АБРАЗИВНО-АЛМАЗНАЯ ОБРАБОТКА

ЗАДАЧИ ПРОИЗВОДСТВА АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

Абразивные инструменты, состоящие из миллионов зерен в отличие от металлических режущих инструментов состоят из двух разнородных материалов — зерна и связки, резко отличаю­щихся по своим физико-механическим свойствам. Абразивные зерна, находящиеся в одном абразивном инструменте, отличаются по форме, размерам в пределах, допускаемых данным номером зернистости, и расположению их. Эти факторы предопределяют некоторую неоднородность абразивных инструментов одинаковой характеристики и их разную работоспособность при одних и тех же условиях работы. В значительной степени на нестабильность ка­чества абразивных инструментов влияют также способы их произ­водства. В частности, чем мельче размол связки и лучше однород­ность смешения компонентов связки и абразивной массы, тем одно­роднее будет абразивный инструмент. Поэтому одной из первосте­пенных задач является более широкое внедрение фриттованных и, в частности, борсодержащих связок, что позволит не только повы­сить прочность абразивных инструментов, но и их стойкость, ста­бильность качества и снизит опасность возникновения прижогов. Чем лучше равномерность распределения массы в прессформе, точнее вес массы, тем более одинаковая будет ее плотность, тем однороднее будет твердость и структура абразивного инструмента. Чем меньше перекос плит пресса при формовании и более одина­ковы условия термической обработки (в частности, температура и время нахождения инструмента), тем точнее произведена меха­ническая обработка, однороднее будет степень твердости, лучше уравновешенность абразивных инструментов, выше прочность и стабильнее их качество.

Чем мельче зернистость, тем длительнее должно быть время смешения для достижения однородности массы. Чем мягче должен быть абразивный инструмент, тем труднее получить высокую прочность, тщательнее должно производиться смешение зерна и компонентов связки. Особенно необходимо соблюдение этих усло­вий при формовании тонких кругов, так как чем меньше их высота, тем труднее достигается равномерность плотности массы, больше опасность дисбаланса.

Для достижения максимальной степени однородности качества абразивных инструментов необходимо максимально автоматизи­ровать и механизировать процесс производства абразивных мате­риалов и инструментов, чтобы тем самым исключить влияние не­точности ручных операций.

Опыт создания и работы автоматических агрегатов для произ­водства кругов и сегментов на бакелитовой и на керамической связках показал, что при этом повышается не только производи­тельность, но и точность достижения заданной рецептом твердости круга (до 75—80%), улучшается однородность качества как в от­дельном круге, так и в партии кругов.

Применение на механизированных гидравлических прессах разравнивающих устройств и пневматической подачи массы в пресс- форму позволило улучшить получение заданной степени твердости и улучшить балансировку кругов.

Для кругов небольшой толщины класса А и прецизионных необходимо применять метод прессования с гидравлической подушкой, при котором запрессованные заготовки получают одина­ковую плотность по всей площади, несмотря на неточность распре­деления массы в прессформе. Для этой же цели целесообразно шире применять гидростатическое формование.

Опыт создания щелевых электрических и газовых туннельных печей показал, что одновременно с повышением степени равномер­ности температуры в них повышается равномерность твердости кругов и достижение твердости, установленной рецептурой, так как в такой печи круги находятся в более одинаковых температур­ных условиях, чем в обычной туннельной печи. Поэтому первая задача заключается в широком распространении этого опыта для изготовления всех подобных типоразмеров абразивных инстру­ментов.

Совершенно необходимой является разработка автоматических агрегатов для кругов фасонных профилей, кругов прямого про­филя диаметром свыше 500 мм, кругов на вулканитовой связке и др., а также создание конструкций, гарантирующих большую однородность смешения связки и массы, особенно для мелкозер­нистых кругов.

Для достижения большей точности геометрических размеров прецизионных абразивных инструментов и, в частности, диаметров отверстий и плоскостей кругов необходимо внедрять алмазную обработку с применением для этой цели жестких и точных станков.

Повышение стабильности качества абразивных инструментов в значительной степени зависит от однородности абразивных ма­териалов. Как известно, в каждом металлургическом производстве однородность качества в первую очередь определяется постоян­ством качества сырья. Такое же положение имеет место и в произ­водстве абразивных материалов и шлифовальных кругов. Поэтому второй задачей является повышение степени постоянства приме­няемых сырьевых материалов: бокситов, глинозема, антрацита, кварцитов, шпата, глины, клея и др.

Опыт создания и применения специальных связок, в частности, борсодержащих, показал необходимость увеличения объема вы­пуска таких связок. Необходимо также форсировать применение в качестве связки или ее компонента перлита для дальнейшего повышения стойкости абразивных инструментов.

Третьей задачей является повышение качества абразивных материалов, особенно электрокорунда, путем повсеместного пере­хода на плавку непрерывным способом и более широкого внедре­ния различных способов обогащения: магнитной сепарации, про­калки зерна при температуре —1000° С, эффективно повышающей его прочность, корректировки формы зерна для повышения его прочности, улучшения гранулометрического состава, повышения основной фракции зерна, химического обогащения для уменьше­ния примесей и т. п. Необходимо разрабатывать новые модифика­ции электрокорунда с различными присадками, повышающими

твердость и прочность абразивного зерна, в частности с присадкой циркония, а также повышать содержание окиси алюминия и сни­жать окись железа.

Четвертой задачей является создание специального абразив­ного оборудования для повышения его сроков службы, обеспече­ния более высокой точности и повышения качества работы. В ча­стности, необходимо разработать гамму гидравлических автома­тизированных прессов для всех размеров и профилей кругов. Очень важно решить задачу механизации процессов разборки печей карбида кремния и его сортировки и др.

Особой задачей является создание технологии производства абразивных инструментов для очень больших съемов металла, а также увеличение выпуска кругов открытых структур, обеспечи­вающих высокую прочность закрепления зерен.