[go: up one dir, main page]

RU2835917C1 - Mass for making grinding wheel with minimum content of abrasive - Google Patents

Mass for making grinding wheel with minimum content of abrasive Download PDF

Info

Publication number
RU2835917C1
RU2835917C1 RU2024115007A RU2024115007A RU2835917C1 RU 2835917 C1 RU2835917 C1 RU 2835917C1 RU 2024115007 A RU2024115007 A RU 2024115007A RU 2024115007 A RU2024115007 A RU 2024115007A RU 2835917 C1 RU2835917 C1 RU 2835917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
content
vol
filler
mass
Prior art date
Application number
RU2024115007A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Константинович Старков
Жанна Владимировна Вараткова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" (ООО "Волгашлиф Плюс")
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" (ООО "Волгашлиф Плюс") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" (ООО "Волгашлиф Плюс")
Application granted granted Critical
Publication of RU2835917C1 publication Critical patent/RU2835917C1/en

Links

Abstract

FIELD: performing operations.
SUBSTANCE: invention relates to production of abrasive tools with high structure numbers for grinding, in particular, to production of high-structure grinding wheels, in which content of abrasive grain is from 18 to 2% of its volume. Mixture for making a grinding wheel contains an abrasive, a ceramic binder, adhesive and wetting additives and a filler. Mixture consists of two mixtures: a mixture of abrasive grains with content of 2-18 vol.% and a filler in the form of aluminosilicate hollow spherical particles with size in range of 1-50 mcm with content of 42-60 vol.% and from a mixture of ceramic binder with content of 5-20 vol.% with filler in form of hollow spherical particles of low-melting glass in amount of 10-25 vol.% of ceramic binder.
EFFECT: production of high-structure fine-grained grinding wheels with increased hardness, improved processability.
2 cl, 4 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к производству абразивного инструмента с высокими номерами структуры для шлифования, в частности к производству высокоструктурных шлифовальных кругов, у которых содержание абразивного зерна составляет от 18 до 2% его объема.The invention relates to the production of an abrasive tool with high structure numbers for grinding, in particular to the production of high-structure grinding wheels in which the abrasive grain content is from 18 to 2% of its volume.

В соответствии с действующим ГОСТом Р 52781-2007 «Круги шлифовальные и заточные. Технические условия» номер структуры является одним из основных параметров характеристики, определяющим их работоспособность и включаемая в их обязательную маркировку.In accordance with the current GOST R 52781-2007 "Grinding and sharpening wheels. Technical conditions", the structure number is one of the main characteristic parameters that determines their performance and is included in their mandatory marking.

По общепринятой в мировой практике изготовления шлифовальных кругов, включая Россию, номер структуры назначается в соответствии с классификацией, предложенной компанией Norton в 1920 г. Нулевой номер структуры по международной классификации определен заполнением объема круга абразивным зерном в 62% с последующим уменьшением на 2% зерна на один номер структуры. По принятой классификации содержание абразива от 18 до 2% об. соответствует структурам шлифовального круга от № 22 до максимально возможного № 30.According to the generally accepted practice in the world of manufacturing grinding wheels, including Russia, the structure number is assigned in accordance with the classification proposed by Norton in 1920. The zero structure number according to the international classification is determined by filling the wheel volume with abrasive grain by 62%, followed by a 2% decrease in grain per structure number. According to the accepted classification, the abrasive content from 18 to 2% vol. corresponds to grinding wheel structures from No. 22 to the maximum possible No. 30.

Какие-либо сведения о составах шлифовальных кругов с минимальным содержанием абразива с структурами от № 22 и более из традиционных абразивов (корунда, карбида кремния и их модификаций) и сверхтвердых материалов (алмаза и кубического нитрида бора), их изготовления и применения в литературных источниках и рекламных материалах отсутствуют. Известно только об инструменте со структурами, в которых объемное содержание абразива может составлять до 12,5% его объема. В частности, для шлифовальных кругов из сверхтвердых материалов предусмотрено изготовление составов с относительной концентрацией абразива в 50% (например, ГОСТ Р 53923-2010 «Круги алмазные и из кубического нитрида бора (эльбора) шлифовальные. Технические условия»), что составляет 12,5% объема рабочего слоя инструмента.There is no information in literature or advertising materials about the compositions of grinding wheels with a minimum abrasive content with structures from No. 22 and higher made of traditional abrasives (corundum, silicon carbide and their modifications) and superhard materials (diamond and cubic boron nitride), their production and application. It is only known about tools with structures in which the volume content of abrasive can be up to 12.5% of its volume. In particular, for grinding wheels made of superhard materials, it is envisaged to manufacture compositions with a relative abrasive concentration of 50% (for example, GOST R 53923-2010 "Diamond and cubic boron nitride (elbor) grinding wheels. Specifications"), which is 12.5% of the volume of the working layer of the tool.

Промышленный опыт применения инструмента с высокими номерами структуры от №10 до №№ 18-20 и более свидетельствует, что с уменьшением объемного содержания абразивных зерен от 42% до 26-22% значительно улучшается его режущая способность. Положительный эффект достигается в результате перераспределения функционального участия оставшихся зерен в процессе шлифования: возрастает их количество, активно удаляющих материал, и снижается доля тех зерен, которые только интенсифицируют, нагрев зоны обработки при трении и пластической деформации шлифуемой поверхности детали. Оставшиеся зерна менее плотно распределены на рабочей поверхности круга, что создает благоприятные предпосылки для преодоления ими порога резания (по толщине срезаемой стружки) и диспергирования обрабатываемого материала. При уменьшении количества абразива возрастает объемная пористость шлифовального круга, что становится дополнительным фактором его эффективного применения. (Старков В.К. Механизм влияния структурности круга на эффективность шлифования // см. Вестник МГТУ «СТАНКИН».2019. №1. С.38-43). Industrial experience of using tools with high structure numbers from No. 10 to No. 18-20 and more shows that with a decrease in the volume content of abrasive grains from 42% to 26-22%, its cutting ability improves significantly. The positive effect is achieved as a result of the redistribution of the functional participation of the remaining grains in the grinding process: their number increases, actively removing the material, and the proportion of those grains that only intensify the heating of the processing zone during friction and plastic deformation of the ground surface of the part decreases. The remaining grains are less densely distributed on the working surface of the circle, which creates favorable conditions for them to overcome the cutting threshold (by the thickness of the cut chip) and disperse the material being processed. With a decrease in the amount of abrasive, the volume porosity of the grinding wheel increases, which becomes an additional factor in its effective use. (Starkov V.K. Mechanism of influence of circle structure on grinding efficiency // see Bulletin of Moscow State Technical University "STANKIN". 2019. No. 1. P. 38-43).

Круги с большими номерами структуры и повышенной пористостью востребованы при профильном маятниковом и глубинном шлифовании сложнофасонных деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов, склонных к образованию прижогов и трещин на обрабатываемых поверхностях.Wheels with large structure numbers and increased porosity are in demand for profile pendulum and deep grinding of complex-shaped parts made of difficult-to-machine steels and alloys prone to the formation of burns and cracks on the surfaces being machined.

Областью применения инструмента с минимальным содержанием абразива может стать шлифование кругами с зернистостью F150-F220 и мельче и с твердостью N-S и тверже. Круги с таким сочетанием зернистости и твердости и одновременно с большим содержанием абразива изготовить чрезвычайно сложно из-за отсутствия свободного пространства в формовочной массе для введения большого количества керамической связки. Повышенная плотность мелкозернистого абразива с прочным их закреплением на рабочей поверхности инструмента повышает также риск формирования шлифовочных дефектов на обработанной поверхности детали.The application area of the tool with a minimum abrasive content can be grinding with wheels with a grain size of F150-F220 and finer and with a hardness of N-S and harder. Wheels with such a combination of grain size and hardness and at the same time with a high abrasive content are extremely difficult to manufacture due to the lack of free space in the molding mass for introducing a large amount of ceramic bond. The increased density of fine-grained abrasive with their strong fixation on the working surface of the tool also increases the risk of forming grinding defects on the processed surface of the part.

Известные составы абразивных масс высокоструктурных шлифовальных кругов не могут быть использованы для изготовления инструмента с минимальным содержанием абразива. В их составах абразивные зерна, прочно соединенные керамической связкой, являются базовым объемным каркасом, который формирует рабочую конфигурацию инструмента с заданными прочностными и режущими свойствами. Необходимость упрочнения каркаса при уменьшении абразивных зерен и соответственно мостиков связи между ними компенсируется введением абразивного зерна с меньшей зернистостью и специальных наполнителей.Known compositions of abrasive masses of high-structure grinding wheels cannot be used to manufacture tools with a minimum abrasive content. In their compositions, abrasive grains firmly connected by a ceramic bond are the basic volumetric framework that forms the working configuration of the tool with specified strength and cutting properties. The need to strengthen the framework with a decrease in abrasive grains and, accordingly, the bond bridges between them is compensated by introducing abrasive grain with a smaller grain size and special fillers.

Известен, например, состав абразивной массы с режущим абразивным зерном из электрокорунда белого марки 25А зернистостью F70 с размером 200 мкм в количестве 22% объема (структура № 20) с добавлением в качестве наполнителя в количестве 22% об. зерен микрокристаллического корунда марки SG зернистостью F80 с размером 160 мкм и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в виде смеси частиц с размерами от 85 до 560 мкм в количестве 4,5% объема (Патент РФ №2493956, приоритет от 19.07.2012, МПК B24D3/18, B24D3/34 , Опубл. 27.09.2013 Бюл. № 27). For example, a known composition is an abrasive mass with a cutting abrasive grain made of white electrocorundum grade 25A with a grain size of F70 and a size of 200 μm in an amount of 22% by volume (structure No. 20) with the addition of 22% by volume of microcrystalline corundum grains of grade SG with a grain size of F80 and a size of 160 μm as a filler and a filler in the form of aluminosilicate hollow spherical particles in the form of a mixture of particles with sizes from 85 to 560 μm in an amount of 4.5% by volume (RU Patent No. 2493956, priority dated 19.07.2012, IPC B24D3/18, B24D3/34, Published 27.09.2013 Bulletin No. 27).

При использовании такого состава разновысотный режущий рельеф рабочей поверхности инструмента, состоящий из зерен двух различных размеров, в результате его правки алмазным карандашом или роликом в процессе шлифования нивелируется в рельеф с повышенной плотностью распределения зерен одинаковой высоты. Возрастает, однако, риск повышенного нагрева шлифуемой поверхности с образованием на ней прижогов и микротрещин.When using such a composition, the cutting relief of the working surface of the tool, consisting of grains of two different sizes, is leveled out into a relief with an increased density of grain distribution of the same height as a result of its correction with a diamond pencil or roller during grinding. However, the risk of increased heating of the ground surface with the formation of burns and microcracks on it increases.

Известен также состав массы для шлифовального круга с объемным содержанием зерна марки 25А зернистостью F80 в 26%, где в качестве наполнителя-компенсатора абразивных зерен вводятся алюмосиликатные полые сферические частицы в сочетании с вспученным перлитом соответственно в 13 и 10% объема массы (Патент РФ № 2494853, приоритет от 17.12.2012, МПК B24D3/18, опубл. 10.10.2013 Бюл. № 28). Also known is the composition of the mass for a grinding wheel with a volume content of 26% of grade 25A grain size F80, where aluminosilicate hollow spherical particles are introduced as a filler-compensator for abrasive grains in combination with expanded perlite, respectively, in 13 and 10% of the mass volume (RU Patent No. 2494853, priority dated 12/17/2012, IPC B24D3/18, published 10/10/2013 Bulletin No. 28).

Указанная композиция наполнителей-компенсаторов абразивного зерна неприемлема для заполнения объема абразивной массы для кругов c более мелким зерном, чем F80, так как не могут эффективно обеспечить в полном объеме их режущую способность при шлифовании.The specified composition of abrasive grain fillers-compensators is unacceptable for filling the volume of abrasive mass for wheels with a grain finer than F80, since they cannot effectively provide their full cutting capacity during grinding.

Наиболее близкой является масса для изготовления абразивного инструмента, включающая абразив, керамическую связку и наполнитель, содержащая полые сферические частицы из алюмосиликата, и полые сферические частицы из алюмосиликата в виде смеси частиц размером в диапазоне от 5 до 560 мкм в количестве 2-200 об.% абразива (Патенте РФ № 2152298, приоритет от 11.10.1999, МПК B24D3/18 3/14, опубл. 10.07.2000 Бюл. № 19). Например, состава № 22: в массу круга с содержанием абразивного зерна в 20% об. (структура № 21) вводятся алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 40% объема The closest is the mass for the manufacture of an abrasive tool, including an abrasive, a ceramic bond and a filler containing hollow spherical particles of aluminosilicate, and hollow spherical particles of aluminosilicate in the form of a mixture of particles in the range from 5 to 560 μm in an amount of 2-200 vol.% of the abrasive (Patent of the Russian Federation No. 2152298, priority from 11.10.1999, IPC B24D3/18 3/14, published 10.07.2000 Bulletin No. 19). For example, composition No. 22: aluminosilicate hollow spherical particles are introduced into the mass of a circle with an abrasive grain content of 20 vol.% (structure No. 21) in an amount of 40% of the volume

В данном решении наполнитель-компенсатор в виде смеси разнородных по своим размерам от 5 до 560 мкм алюмосиликатных частиц исполняет дополнительную функцию создания объемного опорного каркаса инструмента вместе с абразивными зернами. При этом абразив сохраняет свое приоритетное назначение для каркаса шлифовального круга, так как обладает более высокой прочностью и плотностью (почти в 9 раз больше), а также морфологическими свойствами и, прежде всего, развитым микрорельефом поверхности в отличие от гладкой поверхности микросфер, которые обеспечивают надежное соединение в каркасной конструкции. Из-за содержания в составе алюмосиликатных частиц фракций больших размеров использование их при изготовлении мелкозернистых кругов зернистостью F120 и менее так же, как и предыдущем примере, нецелесообразно.In this solution, the filler-compensator in the form of a mixture of aluminosilicate particles of different sizes from 5 to 560 microns performs an additional function of creating a volumetric support frame of the tool together with abrasive grains. At the same time, the abrasive retains its priority purpose for the frame of the grinding wheel, since it has higher strength and density (almost 9 times more), as well as morphological properties and, above all, a developed microrelief of the surface in contrast to the smooth surface of the microspheres, which provide a reliable connection in the frame structure. Due to the content of aluminosilicate particles of large fractions in the composition, their use in the manufacture of fine-grained wheels with a grain size of F120 and less, as in the previous example, is impractical.

При уменьшении количества абразива в формовочной массе до 2-18% об. его позитивная роль в создании объемной конструкции шлифовального круга нивелируется, а его компенсация алюмосиликатными полыми частицами в количестве 2-200 об.% абразива недостаточна для формирования массы с плотной объемной загрузкой твердыми невыгорающими компонентами, чтобы противодействовать её деформации при обжиге. Кроме того, разнородность размеров смеси абразивных зерен и алюмосиликатных частиц в составе инструмента является фактором снижения его прочности и соответственно возможной скорости шлифования.When the amount of abrasive in the molding mass is reduced to 2-18% by volume, its positive role in creating a volumetric design of the grinding wheel is leveled, and its compensation by aluminosilicate hollow particles in the amount of 2-200% by volume of abrasive is insufficient to form a mass with a dense volumetric loading of solid non-burning components to counteract its deformation during firing. In addition, the heterogeneity of the sizes of the mixture of abrasive grains and aluminosilicate particles in the composition of the tool is a factor in reducing its strength and, accordingly, the possible grinding speed.

Также в наиболее близком изобретении абразивная масса дополнительно содержит наполнитель в виде полых сферических частиц из легкоплавкого стекла в количестве 0,5% об., которое не гарантирует необходимую прочность сцепления большого числа мелкоразмерных частиц абразива и алюмосиликата.Also, in the closest invention, the abrasive mass additionally contains a filler in the form of hollow spherical particles of low-melting glass in an amount of 0.5% by volume, which does not guarantee the necessary strength of adhesion of a large number of small-sized particles of abrasive and aluminosilicate.

Техническим результатом заявляемого изобретения является создание высокоструктурных мелкозернистых шлифовальных кругов с повышенной твердостью и улучшенной технологичностью изготовления на основе минимально возможного содержания абразива до 2-18 % об. с структурами №№ 22-30.The technical result of the claimed invention is the creation of highly structured fine-grained grinding wheels with increased hardness and improved manufacturing technology based on the minimum possible abrasive content of up to 2-18% by volume with structures No. 22-30.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что составом массы шлифовального круга с минимальным содержанием абразива формируется его объемный каркас преимущественно из алюмосиликатных полых сферических частиц с размерами в узком диапазоне от 1 до 50 мкм и с содержанием в 42-60% её объема. Режущая способность инструмента обеспечивается добавлением в её состав зерен электрокорунда в количестве 2-18% объема массы.The essence of the proposed invention is that the composition of the grinding wheel mass with a minimum abrasive content forms its volumetric framework mainly from aluminosilicate hollow spherical particles with sizes in a narrow range from 1 to 50 μm and with a content of 42-60% of its volume. The cutting ability of the tool is ensured by adding electrocorundum grains to its composition in an amount of 2-18% of the mass volume.

В составе невыгорающих и не расплавляющихся при температуре обжига инструмента до 1250°С алюмосиликатных частиц содержится до 58% по массе двуокиси кремния SiO₂ и до 26% оксида алюминия Al₂O₃, из которого состоит электрокорунд. Обе составляющие являются основой керамической связки К5 (соответственно до 66 и 17%), что обеспечивает химическое сродство базовых компонентов состава шлифовального круга и, как следствие, прочное адгезионное соединение керамической связкой большого числа полых алюмосиликатных частиц с электрокорундовыми зернами.The composition of aluminosilicate particles that do not burn out and do not melt at the tool firing temperature of up to 1250°C contains up to 58% by weight of silicon dioxide SiO₂ and up to 26% of aluminum oxide Al₂O₃, which is what electrocorundum consists of. Both components are the basis of the K5 ceramic bond (up to 66 and 17%, respectively), which ensures chemical affinity of the basic components of the grinding wheel composition and, as a result, a strong adhesive connection by the ceramic bond of a large number of hollow aluminosilicate particles with electrocorundum grains.

Керамическую связку в количестве 5-20% об. массы вводятся полые сферические частицы из легкоплавкого стекла в количестве 10-25% об. связки. Стеклянные частицы, расплавляясь в процессе высокотемпературного обжига инструмента, повышают количество стекловидной массы в керамической связке и соответственно её прочностные свойства. Это обеспечивает более надежное соединение невыгорающих компонентов формовочной массы инструмента - абразива и полых сферических алюмосиликатных частиц.Hollow spherical particles of low-melting glass are introduced into the ceramic bond in the amount of 5-20% by volume of the mass in the amount of 10-25% by volume of the bond. The glass particles, melting during the high-temperature firing of the tool, increase the amount of glassy mass in the ceramic bond and, accordingly, its strength properties. This ensures a more reliable connection of the non-burning components of the molding mass of the tool - abrasive and hollow spherical aluminosilicate particles.

Заявленный состав массы шлифовального круга с минимальным содержанием абразива обладает повышенной объемной пористостью, включая естественную и пористость, которая образуется при обжиге инструмента после выгорания молотых фруктовых косточек, вводимых в состав формовочной массы в качестве выгорающего наполнителя-порообразователя в количестве 2-10% об., а также клеящих и увлажняющих добавок.The declared composition of the grinding wheel mass with a minimum abrasive content has increased volume porosity, including natural porosity and porosity that is formed during the firing of the tool after the burning out of ground fruit pits introduced into the molding mass as a burnout filler-porogen in an amount of 2-10% by volume, as well as adhesive and moisturizing additives.

Приоритетной областью применения заявленной массы шлифовального круга с минимальным содержанием абразива является шлифование кругами с твердостью от N до S и тверже с абразивом зернистостью F120-F150 и мельче. Качественные круги с такой характеристикой по известным составам изготовить практически невозможно, а их аналоги с повышенной твердостью и структурами 10-14 «прижигают» шлифуемую поверхность детали. Основное назначение высокоструктурных кругов с минимальным содержанием абразива в перспективе - высокоскоростное шлифование с скоростями до 100-120 м/с, в том числе без охлаждения смазочно-охлаждающими жидкостями.The priority area of application of the declared weight of the grinding wheel with a minimum abrasive content is grinding with wheels with a hardness from N to S and harder with an abrasive of grain size F120-F150 and finer. It is almost impossible to manufacture high-quality wheels with such a characteristic according to known compositions, and their analogues with increased hardness and structures of 10-14 "burn" the ground surface of the part. The main purpose of high-structure wheels with a minimum abrasive content in the future is high-speed grinding at speeds up to 100-120 m/s, including without cooling with cutting fluids.

Примеры использования заявленной массы шлифовального круга с минимальным содержанием абразива приведены ниже.Examples of using the stated weight of a grinding wheel with a minimum abrasive content are given below.

Пример 1Example 1

Масса шлифовального круга с минимальным содержанием абразива из электрокорунда белого марки 25А с размером 106 мкм (зернистость F120) с структурой № 22 на характеристику 25А F120 G 22 V состоит из следующих компонентов об.% согласно табл. 1.The mass of a grinding wheel with a minimum content of abrasive made of white electrocorundum grade 25A with a size of 106 µm (grain size F120) with structure No. 22 for characteristic 25A F120 G 22 V consists of the following components vol.% according to Table 1.

Таблица №1 – Пример №1Table #1 – Example #1

Показатель, об.%Index, vol.% ЗначениеMeaning Абразивное зерно из электрокорунда белого марки 25А с размером 106 мкм (зернистость F120)Abrasive grain made of white electrocorundum grade 25A with a size of 106 microns (grain size F120) 1818 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель) в виде смеси частиц с размерами от 1 до 50 мкмAluminosilicate hollow spherical particles (filler) in the form of a mixture of particles with sizes from 1 to 50 microns 4242 Керамическая связка К5Ceramic bond K5 55 Полые сферические частицы из легкоплавкого стекла (наполнитель)Hollow spherical particles of low-melting glass (filler) 0,50.5 Отношение содержания полых сферических частиц из легкоплавкого стекла к содержанию керамической связки К5The ratio of the content of hollow spherical particles of low-melting glass to the content of ceramic binder K5 1010 Молотые фруктовые косточки (выгорающий наполнитель) Ground fruit pits (burnout filler) 1010 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 10,510.5

Пример 2Example 2

Масса шлифовального круга с минимальным содержанием абразива из электрокорунда белого марки 25А с размером 63 мкм (зернистость F220) с структурой № 26 на характеристику 25А F220 S 26 V состоит из следующих компонентов об.% согласно табл. №2.The mass of a grinding wheel with a minimum abrasive content made of white electrocorundum grade 25A with a size of 63 µm (grain size F220) with structure No. 26 for the characteristic 25A F220 S 26 V consists of the following components vol.% according to Table No. 2.

Таблица №2 - Пример №2Table #2 - Example #2

Показатель, об.%Index, vol.% ЗначениеMeaning Абразивное зерно из электрокорунда белого марки 25А с размером 63 мкм (зернистость F220)Abrasive grain made of white electrocorundum grade 25A with a size of 63 microns (grain size F220) 1010 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель) в виде смеси частиц с размерами от 1 до 50 мкмAluminosilicate hollow spherical particles (filler) in the form of a mixture of particles with sizes from 1 to 50 microns 4848 Керамическая связка К5Ceramic bond K5 2020 Полые сферические частицы из легкоплавкого стекла (наполнитель)Hollow spherical particles of low-melting glass (filler) 3,63.6 Отношение содержания полых сферических частиц из легкоплавкого стекла к содержанию керамической связки К5The ratio of the content of hollow spherical particles of low-melting glass to the content of ceramic binder K5 1818 Молотые фруктовые косточки (выгорающий наполнитель) Ground fruit pits (burnout filler) 55 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 10,510.5

Пример 3Example 3

Масса шлифовального круга с минимальным содержанием абразива из электрокорунда белого марки 25А с размером 75 мкм (зернистость F150) с структурой № 30 на характеристику 25А F150 P 30 V состоит из следующих компонентов об.%, согласно табл. 3.The mass of a grinding wheel with a minimum abrasive content made of white electrocorundum grade 25A with a size of 75 µm (grain size F150) with structure No. 30 for characteristic 25A F150 P 30 V consists of the following components in vol.%, according to Table 3.

Таблица №3 - Пример №3Table #3 - Example #3

Показатель, об.%Index, vol.% ЗначениеMeaning Абразивное зерно из электрокорунда белого марки 25А с размером 75 мкм (зернистость F150)Abrasive grain made of white electrocorundum grade 25A with a size of 75 microns (grain size F150) 22 Алюмосиликатные полые сферические частицы (наполнитель) в виде смеси частиц с размерами от 1 до 50 мкмAluminosilicate hollow spherical particles (filler) in the form of a mixture of particles with sizes from 1 to 50 microns 6060 Керамическая связка К5Ceramic bond K5 1212 Полые сферические частицы из легкоплавкого стекла (наполнитель)Hollow spherical particles of low-melting glass (filler) 33 Отношение содержания полых сферических частиц из легкоплавкого стекла к содержанию керамической связки К5The ratio of the content of hollow spherical particles of low-melting glass to the content of ceramic binder K5 2525 Молотые фруктовые косточки (выгорающий наполнитель)Ground fruit pits (burnout filler) 22 Клеящие и увлажняющие добавкиAdhesive and moisturizing additives 10,510.5

Для экспериментальной проверки предлагаемых технических решений были изготовлены 3 массы для опытных шлифовальных кругов в соответствии с примерами, представленными выше (табл. 4).For experimental verification of the proposed technical solutions, 3 masses were produced for experimental grinding wheels in accordance with the examples presented above (Table 4).

Технологичность изготовления опытных шлифовальных кругов типоразмера 1 200 ×-25 × 32 на заявленных составах формовочных масс по 3 шт. каждого состава сравнивалась с технологичностью изготовления круга-прототипа с структурой № 21 аналогичного типоразмера.The manufacturing technology of experimental grinding wheels of size 1,200 × -25 × 32 on the declared compositions of molding masses, 3 pieces of each composition, was compared with the manufacturing technology of a prototype wheel with structure No. 21 of a similar size.

Опытные круги и круги с составом массы прототипа изготавливались по серийной технологии производства высокоструктурных шлифовальных кругов. Результаты сравнительной оценки технологичности их изготовления по её ключевым параметрам - прочности сырца (массы для формования заготовки круга) и объемной деформации инструмента при высокотемпературном обжиге приведены в таблице.Experimental wheels and wheels with the prototype mass composition were manufactured using serial technology for producing high-structure grinding wheels. The results of a comparative assessment of their manufacturing processability based on its key parameters - the strength of the green mass (mass for forming the wheel blank) and the volumetric deformation of the tool during high-temperature firing - are given in the table.

Прочность сырца измерялась по методу Ватти на предварительно отформованных брусках из исследуемой массы. Метод основан на измерении части бруска, сломавшегося под действием собственной массы при консольном расположении бруска (Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / Ю.М. Ковальчук, В.А. Букин, Б.А. Глаговский и др. Под общей ред. Ю.М Ковальчука. М.: Машиностроение.1984 – 288 с. С. 157).The strength of the green mass was measured using the Watti method on pre-formed bars from the mass under study. The method is based on measuring the part of the bar that broke under its own weight when the bar was cantilevered (Fundamentals of Design and Manufacturing Technology of Abrasive and Diamond Tools / Yu. M. Kovalchuk, V. A. Bukin, B. A. Glagovskiy et al. Under the general editorship of Yu. M. Kovalchuk. Moscow: Mashinostroenie. 1984 – 288 p. P. 157).

Объёмная деформация кругов определялась по разнице их объемов до и после обжига.The volumetric deformation of the circles was determined by the difference in their volumes before and after firing.

Таблица №4 – Сравнение технических показателей Table No. 4 – Comparison of technical indicators

Заявленная масса по примерамDeclared weight by examples Масса круга по прототипу
со структурой №21
Weight of the circle according to the prototype
with structure #21
No. Прочность сырца, КПаStrength of green mass, kPa Объемная деформация, %Volumetric deformation, % Прочность сырца, КПаStrength of green mass, kPa Объемная деформация, %Volumetric deformation, % 11 49,149.1 4,84.8 46,946.9 5,25.2 22 61,361.3 8,58.5 33 58,458.4 27,627.6

При анализе представленных в табл. 4 результатов оценки технологичности изготовления масс с повышенной структурностью необходимо учитывать важную особенность, обусловленной минимальным количеством абразива. С уменьшением количества абразива в круге увеличивается допустимый порог его объемной деформации при обжиге, при которой сохраняется заданная объемная концентрация абразивного зерна по номеру структуры. Например, для инструмента с структурой № 22 при уменьшении его объема на 5,26% концентрация абразивного зерна сохраняется практически на исходном уровне 18±1%. Для сохранения структуры №26 после обжига допускается объемная деформация круга до 9,09%, а для № 30 объемная деформация круга возможна до максимума в 33,3%. При этом концентрация абразива остается в допуске соответственно 10±1% и 2±1% об. (Старков В.К. Шлифование высокопористыми кругами. М.: Машиностроение. 2007.688 с. С. 665 - 670).When analyzing the results of assessing the manufacturability of manufacturing masses with increased structure presented in Table 4, it is necessary to take into account an important feature caused by the minimum amount of abrasive. With a decrease in the amount of abrasive in the wheel, the permissible threshold of its volumetric deformation during firing increases, at which the specified volumetric concentration of abrasive grain by structure number is maintained. For example, for a tool with structure No. 22, with a decrease in its volume by 5.26%, the concentration of abrasive grain is maintained practically at the initial level of 18±1%. To maintain structure No. 26 after firing, a volumetric deformation of the wheel of up to 9.09% is allowed, and for No. 30, volumetric deformation of the wheel is possible up to a maximum of 33.3%. At the same time, the concentration of abrasive remains within the tolerance of 10±1% and 2±1% vol., respectively. (Starkov V.K. Grinding with highly porous wheels. Moscow: Mechanical Engineering. 2007.688 p. pp. 665-670).

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют, что по прочности сырца заявленные составы масс с минимальным содержанием абразива являются более прочными, чем сырца из формовочной массы по прототипу, а объемная деформация инструмента после обжига соответствует допустимым ограничениям.The obtained experimental results indicate that in terms of the strength of the raw material, the declared compositions of the masses with a minimum abrasive content are stronger than the raw material from the molding mass according to the prototype, and the volumetric deformation of the tool after firing corresponds to the permissible limits.

Таким образом, заявленная совокупность признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет обеспечить прочность сырца, необходимую для формования шлифовальных кругов с минимальным содержанием абразива и их устойчивость к объемной деформации в процессе обжига с гарантией изготовления инструмента заданной характеристики.Thus, the claimed set of features, set out in the formula of the invention, makes it possible to ensure the strength of the raw material necessary for forming grinding wheels with a minimum abrasive content and their resistance to volumetric deformation during the firing process with a guarantee of manufacturing a tool of a given characteristic.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы изобретения признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) результата.An analysis of the claimed technical solution for compliance with the patentability conditions showed that the features specified in the independent claim of the invention are essential and interconnected with each other to form a stable set of necessary features unknown at the priority date from the prior art, sufficient to obtain the required synergistic (super-sum) result.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed compound by individual features are well known from the state of the art and do not require additional explanations.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates that the following set of conditions are met when using the declared technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначено для изготовления шлифовальных кругов;- an object that embodies the declared technical solution, when implemented, is intended for the manufacture of grinding wheels;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form in which it is characterized in the independent claim of the invention, the possibility of its implementation using the means and methods described above in the application materials, known from the state of the art as of the priority date, is confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- an object that embodies the declared technical solution, when implemented, is capable of ensuring the achievement of the technical result envisaged by the applicant.

Claims (2)

1. Масса для изготовления шлифовального круга, содержащая абразив, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель, отличающаяся тем, что она состоит из двух смесей: из смеси абразивных зерен с содержанием 2-18 об.% и наполнителя в виде алюмосиликатных полых сферических частиц с размерами в диапазоне 1-50 мкм с содержанием 42-60 об.% и из смеси керамической связки с содержанием 5-20 об.% с наполнителем в виде полых сферических частиц из легкоплавкого стекла в количестве 10-25 об.% керамической связки. 1. A compound for producing a grinding wheel containing an abrasive, a ceramic bond, adhesive and moisturizing additives and a filler, characterized in that it consists of two mixtures: a mixture of abrasive grains with a content of 2-18 vol.% and a filler in the form of aluminosilicate hollow spherical particles with sizes in the range of 1-50 μm with a content of 42-60 vol.% and a mixture of a ceramic bond with a content of 5-20 vol.% with a filler in the form of hollow spherical particles of low-melting glass in an amount of 10-25 vol.% of the ceramic bond. 2. Масса по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выгорающий наполнитель в виде молотых фруктовых косточек с содержанием 2-10 об.%.2. The mass according to item 1, characterized in that it additionally contains a burnable filler in the form of ground fruit pits with a content of 2-10 vol.%.
RU2024115007A 2024-05-31 Mass for making grinding wheel with minimum content of abrasive RU2835917C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2835917C1 true RU2835917C1 (en) 2025-03-05

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152298C1 (en) * 1999-10-11 2000-07-10 Карборундум Электрите а.с. Mass for making abrasive tool
RU2433032C1 (en) * 2010-04-14 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" Mass for production of abrasive wheel
US20110281511A1 (en) * 2009-01-29 2011-11-17 Josef Keuler Grinding disk having plant seed capsules as a filler and method for the production thereof
RU2494853C1 (en) * 2012-05-17 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" Mass for production of abrasive wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152298C1 (en) * 1999-10-11 2000-07-10 Карборундум Электрите а.с. Mass for making abrasive tool
US20110281511A1 (en) * 2009-01-29 2011-11-17 Josef Keuler Grinding disk having plant seed capsules as a filler and method for the production thereof
RU2433032C1 (en) * 2010-04-14 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Волгашлиф Плюс" Mass for production of abrasive wheel
RU2494853C1 (en) * 2012-05-17 2013-10-10 Открытое акционерное общество "Волжский абразивный завод" Mass for production of abrasive wheel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2567475B2 (en) Frit bonded grinding wheel
US5094672A (en) Vitreous bonded sol-gel abrasive grit article
JP3336015B2 (en) Manufacturing method of highly permeable whetstone
ES2438526T3 (en) Vitrified chipboard abrasive tools
EP0930956B1 (en) Silicon carbide abrasive wheel
RU2139181C1 (en) Grinding wheel and vitreous binder for grinding wheels
US5035723A (en) Bonded abrasive products containing sintered sol gel alumina abrasive filaments
CA2221822C (en) An alumina abrasive wheel with improved corner holding
KR101226420B1 (en) Abrasive Grain Based on Melted Spherical Corundum
JPH0716881B2 (en) Vitrified superabrasive stone
MXPA97009110A (en) Alumina abrasive wheel with better corner retention
BRPI0616780B1 (en) bonded abrasive tool and method of producing said tool
KR20120101077A (en) Bonded abrasive article and method of forming
EP2866973B1 (en) Bonded abrasive body and method of forming same
RU2835917C1 (en) Mass for making grinding wheel with minimum content of abrasive
RU2152298C1 (en) Mass for making abrasive tool
JPH0138628B2 (en)
RU2494853C1 (en) Mass for production of abrasive wheel
RU2493956C1 (en) Composition of abrasive mass for production of fine-count-structure tool
JPS6362348B2 (en)
KR200259896Y1 (en) Vitrified diamond stone for superfinishing
KR200251875Y1 (en) Vitrified diamond stone for superfinishing
RU2536576C2 (en) Composition for abrasive mass for manufacturing highly structured abrasive instrument
JPS6263065A (en) Binder for vitrified grinding wheel and superfinishing grinding wheel
RU175492U1 (en) ABRASIVE TOOL