книги из ГПНТБ / Космачев, И. Г. Инструментальные материалы

По роду абразивного материала пасты делятся на две группы: из твердых и из мягких материалов. Основ­ ными видами твердых материалов для паст являются электрокорунд, наждак, карбид кремния, карбид бора, алмаз; мягких — окись железа, окись хрома, непрока­ ленная венская известь (смесь окиси кальция и окиси

в виде тончайшей пыли, а твердые, для предваритель­ ной доводки, — в виде порошков зернистостью 4—3 и для чистовой доводки —■ зернистостью М28-М5.

Таблица 22

Состав паст на основе окиси хрома (%)

Пасты на основе карбида бора служат для доводки режущих инструментов, а на основе окиси хрома — для доводки измерительных.

Пасты на основе карбида бора бывают грубые, состо-

84

ящие из 85% карбида бора М40 и 15% парафина, и тон­ кие— 70% карбида бора МІО—М14 и 30% парафина.

В настоящее время следует рекомендовать три основ­ ных вида паст (табл. 22) на основе окиси хрома: дово­ дочные пасты ГОИ, притирочные мазеобразные и поли­ ровочные литые в брусках.

Величина съема металла пастами в несколько раз больше, чем абразивными микропорошками. Так, напри­ мер, паста ГОИ 40 мкм обеспечивает шероховатость по­ верхности 11-го класса, при этом она в 4 раза произво­ дительнее корундового микропорошка МІО. С помощью этих паст можно получить поверхности 12—13-го класса шероховатости, чего тонкими абразивами достичь трудно.

На основе электрокорунда с присадкой титана (ЭБТ) и с присадкой хрома (ЭБХ) изготовляют пасты для до­ водки сопрягаемых деталей технологической оснастки (табл. 23).

Пасты из синтетических алмазов. Алмазные порошки выпускаются в виде шлифзерна, шлифпорошков и ми­ кропорошков (ГОСТ 9206-70). Поставляются они сухими в стеклянных банках весом по 1,2, 3, 5, 10, 15, 25, 35, 50 и 100 каратов. Каждая партия порошка сопровождается сертификатом с анализом зернового состава.

При доводке алмазными порошками в незакреплен­ ном (свободном) состоянии их смешивают с раститель­ ным маслом в пропорции 5—10 капель масла на 1 карат порошка. Норма расхода алмазного порошка на 1 см2 доводимой поверхности составляет 0,008 карата. Приме­ нение алмазных микропорошков обеспечивает получение поверхностей 12—14-го класса шероховатости и сокра­ щение длительности процесса в десятки раз.

85

Таблица 23

Пасты для доводки и пригонки прецизионных сопрягаемых деталей

АМС-10) при доводке следует наносить на стальные или чугунные притиры, а мелкозернистые (АМС-7— АМ.С-1) —на более мягкие (текстолитовые или деревян­ ные из самшита).

14. Новые сверхтвердые материалы

За последние годы разработаны и находят практиче­ ское применение новые сверхтвердые материалы, полу­ ченные на основе нитрида бора,—эльбор-Р, исмит; син­ тетические алмазы — баллас и карбонадо.

86

Таблица 24

Концентрация и консистенция пасты в зависимости

87

Продолжение табл. 24

По режущим свойствам и износостойкости резцы, оснащенные сверхтвердыми материалами, превосходят в 30 раз традиционные металлокерамические твердые сплавы и минералокерамику. Так, при точении закален­ ных сталей HRC58—65 и чугуна НВ 200, при скоростях резания соответственно 60—120 и 350—600 м/мин стой­ кость эльбора-Р в 30—40 раз больше, чем твердого сплава.

Резцы из эльбора-Р изготовляются двух видов: сбор­ ные, в которых заготовки из эльбора крепятся в пере­ ходной вставке, устанавливаемой в корпусе резца, и цельные, в которых заготовки из эльбора крепятся непо­ средственно в тело инструмента путем заливки их рас­ плавленным металлом.

Резцы со вставками из эльбора-Р не только обеспе­ чивают высокую производительность, но и позволяют получить шероховатость в пределах 7—8-го классов,

88

улучшить размерную точность на 1—2 класса, исклю­ чить образование прижогов и шаржирование поверх­ ности.

Наибольшая стойкость эльборовых резцов — 45— 75 мин. Однако она может быть повышена еще на 30% охлаждением сжатым воздухом под давлением 1,5 атм и на 50%—2,5%-ной эмульсией.

Наиболее эффективно применение эльбора-Р при об­ работке закаленных сталей точением вместо шлифова­ ния, при растачивании отверстий. Например, применение эльборовых резцов при растачивании отверстий закален­ ных шестерен в тракторном производстве взамен шлифо­ вания повысило производительность труда в 1,5—2 раза.

Резцы из эльбора-Р применяются при прецизионной обработке деталей из незакаленных сталей, например при растачивании отверстий в корпусных деталях под подшипники; в деталях из чугуна; при обработке под­ шипников скольжения из металлокерамики, пластмасс и

основе нитрида бора в Институте сверхтвердых сплавов АН УССР, при точении закаленных сталей показал повышение стойкости в 30—35 раз по сравнению с твер­ дыми сплавами. Размеры поликристаллов исмита позво­ ляют оснащать ими проходные и расточные резцы, фре­ зы и другой лезвийный инструмент. При этом инстру­ мент может восстанавливаться до 5—6 раз.

Применение резцов из исмита при обработке деталей беззазорных вырубных штампов из стали У10А твердо­ стью HRC 56—58 позволило в 2 раза увеличить произ­ водительность труда за счет увеличения скорости реза­ ния и точности обработки. Стойкость резцов из исмита при увеличенной в 3,5—4 раза скорости резания превос-

Глава IV

ПЛАСТМАССЫ

15. Характеристики пластмасс

Пластическими массами называют неметаллические материалы, получаемые из искусственных (синтетиче­ ских) и естественных (природных) смол.

Замечательные свойства пластмасс обеспечивают им широкое применение. Мировое производство пластмасс в 1970 г. достигло 28 млн. т, превысив выпуск 1965 г.

в два раза. По данным экономистов, производство пласт­ масс возрастет в 1975 г. до 55—60 млн. т, а в 1980 г. до­ стигнет уровня 100 млн. т. Основные причины, стимули­ рующие рост производства и потребления пластмасс, заключаются в непрерывном улучшении качества вы­ пускаемых материалов и появлении новых пластмасс с более высокими свойствами. С увеличением масштаба производства пластмасс цены на эти материалы сни­

жаются.

Огромное достоинство пластмасс состоит в том, что большинство из них перерабатывается в детали литьем, прессованием или выдавливанием без дополнительной

обработки.

Основными составными частями пластмасс являются смолы и другие высокомолекулярные соединения (эфи­ ры, целлюлозы, каучук). Они являются связующими всех других частей пластмассы.

91

Существует много видов искусственных смол — поли­ эфирные, карбамидные, меламиновые, фенолформаль­ дегидные и различные полимеризационные (например, поливинилхлоридные, полистироловые, полиакриловые). Смолы резко отличаются друг от друга по свойствам. Но у них есть и общие свойства, на основе которых все искусственные смолы подразделяются на термореактив­ ные и термопластичные.

Термореактивные смолы — это смолы, переходящие при нагревании в неплавкое и нерастворимое, твердое состояние.

Термопластичные смолы — это смолы, сохраняющие при нагревании плавкость и растворимость. Они способ­ ны при умеренном нагревании к повторному размягче­ нию и растворению в органических растворителях.

Кроме смол в состав пластмассы могут входить на­ полнители, пластификаторы, красители и другие добав­ ки. Все эти составные части необязательны для каждой пластмассы. Их наличие и соотношение зависят от вида перерабатываемой смолы, назначения и требуемых свойств пластмассы.

В качестве наполнителей применяют графит, древес­ ную муку, асбестовое или стеклянное волокно, целлю­ лозу в виде хлопковых очесов и бумаги. Количество на­ полнителей в пластмассе часто достигает 50—70%. Это объясняется тем, что введение наполнителей значитель­ но удешевляет пластмассу, так как они гораздо дешевле смолы. Вместе с тем наполнители не только не ухуд­ шают свойств пластмассы, а даже повышают ее проч­ ность, теплостойкость, улучшают электроизоляционные

и другие свойства.

Однако наполнители могут быть введены не во всех случаях. Например, прозрачная пластмасса не должна содержать наполнителей. Другие добавки вводят в пла­ стмассу в небольших количествах. Их применяют в тех

92

случаях, когда хотят придать пластмассе какие-либо но­ вые свойства, которых пластмасса не имеет. Так, смола, будучи диэлектриком, при добавлении в нее распылен­ ного металла, графита или сажи может стать проводни­ ком электричества.

Большое значение при изготовлении пластмасс имеют пластификаторы. Само название показывает, что такие вещества придают массе большую пластичность. Некото­ рые смолы без пластификаторов тверды, хрупки, плохо заполняют форму. В качестве пластификаторов приме­ няют дибутилфталат, трикрезилфосфат, трифенилфосфат и другие органические малолетучие вещества, кипящие при высоких температурах. Образуя со смолой раство­ ры, они придают ей новые свойства.

Для окраски пластмассы в нее добавляют органиче­ ские красители или минеральные пигменты. Некоторые виды пластмасс окрашивают снаружи после получения готовых деталей. Например, органическое стекло хорошо окрашивается дисперсными красителями, растворенными в слабоконцентрированной бензойной кислоте (конц. 2,5 г/л). Температура окраски 75—85°С. Продолжитель­ ность окраски — 45—60 мин., в зависимости от требуе­ мой интенсивности окраски.

В общей структуре мирового производства пластмасс наибольшую долю составляют термопластичные мате­ риалы, и в первую очередь полиолефины (полиэтилен).

По методам переработки различают четыре группы пластических масс:

1. Материалы для прессования: термореактивные прессовочные, порошки различных марок, волокнит, про­ питанные смолой слоистые пресс-материалы, материалы на основе минеральных наполнителей. Термопластичные материалы — этролы на основе простых и сложных эфи­ ров целлюлозы, полистирол, полихлорвинил, асфальто­ битумные прессовочные композиции.

93