверхности инструмента , определяют из математического еоотношения. 2 з.п. ф-лы. i (Л 4 со го

8% (И) (51) 4 В 24 П 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОБУСНОМУ СЗИДВТЕПЬСТВУ

ГОаЩМ СТ8ЕННЫЙ НОМИТЕт СССР

f10 ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ. И ОТНРЫТИЙ (21) 4160477/40-08 (22) 21. 10. 86 (46) 15 11 а 88 Бюл, В 42 (72) Л.И.Мастюгин, А.П.Якимахо, В.В.Минец, С.В.Амозов и И.П. Филонов (53) 621.922i079(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1060426, кл. В 24 D 17/00, 1982. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к технологии оптического производства и может быть использовано, в частности, при изготовлении абразивного инструмента на органической связке на основе эпоксидной смолы для обработки оптических деталей. Целью изобретения является повышение производительности и размерной стойкости инструмента при обработке оптических деталей.

Дня этого иа корпус инструмента на носят слой абразива и связки. В качестве связки берут эпоксидную смолу.

Зонам рабочей поверхности обеспечивают различную износостойкость. Для обеспечения различной износостойкости зон рабочей поверхности инструмен-та количество полиэтиленполиамина, вводимого в состав абразивной массы по зонам рабочей поверхности инструмента, изменяют в предедах 4-15 мас.ч. на 100 мас.ч ° эпоксидной смолы. Для повышения износостойкости рабочей поверхности инструмента от его центра к периферии в центральной зоне вводят

10 мас.ч. полиэтиленполиамина на

100 мас.ч. эпоксидной смолы, плавно уменьшая его количество до 4 мас.ч. ппи плавно увеличивая до 15 мас.ч, на периферии. Для повышения износостойкости рабочей поверхности инструмента от его периферии к центру на периферии вводят 10 мас.ч. полиэтиленполиамина на 10 мас,ч. эпоксидной смолы, плавно уменьшая его количество до

4 мас.ч. или плавно увеличивая до

15 мас.ч. в центре. Количество массо" вых частей полиэтиленполиамина на

100 мас.ч. эпоксидной смолы, вводимого по зонам рабочей поверхности инструмента, определяют из математического соотношения. 2 з.п. ф-лы.

1437205

Изобретение относится к технологии оптического производства и может быть использовано, в частности, при изготовлении абразивного инструмента

5 на органической связке на основе эпоксидной смолы для обработки оптических деталей.

Целью изобретения является повьппение производительности и раэ- 10 мерной стойкости инструмента при обработке стеклянных оптических де талей.

Согласно предлагаемому способу на корпус инструмента наносят и закрепляют сплошной абразивный слой иэ абразивной массы на органической связке на основе эпоксидной смолы,, ; отверждаемой полиэтиленполиамином,„

: причем отвердитель эпоксидной смоль: 20 полиэтиленполиамин в состав абразив, ной массы вводят дифференцированно по зонам абразивного слоя, В абразивных инструментах на эпок; сидной связке пик технологических

; свойств наблюдается при введении в абразивную массу 10-11 в.ч. отвердителя эпоксидной смолы — полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы. В этом случае при использовании абразивных инструментов для обработки оптических деталей наблюдается их наибольший износ (удельный расход алмаза, в частности). Введение в состав абразивной массы большего или меньшего количества полизтиленполи- амина по отношению к эпоксидной смоле приводит к снижению износа (удель: :ного расхода алмаза) абразивных ин ; струментов. 40

Различная износостойкость у ин: струментов с различным соцержанием полиэтиленполиамина по отношению к эпоксидной смоле объясняется следукщим. При увеличении содержания от- 45 вердителя от 4 до 10 в.ч„ на 100 в.ч. эпоксидной смолы частота сшивки эпоксидных молекул возрастает, повьш аются микротвердость и хрупкость, вдавливание в связку абразивных зерен 50 уменьшается. Увеличение хрупкости связки снижает ее износостойкость и повьппает расход алмаза. Введение же в состав абразивной массы более

10 в.ч. полиэтиленполиамина на

100 в.ч. эпоксидной смолы приводит к тому, что полизтиленполиамин не полностью вступает в реакцию с эпоксиднОи смОлои, а непрОреагирОнавшая его часть является пластификатором абразивной массы (композиции) и, таким образом повьппается пластичность связки, в результате чего повьппается ее износостойкость и снижается удельный расход алмаза. При уменьшении содержания отвердителя от 10 в.ч. до

4 в.ч. на 100 в.ч. эпоксидной смолы частота сшивки эпоксидных молекул сокращается, снижается микротвердость и хрупкость вдавливания в связку абразивных зерен увеличивается, в результате чего абразивные зерна меньше вырываются из связки. Снижение хрупкости связки повышает ее износостойкость и снижает расход алмаза.

Зто явление (изменение износостойкости в зависимости от количества полиэтиленполиамина по отношению к эпоксидной смоле) используется при изготовлении абразивного инструмента, у которого по условиям эксплуатации для стабильного формообразования при обработке оптических деталей необходимо обеспечить различную износостойкость зон рабочей поверхности.

При обработке блоков вогнутых оптических деталей, близких к полусфере, и при нижнем положении инструмента, например, для стабильного формообразования и исключения правок инструмента необходимо, чтобы краевые зоны инструмента обладали. большей износостойкостью по сравнению с центральными. Иными словами, необходимо обеспечить, чтобы центральная зона инструмента изнашивалась больше (быстрее) по сравнению с краевыми. При этом необходимо, чтэбы износ зон рабочей поверхности плавно уменьшался от его центра к краю, т.е. чтобы из- носостойкость эон рабочей поверхности инструмента увеличивалась от центра к периферии инструмента, Для решения этой задачи приемлемы два способа.

1. Количество полиэтиленполиамина, вводимого в состав абразивной массы, изменяют в пределах от 4 в.ч. до

i0 в.ч. на 1l00 в.ч. эпоксидной смолы и распределяют его по зонам рабочей поверхности инструмента так, чтобы в зонах с необходимым больпп м износом содержалось большее количество полизтиленполиамина (изменяя количество полизтиленполиамина от 10 в.ч. на

100 в,ч. эпоксидной смолы в центре румента, чтобы обеспечить последнему необходимый износ рабочей поверхности в целом, что, в свою очередь, обеспечивает стабильность формообразования при обработке оптических деталей.

В выражении

U U„(а(с-10) >+1) приняты следующие обозначения:

Ue — относительный износ (удельный расход алмаза) зоны рабочей поверхности инструмента с содержанием с в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы, U« — относительный износ (удельный расход алмаза) зоны рабочей поверхности инструмента с содержанием

10 в.ч. полиэтиленполиамина на

100 в.ч. эпоксидной смолы (с минимальной износостойкостью); с — количество полиэтиленполиамина, вводимого в состав абразивной массы на 100 в.ч. эпоксидной .смолы;

b-=10 количество полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы, при котором зона рабочей поверхности инструмента имеет максимальный износ (удельный расход алмаза); а=(0,01-0,02) — коэффициент корреляции.

Коэффициент а и выражение в целом получены эмпирически путем математической обработки методом наименьших квадратов приведенных в таблице результатов сравнительных испытаний абразивных инструментов с различным содержанием отвердителя эпоксидной

40 смолы — полиэтиленполиамина, где относительный износ инструментов выражен как удельный расход алмаза (кар/дм ) .

Когда а>-0,01 при одном и том же износ зоны рабочей поверхности инст-, румента с с в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы будет ниже расчетного.

50, Когда а(-0,03 при одном и том же значении величины с, фактический износ зоны рабочей поверхности инструмента с с в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы будет

55 выше расчетного.

Преобразуя выражение 0 =.0, (а(c-b) +1), определяем величину с — ко личество полиэтиленполиамина на

100 в.чс эпоксидной смолы, которое з 1437205

4 инструмента до 4 в.ч. на его периферии) .

2. Количество полиэтиленполиамина, вводимого в состав абразивной массы

5 изменяют в пределах от 10 до 15 в.ч. на 100 в.ч. эпоксидной смолы и распределяют его по зонам рабочей поверхности инструмента так, чтобы в зонах с необходимым большим износом содержалось меньшее количество полиэтиленполиамина (изменяя количество полиэтиленполиамина от 10 в.ч. на 100 в.ч. эпоксидной смолы в центре инструмента до 4 в.ч. на его периферии).

Для других видов инструментов и спосЬбов обработки для стабильного формообразования необходимы другие зависимости износа рабочей поверхности инструментов. 20

Как указывалось выше, наибольший износ (наименьшую износостойкость) имеют алмазные инструменты, в состав абразивной массы которых вводят .1011 в.ч. полиэтиленполиамина на

100 в.ч. эпоксидной смолы. Следовательно, зоны рабочей поверхности инструмента с таким содержанием отвердителя по отношению к эпоксидной смоле будут иметь меньший износ.

Поэтому за базу сравнения прийят износ эоны рабочей поверхности инструмента (как функция удельного расхода алмаза в этой зоне), в которой в состав абразивной массы введено 10 в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в.ч, эпоксидной смолы. Зная износ зоны рабочей поверхности инструмента (удельный расход алмаза в зоне инструмента) с содержанием 10 в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы, определяют износ (удельный расход алмаза) с содержанием с в.ч. полиэтиленполиамина на t00 в.ч. эпоксидной смолы. Выражение (а(с-b) +1/ опреде- 45 значении величины с, фактический ляет отношение износа в зоне рабочей поверхности инструмента (удельного расхода алмаза) с содержанием с в.ч. полиэтиленполиамина к износу (удельному расходу алмаза) в зоне рабочей поверхности инструмента с содержанием 10 в.ч. полиэтиленполиамина на

100 в.ч. эпоксидной смолы. Зная его, из выражения (а(с-Ъ) +1) легко определить значение величины с-количест-. ва полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы, которое необходимо ввести в состав абразивной массы для любой зоны рабочей поверхности инст1 437205 г

/ необходимо ввести В состав абразивной массы в зоне рабочей понерхности инструмента, чтобы обеспечить данной зоне необходимый износ (необходимую износостойкость) по отношению к зоне„ в которую вводят 10 в,ч. полиэтиленнолиамина на !00 в.ч. эпоксидной смолы с=Ъ+ -(-- — 1) .

1 Uc 10 ац где Ъ-"10 — количество полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы, при котором зОна рабочей поверхности ин-,5 струмента имеет максимальный износ — удельный расход алмаза (наименьшую износостойкость).

П . — относительный износ (удеггь-20 ный расход алмаза) эоны рабочей понеркности инструмента с содержанием с в.ч. полиэтиленполиамина на

100 в.ч. эпоксидной смолы, 25

П вЂ” относительный износ (удельный расход алмаза) зоны рабочей поверхности инст-. румента с содержанием

10 в.ч. полиэтиленполиамина на 100 в„ч. эпоксид- ной смолы; а=- (О, 0 1 -О, 0 2 ) — к о эффигiиен т реляции.

Принимая для расчета величинь1 с из данного выражения а -0,01, получаем

Такое значение с в.ч. полиэтиленполи"° ° ина на 100 в.,ч. эпоксидной смолы, ведение которого в состав абразивной

Йассы обеспечит зоне рабочей поверхности инструмента меньший износ (большую износостойкость) по сравнению с необходимой; принимая а -0,02, получаем такое значение с В.ч. поли45 этиленполиамина на 100 В.ч., эпоксидной смолы, введение которого В соста=. абразивной массы обеспечит н зоне рабочей поверхности инстр; †мен больший износ (меньшую износостойкость) гп по сравнению с необходимой,, Пример. В состаь абразивной массы, кроме эпоксиднОЙ смолы, полиэтиленполиамина и абразив ;Ого материала, могут входить органические и минеральные наполнятели, порообразователь, поверхностно-активные веще-ства.

Корпус инструмента выбирают из технических, технологических и экономических соображений.

Изготовление абразивного инструмента по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Вначале перемешивают Все компоненты, нходящие В состав абразивной массы, кроме В.олиэтяленполиамина, который в абразивную массу вводят

В последнюю очередь. Затем в состав абразивной массы вводят полиэтиленполиамин В 11и1 иггальном еl О соотноше нии по Отношению к эпоксидной смоле, полученную массу перемешивают и необходигое количество абразивной массы наносят на корпус инструмента н зоне, где по условиям износа инструмента при Обеспечении стабильности формоОбразования при обработке оптических деталей необходима абразивная масса с минимальным соцержанием полиэтиленполиамина по Отношению к эпоксидной смоле, Затем последовательно в абразивную массу дополнительно вводят полиэтиленполиамин. массу перемешивают и наносят на корпус инструмента.

Износ абразивного, слоя инструмента н зависимости От количества полиэтяленполиамина по отношению к эпоксидной смоле определяют из выражения

u=u„(а(с-Ь) +11.

Было изготовлено шесть образцов плоских абразиносодержащях инструмен-оа на органической связке на основе эпоксидной смолы, н состав абразиВИОи массы которых ВВОдили Веч, Алмазный порошок

АС2 80/63 1

Полирит 50

Аммоний фосфорнокисл. днузач. 120

Злектрокорунд 2,5

Полистирол 40

Полиэ тялен 20

Метялфенидон 6

Зпоксицная смола :00

Полиэтиленполиамин 4

Зпоксидная смола Отнерждалась 4;

6; 8; 12 и 15 В.ч, полиэтиленполиамина на 100 в.ч. эпоксидной смолы.

Образцы плоских абразивных шлифозальных инструментОВ с различным содержанием поляэтиленполиамяна были иcIIb;TßHb! В лабораторных условиях гри шлифлнании Образцов стекла К Я на испытательном стенде при давлении

0,5 кг/см, окружной скорости

05 8 эон рабочей поверхности с определенным износом, достигают требуемого за" кона износа абразивного слоя инструмента по сравнению с прототипом, что ведет к повышению стабильности формообразования в йроцессе обработки инструментом оптических деталей, в результате чего отпадает необходимость правки инструмента. Нанесение на корпус инструмента сплошного без ослаблений абразивного слоя приводит, по сравнению с прототипом, к повышению производительности обработки оптичесФ ких деталей инструментом, изготовленным по предлагаемому способу. еева

Корректор А.Обручар

Заказ 5832/16 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

7 14372

15 м/с. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости использовался 303-ный водный раствор глицерина. При испытании каждого образца абразивного .инструмента было обработано по 90 образцов стекла. Величина снимаемого припуска — О, 12 мм на каждом образце стекла поддерживалась с помощью прибора активного контроля БВ-4111. 10

При испытании каждого состава абразивного инструмента быпо обработано по 90 образцов стекла, после чего был определен относительный, удельный расход алмаза, износ каждого образца 15 абразивного инструмента как отношение объема сработанной (изношенной) части инструмента к объему сошлифованного этим же инструментом стекла на 90 образцах. 20

Относительный, износ алмазных инструментов на органической связке на основе эпоксидной смолы, отвержденной различным количеством полиэтиленполиамина, следующий:

Содержание поли- Относительный изэтиленполиамина, нос инструмента в.ч.

4 0,502

6 1, 002 30

8 1,318

10 1,45

12 1,344

15 0,96

Таким образом, при изменении в сос35 таве абразивной массы на органической связке на основе эпоксидной смолы, отверждаемой полиэтиленполиамином, количества полиэтиленполиамина на единицу массы смолы относительный 40 износ инструмента можно изменять в

2,9 раза. Следовательно, применяя дифференциальное введение отвердителя эпоксидной смолы — полиэтиленполиамина в состав связки абразивного ин- 45 струмента HB органической связке на основе эпоксидной смолы по зонам рабочей поверхности инструмента, достигают различного износа зон рабочей поверхности инструмента. Образуя на 50 инструменте необходимое количество

Составитель Л.Серг

Редактор М.Циткина Техред A.Kpae y

Формула изобретения

1. Способ изготовления абразивного инструмента, при котором на корпус инструмента наносят рабочий слой, состоящий иэ абразива и связующего из условия обеспечения по зонам различной износостойкости, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и размерной стойкости инструмента при обработке оптических деталей, в качестве связующего берут эпоксидную смолу, а различную износостойкость обеспечивают введением в связующее полиэтиленполиамина при этом количество вводимого полиэтнленполиамина изменяют в пределах от 4 в.ч. до 15 в.ч. на 100 в.ч. эпоксидной смолы.

2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что в центральную зону на 100 в.ч. эпоксидной смолы вводят 10 в.ч. полиэтиленполиамина, а затем к периферии его количество плавно уменьшают до 4 в.ч. или плавно увеличивают до 15 в.ч. ф

3. Способ по п. 1, о тл ич аюшийся тем, что на периферии инструмента на 100 в.ч. эпоксидной смолы вводят 10 в.ч. полиэтиленполиамина, а затем к центру его количество плавно уменьшают до 4 в.ч. или плавно увеличивают до 15 в.ч.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4