Рекомендации по выбору абразивного инструмента
Отличным современным абразивом используемым для обработки различных материалов, служит электрокорунд. Это полученное искусственно, с помощью плавления, абразивное вещество, в основе структуры которого находится оксид алюминия. Дополнительными составляющими бывают соединения железа, титана и кальция.
В зависимости от тонкостей технологии изготовления и качественного состава электрокорунд делят на виды:
Выбор абразивного материала
|
Описание операции |
Марка материала |
|
Обработка материалов с высоким сопротивлением разрыву: обдирка стальных отливок, поковок высокопрочных и отбеленных чугунов, ковкого чугуна, получистовая обработка деталей машин из углеродистых и легированных сталей в незакаленном и закаленном виде, марганцовистой бронзы, никелевых и алюминиевых сплавов. |
13А, 14А |
|
Обработка тонких деталей и инструментов: операции, в которых затруднен отвод образующегося при шлифовании тепла (штампы, зубья, шестерни, резьбовой инструмент, тонкие ножи и лезвия, стальные резцы, сверла, деревообрабатывающие ножи о др.). |
25А |
|
Обработка стальных закаленных и незакаленных заготовок, для обдирочного шлифования, шлифования с большим съемом металла. |
95А |
|
Обработка твердых материалов с низким сопротивлением разрыву (чугун, бронзовое и латунное литье, твердые сплавы, драгоценные камни, стекло, мрамор, гранит, фарфор, твердый каучук и др.). А также обработка очень вязких материалов (жаропрочных сталей, сплавов меди, алюминия, резины). |
53С, 54С |
Для выполнения работ с различными деталями применяется абразивный инструмент с оптимальными свойствами для материалов, из которых изготовлены данные элементы. Одной из таких характеристик является зернистость круга, где одним из определяющих параметров считается размер зёрен шлифовального инструмента.
Учитывая эти данные, абразивные материалы классифицируются следующим образом:
- шлифзерно;
- шлифопорошки;
- микропорошки;
- тонкие микропорошки, обозначаемые определёнными номерами, сопоставимые с параметрами ячеек контрольных сит.
Размер частиц, относимых к микропорошковым составам, определяется с помощью оптики линейным измерением, а так же, фотоэлектрическим способом, то есть, скоростью осаждения зёрен.
Выбор зернистости круга
|
Описание операции |
Марка материала |
|
Обдирочные операции с большой глубиной резания: зачистка заготовок, отливок, поковок, штампованных изделий. Обработка материалов, которые вызывают заполнение пор круга и засаливание его поверхности (латунь, медь, алюминий и др.). |
F16-F26 |
|
Плоское шлифование торцом круга, заточка средних и крупных резцов, правка абразивного инструмента, отрезка. |
F24-F36 |
|
Предварительное и комбинированное шлифование (предварительное и окончательное шлифование без съема изделия со станка), заточка режущего инструмента. |
F30-F60 |
|
Чистовое шлифование, обработка профильных поверхностей, заточка мелкого инструмента. |
F54-F80 |
|
Отделочное шлифование, доводка твердых сплавов и режущего инструмента, предварительное хонингование, заточка твердых лезвий. |
F100-F180 |
Твёрдость абразивного инструмента понятие крайне относительное и интерпретируется по-разному. Физический смысл: твёрдость означает сопротивление, с помощью которого связующее вещество препятствует выпадению абразивных зёрен из шлифовального круга или другого абразивного инструмента.
Абразивные зерна по мере их затупления должны обновляться путем скалывания или выкрашивания частиц. При слишком твердом круге связка продолжает удерживать затупившиеся и потерявшие режущую способность зерна. В результате процесс резания прекращается и заменяется процессом трения с высокими контактными температурами, при этом на процесс шлифования расходуется большая мощность, изделия нагреваются (возможно их коробление), на поверхности появляются следы дроблении, риски, прижоги и другие дефекты. При слишком мягком круге зерна, не утратившие свою режущую способность, выкрашиваются, меняется геометрия абразивного инструмента, увеличивается его износ. В результате процесс шлифования становится неэффективным, появляется вибрация, необходима принудительная правка круга. В обоих случаях снижается интенсивность съема материала, повышается шероховатость поверхности.
В абразивной отрасли принята условная градация абразивного инструмента по степени твёрдости, которая измеряется пескоструйным контактным способом или звуковым бесконтактным (иногда комплексно). Степени твёрдости регламентированы соответствующими стандартами и позволяют идентифицировать физико-механические свойства абразивного инструмента.
Бесконтактный метод принят только в российских стандартах и охватывает не все виды абразивного инструмента, точного соответствия с пескоструйным методом нет. Но есть преимущество: в процессе проверки выявляются круги (изделия) с трещинами, неравномерной твёрдостью и т.д.
При выборе твердости абразивного инструмента следует учитывать следующие факторы:
- химические и физико-механические свойства обрабатываемого материала;
- величина площади контакта между шлифовальным инструментом и обрабатываемым изделием;
- режимами обработки;
- мощность привода станка;
- техническое состояние станка.
Степени твёрдости, ориентировочное соотношение твердостей по разным стандартам и разными методами приведены ниже в таблице:
Выбор твердости абразивного инструмента
|
Описание операции |
Твердость |
|
Шлифовка, обработка турбинных лопаток. |
H, G |
|
Шлифовка дорожек качения наружного шарнира, обработка (зубошлифование) методом непрерывного обката, шлифование базового торца кольца подшипника. Заточка и доводка режущего инструмента из твердых сплавов, шлифование труднообрабатываемых сплавов. |
H, G, J, I |
|
Восстановление бочки прокатных и опорных стальных и чугунных валков, восстановление выработки, дефектов, плановая перешлифовка валков, обработка шеек, уступа прокатного валка, обработка поверхности оси валков, шлифовка плоскости шатуна, и крышки, шлифовка соединительной плоскости на шатуне и крышке сепаратора наружного шарнира, черновое шлифование плоскостей шатуна, шлифовка плоскости разъема шатуна и крышки. |
K, L |
|
Обдирочная операция литейной корки валка, шлифовка базового торца шестерни КПП. |
M, N |
|
Выборочная зачистка, шлифовка горячекатаных плит и листов из титановых сплавов, зачистка поверхностей кованых прутков и крупных штамповок из титановых сплавов, зачистка поверхностей листового проката, зачистка и уменьшение наружного диаметра труб. |
O, P, Q |
|
Удаление лампаса, дефектов (царапин, рисок), снятие фаски, светление металла для выявления и удаления дефектов, удаление заусенца, шлифовка железнодорожных специальных деталей после литья, обработка шеек осей вагонных колес, сплошная зачистка дефектов на образующей поверхности прутков титановых сплавов. |
R, S |
|
Сплошная зачистка. |
T, U |
|
Ручная заточка режущего инструмента. |
M, N |
|
Заточка режущего инструмента с механической и автоматической подачей. |
K, L |
|
Плоскошлифование торцом круга. |
I, J, K, L |
Абразивные инструменты изготовляются с заранее заданной структурой. Каждой структуре присваивается свой номер. Изготовляются инструменты со структурой от № 1 до № 12; чем выше номер структуры, тем больше связки и меньше шлифовального материала в единице объема инструмента. Структуры № 1-4 называют закрытыми (плотными), № 5-8 - средними, № 9-12 - открытыми.
На выбор структуры инструмента влияют следующие факторы:
- физико-механические свойства обрабатываемого материала (мягкие материалы с небольшим сопротивлением разрыву обрабатываются кругами открытых структур, твердые с мелкозернистым строением и хрупкие материалы - кругами закрытых структур);
- требуемое качество отделки (для окончательной обработки следует использовать круги более закрытых структур, чем для предварительной или грубой обработки; для обдирки со значительным припуском рекомендуется использовать круги открытых структур);
- величина давления при шлифовании (при больших давлениях следует применять круги средней и закрытой структур).
Выбор структуры абразивного инструмента в зависимости от операции шлифования приведен в таблице:
Выбор структуры круга
|
Описание операции |
Структура |
|
Обдирочная обработка твердых и хрупких материалов при больших давлениях. |
1-3 |
|
Фасонное шлифование при необходимости сохранить профиль круга, шлифование при больших, а также переменных нагрузках. |
3, 4 |
|
Круглое наружное шлифование, бесцентровое шлифование, плоское шлифование периферией круга и заточка инструмента. |
5-7 |
|
Плоское шлифование торцом круга, внутреннее шлифование. |
7-9 |
|
Шлифование и заточка инструментов. Резьбошлифование мелкозернистыми кругами. |
8-10 |
|
Бесприжоговая шлифовка, зубошлифовальная обработка с высокими требованиями к шероховатости. Шлифование резины, глубинное шлифование. |
11-14 |
Источники :
-
Современные абразивные технологии, https://sat-abraziv.ru/
-
Центр Абразивов, https://abrasive.ru/
-
Волжский абразивный завод, https://vabz.ru/