Компоненты и характеристики абразивных инструментов

Компоненты и характеристики абразивных инструментов

Связка абразивных кругов. Шлифовольные круги из электро- корунда и карбида кремния выпускают на керамической, силикатной, магнезиальной (неорганические), бакелитовой, вулканитовой и глифталевой (органические) связках, которые во многом определяют работоспособность инструмента в конкретных условиях применения.

Из неорганических связок наибольшее распространение получила керамическая, которая обладает большой теплостойкостью, химической стойкостью, не боится влаги, хорошо сохраняет профиль инструмента, но очень хрупкая. На ней изготовляют 90 % всего абразивного инструмента для всех видов шлифовальных работ со скоростью до 50 м/с.

Магнезиальная связка для инструментов машинного применения почти не используется, а силикатная, плохо удерживающая абразивные зерна, применяется на операциях, где нагрев обрабатываемых деталей недопустим.

На бакелитовой связке делают круги для обработки с пониженной температурой в зоне шлифования, а на глифталевой — инструменты для отделочных операций.

Вулканитовая связка обеспечивает кругу наиболее высокую прочность и эластичность, но имеет низкую теплостойкость (до 200 °С), поэтому ее используют для тонких кругов, предназначенных для отрезных работ со скоростью резания до 75 м/с. Кругами на вулканиговой связке можно выполнять также полирование и чистовое шлифование.

Алмазные круги из-за высокой стоимости алмазов выпускают составными. Режущий слой в виде кольца толщиной 0,5—3 мм, спрессованного из зерен алмаза и связки, называют алмазоносным слоем Его закрепляют на рабочей поверхности корпуса из стали, алюминиевого сплава или пластмассы. В зависимости от содержания алмазов различают круги 25, 50, 100, 150, 200 и 250-процентной концентрации, при этом за 100-процентную концентрацию условно принимается содержание 0,878 мг алмаза в 1 мм1 алмазоносного слоя.

Алмазоносный слой делают на органических (Б1, Б2, БЗ, Б4, Т02, Т04, БР, Б156, КБ и др.), металлических (Ml, М4, М5, МК, МВ1, МО 13, MCI, МС6 и др.) и керамических (К1, К2, К5, СК, СТ и др.) связках, состоящих из связующего вещества и наполни геля. Зернистость наполнителя выбирается на два номера меньше зернистости алмазного порошка с целью уменьшения его влияния на шероховатость шлифованной поверхности. Наибольшее распространение получили алмазные инструменты на связках Б1, Б2, БЗ, Ml, М5, К1 и К5.

Круги на металлической связке лучше других сохраняют форму, электропроводны, но быстро засаливаются, поэтому используются для работы с охлаждением и высокопроизводительной электролитической заточки твердосплавных инструментов. Круги на керамических связках как наиболее пористые позволяют осуществлять обработку твердосплавных пластинок одновременно со стальным корпусом инструментов (круги на других связках в этих условиях неработоспособны). Стеклокерамические связки СК и СТ применяют для изготовления суперфинишных брусков и других инструментов специального назначения.

Круги из кубического нитрида бора (элъборовые), так же как и алмазные, делают составными с нитридобороносным режущим слоем.

Твердость. Характеризуется степенью сопротивления связки вырыванию абразивныых зерен под действием внешних сил. Различают семь степеней твердости кругов: мягкие (М1, М2, М3), среднемягкие (СМК СМ2), средние (Cl, С2), среднетвердые (СТ1, СТ2, СТЗ), твердые (Tl, Т2), весьма твердые (ВТ1, ВТ2) и чрезвычайно твердые (ЧТ1, ЧТ2). Желательно, чтобы круг работал в режиме полного самозатачивания, т.е. в таком режиме, когда по мере затупления абразивные зерна под действием возросших сил резания выкрошиваются Если это не происходит (круг твердостью выше требуемой), наступает состояние засаливания круга, т.е. сильного затупления абразивных зерен и переполнения пор круга стружкой, в результате чего резко возрастают не только силы резания, понижающие точность обработки, но и температуры шлифования, приводящие к ожогам поверхности (изменению структуры и физико-механических свойств поверхности) и даже к шлифовочным трещинам. В таких случаях для восстановления работоспособности круга следует путем правки удалить с его поверхности затупившиеся зерна.

Если круг излишне мягок, то зерна его вырываются еще до наступления затупления, круг при этом изнашивается, теряет свою форму и требует частых правок; производительность шлифования падает. Поэтому, исходя из конкретных условий работы (размерной стойкости, производительности, допустимого уровня температур шлифования), выбирают круги той или другой степени твердости, придерживаясь основного правила, чем тверже обрабатываемый металл, тем мягче должен быть шлифовальный круг Обдирочное шлифование выполняется кругами СТ1—СТЗ, получистовое и чистовое — кругами М2— С2, а шлифование быстрорежущей стали и твердых сплавов — кругами М3—СМ2.

Твердость абразивного инструмента определяют по размерам лунки, выработанной на нем за определенное время струей песка, выбрасываемого под давлением из специального пескоструйного прибора, или по размерам лунки от вдавливания стального шарика на прессе Бринелля или алмазного конуса на приборе ТКН

Зернистость. Влияет на производительность шлифования и шероховатость шлифованной поверхности. Чем больше размеры абразивных зерен, тем выше производительность, но больше шероховатость обработанной поверхности.

Структура. Выражает количественное соотношение в нем абразивных зерен, связки и пор. Основой системы структур, состоящей из 13 номеров, является объемное содержание зерен в инструменте С увеличением номера структуры от 0 до 12 объемное содержание зерен уменьшается от 62 до 38 %, на 2 % к каждому последующему номеру Объем пор при этом колеблется от 30 до 40 % Структуры № 0—4 называют плотными или закрытыми (рис. 1.87, а), № 5—8 — средними (рис. 1.87, б), а № 9—12 — открытыми (рис. 1.87, в) Чем плотнее структура инструмента, тем лучше он сохраняет профиль, но интенсивнее забивается стружкой. Поэтому чем вязче и мягче обрабатываемый металл, тем большим должен быть номер структуры круга. Для скоростного шлифования используют высокопористые круги №9—12 с уменьшенным содержанием связки. Они лучше самоочищаются от стружки. Для шлифования периферией круга и заточки быстрорежущих инструментов выбирают круги 5-й и 6-й структур, для плоского шлифования торцом круга, отрезки и шлифования твердых сплавов — структуры 7, 8 и 9, а для фасонного шлифования — 3 и 4.

Дисбаланс шлифовального круга. Он является следствием неодинаковой плотности материала в объеме круга, отклонения формы наружной поверхности, эксцентриситета отверстия, погрешностей установки круга на станке и других причин. Чем он меньше, тем меньше износ круга, выше точность обработанной поверхности и меньше износ шпиндельного узла станка.

Абразивные инструменты

Абразивная способность инструмента. Это его режущая способность. Чем она выше, тем больший объем металла может быть сошлифован в единицу времени при всех прочих равных условиях.   Контрольные вопросы

  1. Назначение, разновидности и технологические возможности абразивных инструментов.
  2. Компоненты абразивных инструментов.
  3. Характеристики абразивных инструментов.

Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *