Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано для изготовления шлифовальных инструментов, предназначенных для обработки неметаллических материалов. Для изготовления металлический корпус инструмента с нанесенным слоем стеклоэмалевого связующего и абразив размещают на некотором расстоянии друг над другом, нагревают их до температуры, большей или равной температуре плавления стеклоэмалевого связующего, на корпус подают электрический потенциал и создают вокруг него низкоскоростной поток абразива. Способ позволяет с высокой производительностью и низкими затратами изготовлять мелкоразмерные шлифовальные инструменты с оптимальным расположением абразива на рабочей части. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано для изготовления абразивного инструмента.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, при котором на рабочей части электропроводного корпуса инструмента закрепляют абразивные зерна слоем электроосажденного металла.

Недостатками известного способа являются: низкая производительность процесса изготовления инструмента, обусловленная длительностью процесса осаждения электролитического металла (более 60 мин); невозможность управления режущим рельефом инструмента, что приводит к низким эксплуатационным характеристикам последнего.

Задачами изобретения являются повышение эксплуатационных характеристик инструмента за счет обеспечения возможности управления его режущим рельефом и повышение производительности процесса его изготовления.

Поставленные задачи решаются тем, что корпус инструмента, на рабочей части которого нанесен и высушен слой шликера стеклоэмали, и технологический задел абразива размещают на некотором расстоянии друг над другом, нагревают их до температуры, равной или большей температуры плавления стеклоэмалевого связующего, на корпус подают электрический потенциал и создают вокруг него низкоскоростной поток абразива. Зерна абразива разворачиваются большими осями вдоль линий электрического поля и притягиваются к корпусу инструмента, внедряясь в расплав связующего. При этом низкоскоростной поток абразива создают подачей восходящей струи воздуха через расположенную ниже корпуса инструмента сетку, на которую предварительно насыпают абразив, или просыпая последний через кольцевой зазор питающего устройства, расположенного выше корпуса инструмента. Нагрев корпуса и абразива может осуществляться одним нагревательным элементом или двумя независимыми, причем для нагрева корпуса инструмента может быть использован индукционный нагреватель.

Изменением температурного режима, параметров низкоскоростного абразивного потока, величиной подводимого к корпусу инструмента напряжения и времени процесса можно управлять глубиной внедрения зерен в связку и плотностью расположения.

На чертеже показан пример осуществления способа.

На рабочую часть корпуса инструмента в виде шлифовальной головки 1 цилиндрической формы диаметром 3 мм после подготовки поверхности (например, абразивоструйной или химической обработкой) нанесли методом погружения шликер стеклоэмали, имеющий следующий состав, мас.

Оксид кремния 45-52 Оксид натрия 18-22 Оксид бора 10-14 Оксид алюминия 3-10 Оксид кальция 3-7 Оксид титана 3-4 Оксид марганца 1-6 Оксид никеля 1-2 Оксид хрома 0,5-5 Оксид кобальта 0,4-1,2
и высушили при температуре 100-120^oC в течение 10 мин. После этого корпус поместили в трубку 2 диаметром 20 мм, изготовленную из кварцевого стекла, коаксиально последней. На расстоянии 30 мм ниже торца корпуса в трубке установили сетку из нержавеющей стали 3 и насыпали на нее 0,2 г абразивного материала 4 в виде белого электрокорунда 24А20. Две печи сопротивления 5 и 6, изготовленные в виде трубок, установили поверх кварцевой трубки друг над другом в зоне расположения абразива и рабочей части корпуса. При помощи печи 5 рабочую часть корпуса нагрели до температуры 840 ^oC, при помощи печи 6 нагрели абразив до температуры 900 ^oC. От высоковольтного источника питания 7 к корпусу подвели напряжение 4000 В и через нижнюю часть кварцевой трубки подали в течение 2 с поток воздуха под давлением 0,006 кгс/см², после чего корпус быстро извлекли из трубки. В результате на рабочей поверхности корпуса было получено абразивосодержащие покрытие, состоящие из стекломатрицы, в которой равномерно расположены абразивные зерна с выступающими наружу острыми режущими вершинами.

Предварительные испытания показали, что при обработке пластмасс шлифовальные головки, изготовленные по предлагаемому способу, имеют более высокие режущие свойства, чем головки на металлической связке.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом позволяет:
1. повысить эксплуатационные характеристики инструментов за счет обеспечения возможности создания оптимальной режущей структуры;
2. повысить производительность процесса изготовления инструментов за счет сокращения времени.

Формула изобретения

1. Способ изготовления абразивного инструмента, при котором на рабочую часть металлического корпуса инструмента наносят и закрепляют посредством связующего абразивные зерна, отличающийся тем, что в качестве связующего берут стеклоэмаль в виде шликера и после нанесения ее на рабочую часть корпуса сушат, затем корпус и абразивные зерна располагают друг над другом, нагревают корпус и абразивные зерна до температуры, большей или равной температуре плавления связующего, на корпус подают электрический потенциал и для нанесения и закрепления абразивных зерен на корпус вокруг него создают низкоскоростной поток абразивных зерен.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что берут сетку, размещают ее ниже уровня корпуса инструмента, помещают на ней абразивные зерна и низкоскоротной поток абразивных зерен создают путем подачи через сетку восходящей струи газа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что абразивные зерна размещают выше корпуса инструмента в предназначенном для этого питающем устройстве и низкоскоростной поток абразивных зерен создают, просыпая его через кольцевой зазор питающего устройства.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев корпуса и абразивных зерен осуществляют в трубчатой печи сопротивления.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев корпуса инструмента осуществляют с помощью индукционного нагревателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1