Абразивный инструмент с применением сферокорунда

Для изготовления абразивного инструмента с применением сферокорунда были использованы корундовые сферические частицы с объемной массой 1,4−1,6 г/см³ и толщиной стенки от 60 до 230 мкм. При увеличении объемной массы полых частиц повышается их прочность за счет роста толщины стенок [318]. В качестве примера приводится следующий состав формовочной смеси, вес. %: абразивное зерно — 41,2—42,7; полые сферические частицы — 41,2— 42,7; клеящий увлажнитель — 5,1−4,5; связка — 10,9−8,6; сухой декстрин — 1,6−1,5.

Инструмент из смеси сферокорунда и белого или хромтитан истого электрокорунда изготавливали на керамических связках марок К5ПГ и К20ПГ, а из смеси сферокорунда и зеленого карбида кремния — на связках марок КЗПГ и К10ПГ. Содержание сферокорунда в смеси изменялось от 25 до 75% [319].

Физико-механические свойства черепков, изготовленных из смеси сферокорунда и электрокорунда, приведены в табл. 5.35, а из смеси сферокорунда и зеленого карбида кремния — в табл. 5.36.

Как видно изданных табл. 5.35 и 5.36, механическая прочность при изгибе черепков зависит от соотношения шлифзерна сферокорунда и другого абразивного материала. Чем больше содержание сферокорунда в смеси, тем больше разупрочнение черепка.

Введение

сферокорунда в смесь в количестве более 50% нецелесообразно, так как прочность инструмента уже не обеспечивает его работу' даже со скоростью 35 м/с. На рис. 5.42 и 5.43 представлена микроструктура абразивного инструмента из марок 24А и 64С, изготовленного с применением сферокорунда.

Рис. 5.40. Пример маркировки продукции для АвтоВАЗа:

39 810 — код чертежа; 1 — профиль круга; 600×17×305 — размеры круга (диаметр х х высота х диаметр отверстия); 14А— материал круга; 16 — зернистость; Т2 — твердость; 7 — структура; К20 — связка; 25 м/с — рабочая скорость круга; АА — класс точности; 1263/5— номер партии.

Рис. 5.41. Отдельные виды абразивного инструмента, освоенные промышленностью России, взамен импортного: а — скоростные круги специального профиля с торцевыми пазами для шлифования шеек коленчатого вала; б— круги (/) для финишной обработки сферы толкателя клапана (2) в — инструмент для внутреннего шлифования шестерен; г— круги из хромтитанистого электрокорунда для обработки зубьев шестерен Физико-механические свойства черепков, изготовленных из смеси сферокорунда и электрокорунла Таблица 5. 35.

Примечание. Структура черепка — 8.

Физико-механические свойства черепков, изготовленных из смеси сферокорунда с зеленым карбидом кремния Таблица 5. 36.

Примечание. Структура черепков — 7.

Рис. 5.42. Микроструктура образца из карбида кремния 64С (увеличение хЮО): а— зернистость 16; б — зернистость 16 и сферокорунд АС63 в соотношении 75/25; в— сфера из АС63 в абразивном инструменте; /— зерно; 2— сфера; 3— связка;

4 — поры.

Рис. 5.43. Микроструктура круга из электрокорунда белого и карбида кремния со сферами (увеличение х40): а — 25 А — 75%. АС100- 25%; б- 25А- 50%, АС100- 50%; в-75% 64С, 25% АС 100; г- 65% 64С, 10% 64С6, 25% АС 100; /— зерно; 2— сфера; 3— связка; 4— поры Для определения эксплуатационных показателей инструмента изготавливались абразивные круги типа I наружным диаметром от 150 до 400 мм, различных твердостей, с процентным содержанием сферокорунда от 25 до 50% в смеси с другими шлифовальными материалами зернистостью 40−16. При исследовании эксплуатационных показателей таких кругов определяли коэффициент шлифования, режущую способность и стойкостную наработку.

В процессе шлифования таким кругом по мерс разрушения полых частиц образуются поры, которые, с одной стороны, обеспечивают отвод стружки, а с другой стороны, активно участвуют в резании, создавая дополнительный режущий эффект благодаря острым краям стенок разрушения полых сфер, что ведет к повышению производительности при обработке.

В результате испытаний выявлено, что круги с процентным соотношением сферокорунда и белого или хромтитанистого электрокорунда 50: 50 целесообразно использовать при обработке нержавеющих сталей и сплавов, при этом коэффициент шлифования повышается в 1,4—2,0 раза; при шлифовании конструкционных и инструментальных легированных сталей необходимо использовать круги с процентным соотношением сферокорунда и другого абразивного материала в соотношении 25: 75, что дает повышение коэффициента шлифования от 1,5 до 2,0 раз.

Применение шлифовальных кругов из смеси сферокорунда и зеленого карбида кремния с процентным соотношением 50: 50 для обработки цветных металлов (меди, латуни, алюминия) позволяет увеличить коэффициент шлифования в 2,0−2,5 раза. При обработке твердого сплава совместно со сталями марок 9ХС и 45Х кругами из смеси сферокорунда и зеленого карбида кремния с процентным соотношением 25: 75 коэффициент шлифования возрастает до 1,5 раз.

Наибольший эффект от применения кругов со сфсрокорундом выявился на операциях, где требуется высокопроизводительное и бесприжоговое шлифование изделий с одновременным снятием повышенного припуска, что, вероятно, обеспечивается дополнительными порами сфер и участием сфер, а точнее, их стенок в процессе резания.

Результаты испытаний кругов с применением сферокорунда на керамической связке при обработке различных материалов приведены в табл. 5.37.

Таблица 5. 37.

Результаты испытаний кругов с применением сферокорунда на керамической связке при обработке различных материалов.

Примечание. Круги не обеспечивают шероховатость по параметру Я_а менее 1 мкм.

Шлифовальные круги из смеси сфсрокорунда с электрокорундом (белым или хромтитанистым) или зеленым карбидом кремния на керамической связке могут применяться в машино-, приборо-, автомобилестроении и в других отраслях промышленности на операциях плоского и круглого наружного шлифования, круглого врезного шлифования кулачков распределительного вала, круглого шлифования пазов, шлифования уступов торцем круга.