СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА
COMPOSITION TO IMPREGNATE ABRASIVE TOOL

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации абразивных инструментов.
Известны составы для пропитки абразивного инструмента, содержащие растворенные органические соединения (Авт.св. СССР №1283069, кл. B24D 3/34, 1987, Бюл. №2; Авт.св. СССР №1710324, кл. B24D 3/34, 1992, Бюл. №5; Авт.св. СССР №865646, кл. B24D 3/34, 1977, Бюл. №35; Пат.№2440886, кл. B24D 3/34, 2012, Бюл. №3; Пат.№2443538, кл. B24D 3/34, 2012, Бюл. №6).
Однако известные составы для пропитки абразивного инструмента имеют следующие недостатки: ограниченная область применения; повышение стойкости абразивного инструмента и качество обработанной поверхности незначительны, и вещества, используемые для пропитки, не выделяют активных газов для улучшения адгезионного взаимодействия между инструментом и заготовкой.
Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности является состав для пропитки абразивного инструмента (Патент РФ №2440886, кл. B24D 3/34, 2012, Бюл. №3).
Данный состав для пропитки абразивного инструмента содержит растворитель и органическое вещество. В качестве органического вещества он содержит азодикарбонамид, а в качестве растворителя - диметилформамид.
Недостатком данного состава является то, что при повышении температуры в зоне резания образуются активные вещества, такие как азот, углекислый газ, оксид углерода и аммиак, которые не обеспечивают необходимые стойкость круга и качество обрабатываемой поверхности.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении стойкости абразивного инструмента и улучшении качества обрабатываемой поверхности за счет выделения активных газов хлора, для уменьшения адгезионного взаимодействия между обрабатываемым материалом и абразивным инструментом.
Это достигается тем, что в составе для пропитки абразивного инструмента, содержащем растворитель и органическое вещество, при этом в качестве органического вещества он содержит газообразователь - гексахлорпараксилол, а в качестве растворителя - толуол при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: гексахлорпараксилол 36-38, толуол - остальное.
Применяемый гексахлорпараксилол нетоксичен, не растворим в воде, что дает возможность использования его в качестве компонента состава для пропитки абразивного инструмента при шлифовании не только всухую, но и с СОЖ.
При контакте зерна с обрабатываемой поверхностью в зоне контакта развиваются высокие температуры. В результате воздействия этих температур (110-130°C) гексахлорпараксилол распадается с энергичным выделением газовых продуктов. В зоне контакта в большом количестве создается активная газовая среда (хлор, оксид углерода и углекислый газ), которая интенсивно взаимодействуют с новообразованными ювенильными поверхностями с образованием хлоридов металла, тем самым уменьшая адгезионное взаимодействие между абразивным зерном и металлом, что приводит к увеличению стойкости абразивного инструмента и уменьшению шероховатости обработанной поверхности.
В предлагаемом составе в результате разложения гексахлорпараксилола создается обильный поток газов, которые проникают в зону контакта в условиях высоких давлений и температур. Помимо физической адсорбции и хемосорбции металл поглощает газы внутрь объемной фазы, следствием этого является его приповерхностная неоднородность, образуются микроучастки металла с растворенной газовой составляющей. Все эти процессы влияют на динамику резания, что приводит к уменьшению силы диспергирования металла и снижению нагрузки на зерно, тем самым увеличивая стойкость абразивного инструмента.
Ранее неизвестно применение гексахлорпараксилола (ТУ 2471-278-00203312-2007) в качестве компонента смазки для абразивной обработки металлов. Данное вещество является исходным сырьем в отраслях хлорорганического синтеза, используется в производстве дихлорангидрида терефталевой кислоты (Пат. №150440, кл. С07С 63/30, С07С 51/58, 1962, Бюл. №18) для получения термостойких и негорючих волокон, медицинских препаратов для лечения гельминтных заболеваний (Плотников Н.Н., Зерчанинов Л.И., Ялдыгина З.Г. Экспериментальная терапия описторхоза гексахлорпараксилогом. Сообщение II. // Мед. паразитология и паразитарные болезни. - 1964. - №4. - С.387-392), резино-технических изделий (Пат. №2394845, кл. C08F 210/16, C08F 210/18, C08F 2/06, C08F 4/12, C08F 4/20, 2010), модификаторов резиновых смесей (Пат. №2118969, кл. C08L 61/14, C08K 5/3467, C08L 9/00, 1998, Бюл. №8 - 2002; Пат. №2131442, кл. C08L 23/06, C08L 91/06, C08K 5/00, C08J 3/20,C08K 5/00, C08K 5/03, C08K 5/09, C08J 3/20, C08L 9/00, 1999, Бюл. №14 - 2003).
Гексахлорпараксилол - водонерастворим и по существу растворяется только в толуоле и тетрахлорэтилене. Выбор толуола в качестве растворителя обоснован максимальной степенью растворимости в нем и наименьшим временем, затрачиваемым на сушку абразивного инструмента после пропитки.
Импрегнирование абразивного инструмента реализуется следующим образом.
Гексахлорпараксилол растворяют в толуоле в диапазоне 36-38% от массы раствора при температуре растворителя 20-30°C.
Процесс импрегнирования производился методом свободного капиллярного поднятия с последующей сушкой при температуре окружающей среды без дополнительной термообработки в течение 20-30 часов в хорошо проветриваемом помещении.
После сушки количество гексахлорпараксилола в круге характеристики 25AF60K7V (25А25СМ27К5) составляет 1,5-2% от массы круга при концентрации раствора 36-38 мас.%.
Испытания пропитанных кругов проведены на плоскошлифовальном станке 3Г71. Режимы шлифования: скорость круга 28 м/с, скорость стола 6 м/мин, глубина шлифования 0,02 мм/дв. ход. Шлифуемый материал - быстрорежущая сталь Р6М5. Шлифование выполняли без охлаждения и с охлаждением содовым раствором (0,3% кальцинированной соды). В аналогичных условиях были проведены испытания кругов, пропитанных известным составом.
Эффективность работы абразивного инструмента оценивают коэффициентом шлифования и шероховатостью обработанной поверхности. Экспериментальные данные представлены в таблице.
Данные таблицы подтверждают эффективность использования раствора гексахлорпараксилола в качестве импрегнатора абразивного инструмента.
Повышение концентрации гексахлорпараксилола в растворе более 38 мас.% невозможно из-за максимальной степени его растворимости в толуоле.
Данные таблицы подтверждают эффективность использования раствора гексахлорпараксилола в качестве импрегнатора абразивного инструмента при работе всухую и с охлаждением. Использование импрегнирующего состава, содержащего гексахлорпараксилол, позволило повысить качество обработанной поверхности на 30-33% по сравнению с кругами, пропитанными импрегнирующим составом-прототипом. Также шлифование инструментом, пропитанным раствором гексахлорпараксилола, приводит к повышению коэффициента шлифования в 1,3 раза по сравнению с составом-прототипом, что, в свою очередь, приводит к увеличению производительности шлифования данным инструментом.