Абразивный инструмент

В отличие от лезвийного инструмента для характеристики абразивного инструмента необходимо несколько показателей. Рассмотрим их на примере абразивного (шлифовального) круга.

Характеристика шлифовального включает в себя следующие показатели: форма (ГОСТ Р 52781—2007 «Круги шлифовальные и заточные. Технические условия»; ГОСТ 2447—82 «Головки шлифовальные. Технические условия»; и ГОСТ 2464—82 «Сегменты шлифовальные. Технические условия») и геометрические параметры; вид абразивного материала; его зернистость; вид связки; твердость и структура круга; класс точности и неуравновешенности круга.

На рисунке 6.42 показаны наиболее распространенные формы абразивных кругов, головок и сегментов.

Абразивные материалы (абразив) — измельченные синтетические или естественные обогащенные зерна, твердость которых превышает твердость обрабатываемого материала. В основном применяются синтетические абразивные материалы, имеющие стабильные свойства.

Наиболее распространенные формы абразивного инструмента

Рис. 6.42. Наиболее распространенные формы абразивного инструмента:

а — шлифовальные круги; б — шлифовальные головки; в — шлифовальные сегменты; тип 1 — прямого профиля; тип 4 — с двусторонним коническим профилем; тип 5 — с выточкой; тип 6, 11 — чашечный; тип 14 — тарельчатый; Ш—цилиндрическая; KW—коническая; БКв — квадратный; БХ—хонинговальный

В машиностроении применяются следующие твердые (корунд, карбид кремния, карбид бора, бой технического стекла и другие) и сверхтвердые (алмаз, кубический карбид и кубический нитрид бора) абразивные материалы.

Электрокорунд — состоит из корунда (AL203) и небольшого количества примесей. Нормальный электрокорунд содержит 92—95% корунда, шлак и ферросплавы. Марки: 13А применяется для абразивного инструмента на органической связке; 14А — для абразивного инструмента на органической и керамической связках; 15А — для абразивного инструмента на керамической связке, в том числе прецизионного класса. Белый электрокорунд содержит 98—99% корунда и алюминат натрия. Марки: 23А, 24А применяется для шлифовальных кругов, абразивной шкурки, обработки свободным зерном; 25А — для абразивного инструмента на керамической связке, в том числе прецизионного класса. Хромистый электрокорунд получают в дуговых печах плавкой глинозема с добавкой окиси хрома. Абразив имеет повышенную механическую прочность и абразивную способность. Марки: ЗЗА применяют для абразивного инструмента на керамической связке, абразивной шкурки, обработки свободным зерном; 34А — для абразивного инструмента на керамической связке, в том числе прецизионного класса, абразивной шкурки, обработки свободным зерном. Титанистый электрокорунд марки 37А применяют для инструментов на керамической связке при обработке сталей. Цирконис.тый электрокорунд марки

38А — в инструментах для обдирочного шлифования и шлифования с высокими скоростями. Сферокорунд (марка ЭС) получают в виде полых корундовых сфер. Абразив эффективен при обработке мягких и вязких материалов (кожа, резина, пластмасса, сплавы цветных металлов). Монокорунд марок 43А, 44А — для абразивного инструмента на керамических связках; 45А — для абразивного прецизионного инструмента.

Кремень марки 81 применяют для обработки дерева, кожи, эбонита.

Карбид кремния — химическое соединение кремния с углеродом. Черный карбид кремния марок 53С, 54С, 55С применяется для шлифования твердых сплавов, чугуна, цветных металлов, стекла, пластмасс. Зеленый карбид кремния марок 63С, 64С применяется для тонкого шлифования металлорежущего инструмента, твердых сплавов, керамики, правки шлифовальных кругов.

Карбид бора применяется для доводочных операций.

Алмаз природный — кристаллическая модификация углерода. Самый твердый из известных природных материалов (твердость 100 000—92 000 МПа HV), обладает низкой теплопроводностью, высокой износостойкостью и низким коэффициентом линейного расширения. Марки: А8 применяются для бурового и правящих инструментов; А5 — для абразивных инструментов на металлической связке, для дисковых пил; АЗ — для абразивных инструментов на металлической связке; Al, А2 — для шлифования стекла, керамики и бетона; AM — для полирования деталей из закаленных сталей, стекла; АМ5 — для сверхтонкой доводки и полирования.

Алмаз синтетический обладает меньшим разбросом твердости, чем природный алмаз (95 000—93 000 МПа HV). Марки: АС2 применяется для инструментов на органических связках при чистовой обработке и доводке сталей и твердых сплавов; АС4 — для обработки керамики и других хрупких материалов; АС6 — для работы на повышенных нагрузках; АС 15 — для работы в тяжелых условия при резке стекла, шлифовании керамики и железобетона; АС20, АС32, АС50 — при бурении, хонинговании, правке шлифовальных кругов; АРВ1 — при хонинговании чугунов, резки стеклопластика; ACM — для доводки и полирования закаленных сталей и твердых сплавов; АСМ5, АСМ1 — для сверхтонкой доводки.

Кубический нитрид бора (эльбор, кубонит) синтезирован из нитрида бора, упакованного в гексагональную решетку. Имеет более высокую, чем у алмаза, теплостойкость, не имеет химического сродства к железу. Марки: ЛО, ЛП применяются для изготовления абразивного инструмента на органической, керамической и металлической связках, абразивных паст и шкурок; КР, КО, КОС — для изготовления шлифовальных порошков.

В зависимости от размера зерна абразивные материалы делят на три группы: шлифовальные порошки (размер зерен 4750—63 мкм), микропорошки (63—14 мкм) и тонкие микропорошки (10—5 мкм).

В соответствии с ГОСТ Р 52381—2005 «Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков» для абразивного инструмента (исключая круги на гибкой основе) зернистость обозначается буквой F и условным числом (F4 — F220), обозначающим набор сит, через которые просеивался абразив (табл. 6.1).

Для инструмента на гибкой основе применяют абразивные материалы зернистостью от Р12 до Р220. Микропорошки имеют зернистость от М63 (63 мкм) до М14 (14 мкм.)

Связка — материал или совокупность материалов, применяемая для закрепления абразивных зерен в абразивном инструменте.

Для изготовления абразивных инструментов применяют следующие виды связки.

Керамическая (V) — многокомпонентная смесь огнеупорной глины, полевого шпата, талька и др. материалов. Fla керамической связке изготавливают 60% абразивного инструмента.

Бакелитовая (В) — фенолформальдегидные смолы с наполнителями и увлажнителями. По сравнении с керамическим инструмент на этой связке обладает большей прочностью на сжатие и упругостью. Flo теплостойкость бакелита 250—300 °С

Вулканитовая (R) — состоит в основном из искусственного каучука, подвергнутого вулканизации. Круги на вулканитовой связке имеют наибольшую упругость, эластичность и наименьшую хрупкость. Теплостойкость вулканита 150—180 °С.

Круги на бакелитовой или вулканитовой связке иногда выпускаются с усилением. В этом случае обозначение связки будет соответственно BF и RF.

Твердость абразивного инструмента — характеристика свойств инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении свойств инструмента в пределах установленных норм.

В таблице 6.2 приведены диапазоны твердости абразивного инструмента в соответствии с ГОСТ Р 52587—2006 «Инструмент абразивный. Обозначения и методы измерения твердости».

Зерновой состав шлифовальных порошков зернистостью от F4 до F220

Таблица 6.1

Зернистость

Ж,

ж2

е2

^3

е3

63 + 64

F4

8,0

0

5,6

20

4,75

40

4,0

70

F5

6,7

4,75

4,0

3,35

F6

5,6

4,0

3,35

2,36

F7

4,75

3,35

2,8

2,0

F8

4,0

2,8

2,36

45

2,0

F10

3,35

2,36

2,0

1,7

F12

2,8

2,0

1,7

1,4

F14

2,36

1,7

1,4

1,18

F16

2,0

1,4

1,18

1,0

F20

1,7

1,18

1,0

850*

F22

1,4

1,0

25

850*

710*

F24

1,18

850*

710*

600*

65

F30

1,0

710*

600*

500*

F36

850*

600*

500*

425*

F40

710*

500*

30

425*

40

355*

F46

600*

425*

355*

300*

F54

500*

355*

300*

250*

F60

425*

300*

250*

212*

F70

355*

250*

25

212*

180*

F80

300*

212*

180*

150*

F9

250*

180*

20

150*

125*

F100

212*

150*

125*

106*

F120

180*

125*

106*

90

Примечание: W— размер ячейки сита, мкм (* — мм); Q — остаток шлифовального порошка на соответствующем сите, %.

Таблица 6.2

Диапазоны и обозначения твердости абразивного инструмента

Диапазон

твердости

Обозначение

Диапазон

твердости

Обозначение

Диапазон

твердости

Обозначение

Весьма

мягкий

F, G

Средний

М, N

Весьма

твердый

т, и

Мягкий

н, I.J

Средне

твердый

О, Р, Q

Чрезвычайно

твердый

v, W, X, Y, Z

Средне

мягкий

К, L

Твердый

R, S

Примечание: буквы характеризуют возрастание твердости внутри диапазонов.

Структура — соотношение объемов шлифовального материала, связки и пор в абразивном инструменте.

Различают четыре группы структур: плотные (№ 0—4); средне плотные (№ 5—8); открытые (№ 9—12) и высокопористые (№ 13—20). Если инструмент имеет структуру № 0, то содержание абразива в нем равно 62%. С увеличением структуры на один номер объем абразива в инструменте уменьшается на 2%.

По характеру обрабатываемых поверхностей можно различить три основные схемы шлифования: обработка круглых наружных поверхностей, обработка круглых внутренних поверхностей, обработка плоских (фасонных) поверхностей.

В зависимости от схемы базирования заготовки различают: шлифование в центрах, бесцентровое шлифование и шлифование в патроне.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >