Обработка таких твердых материалов, как асфальт, бетон, камень и другие, требует использования специализированного оборудования. И чаще всего выбор останавливают на алмазном отрезном круге. Причем подобный инструмент имеет превосходство над абразивным. Среди его достоинств следует выделить способность сохранять глубину резки, диаметр и скорость вращения. Эта особенность и позволяет алмазным дискам демонстрировать более высокую производительность в ситуации, когда запланирован большой объем работ.
Изготовление алмазных кругов для заточки
Технология производства подобного инструмента требует использования частиц искусственных материалов , которые подвергаются обработке на специальном прессовочном оборудовании в формах, содержащих помимо основного сырья и связующее вещество. Резка твердых материалов можно выполняться с применением алмазных сегментов различных марок, причем конкретный их выбор определяется размером алмазных частиц, которые были использованы при их производстве, а также типом связующего вещества и качеством и процентом содержания искусственных алмазов.
Готовые сегменты должны быть зафиксированы на металлическом корпусе. Это делается при помощи двух методов:
- лазерная сварка;
- серебряная пайка.
Первый метод используется для инструмента, предназначенного для сухой резки, а второй - для мокрой. Учитывая, что серебро плавится при температуре примерно 700 градусов , к подобному методу крепления прибегают при изготовлении высококачественных алмазных кругов. На этом этапе создается качественный алмазный диск, который пока лишён режущей способности.
Подготовка алмазного круга для заточки к выполнению с его помощью тех задач, для которых он создавался, требует стачивания его сегментов. Для этого используют керамическое точило, а сама операция выполняется до тех пор, пока не начнут просматриваться кусочки алмазов. Именно в этот момент алмазные отрезные круги и превращаются в режущий инструмент. Причем на их корпусе обязательно должна присутствовать стрелка, наносимая производителем, которая показывает правильное направление вращения. Об этом обязательно необходимо помнить, когда наступит момент для установки диска на валу резочного оборудования.
Правильный выбор алмазного круга
Выбор такого специфического инструмента, как алмазный отрезной круг для заточки требует учета различных параметров , среди которых немаловажными являются следующие:
Еще до принятия решения в пользу конкретного варианта алмазного круга следует учесть и другие важные моменты .
- В первую очередь нужно обратить внимание на возможности и технические характеристики выбираемого алмазного круга.
- Когда алмазный круг, соответствующий предъявляемым требованиям, будет куплен, нужно с той же основательностью подойти к его установке на вал машины для резки.
- Особое внимание следует уделить тому, чтобы вал машины вращался в том же направлении, что и диск. Подсказкой здесь будет стрелка на корпусе, которая предварительно наносится производителем.
На что еще следует обратить внимание
Отдельные типы подобных инструментов могут не иметь стрелки на корпусе
. Если в ваших руках оказался именно такой алмазный круг для заточки, то во избежание ошибок желательно перед его установкой ознакомиться с документацией. Учтите, что алмазный отрезной круг должен вращаться с той же скоростью, что и инструмент для резки. Следует иметь в виду, что алмазные диски различных марок будут отличаться друг от друга и пределами скорости вращения. Получить сведения об этой характеристике можно из документации, прилагаемой к режущему инструменту.
Если эксплуатация или монтаж алмазного отрезного круга будет выполнен с нарушением рекомендаций производителя, то помимо малоэффективной обработки может возникнуть риск повреждения резцов . По этой причине еще до того, как остановить выбор на том или ином алмазном отрезном круге следует познакомиться с техническими характеристиками машины, на которую его планируется устанавливать.
Если на этапе выбора алмазного круга учесть все нюансы, то вам не составит труда подобрать для него комплектующие, идеально подходящие машина для резки и обрабатываемого материала. Действуя подобным образом, вы сможете легко создавать оптимальный рез, а также обеспечите безопасность эксплуатации и высокую эффективность инструмента.
Варианты правки алмазных кругов для заточки
Метод обработки изделий из высокопрочных материалов с применением алмазных кругов превосходит большинство прочих по своей эффективности. Однако по мере использования этого инструмента его поверхности постепенно изнашиваются , что негативно сказывается на режущей способности алмазных зерен.
Восстановить режущие характеристики алмазных кругов можно с помощью различных методов. Причем каждый из них обладает своими особенностями. Процедура правки подразумевает выполнение нескольких этапов.
Электролитическая правка
Сначала необходимо выполнить электролитическую правку круга для заточки. Она заключается в заполнении электролитом зазора, образованного кругом электродом. Связка обязательно должна быть окислена. Это обеспечивает создание изолирующего слоя . Благодаря ему круг будет демонстрировать меньшую электрическую проводимость и появится возможность контроля расхода количества зерен. Наличие изолирующего слоя позволяет выполнять полировку обрабатываемой поверхности. Но с течением времени этот слой также будет подвергаться разрушающим процессам. При первых признаках этого цикл правки повторяют.
Электрохимическая правка
Метод электрохимической правки кругов для заточки во многом аналогичен электролитическому. Его особенность заключается в том, что здесь не нужно создавать изолирующий слой. Эффект удаления оксидов обеспечивает поступление электролита. Использование подобного метода правки позволяет создать условия для непрерывного удаления абразивных зерен. Причем размер вылета зерен
может достигать порядка 110% от среднего диаметра.
В качестве оборудования для проведения постоянно электрохимической правки используется обычный шлифовальный станок. Сама операция сводится к помещению медного электрода к шлифовальному кругу. При этом в зазор, образованный электродом и кругом, будет поступать электролит.
Чтобы не ошибиться с выбором алмазного круга, принимать решение нужно с учетом размера внутреннего отверстия , диаметр которого должен быть таким же, как и у инструмента для резки. Для получения качественного результата важно исключить возникновение зазоров между внутренним отверстием и валом диска.
Заключение
Применение алмазных кругов для заточки позволяет заметно упростить работы по резке изделий, выполненных из особо прочных материалов. Однако необходимо помнить о том, что этот режущий инструмент предусматривает свои особенности в плане его выбора. Принимать решение в пользу того или иного варианта следует с позиции характеристик, которым должно соответствовать оборудование для резки, на котором он будет установлен.
Не менее важным моментом выбора является и учет характеристики материала, для обработки которого будет применяться алмазный круг. При этом, чтобы подобный режущий инструмент как можно дольше смог справляться со своей задачей, необходимо не только соблюдать правила по его использованию, но и знать, как грамотно восстановить его режущую способность . Все это позволит с минимальными затратами времени и финансов превратить его в надежного помощника при резке разнообразных изделий.
Шлифовальные круги характеризуются геометрической формой (типом), видом абразивного материала, его зернистостью, типом связки, твердостью и пр. И при выборе шлифовального круга такие характеристики как степень твердости или структура могут оказаться более значимыми, чем вид абразива.
Полная маркировка шлифовальных кругов содержит:
- тип круга;
- его размеры;
- вид абразивного материала;
- номер зернистости;
- степень твердости;
- структуру (соотношение между абразивом, связкой и порами в теле инструмента);
- вид связки;
- максимальную скорость;
- класс точности;
- класс неуравновешенности.
Маркировка кругов, выполненная в соответствии с различными редакциями ГОСТов, имеет некоторые отличия, касающиеся обозначений зернистости, твердости, марки абразива и связки. Производители по-разному маркируют свои круги, используя старые или новые обозначения и исключая некоторые характеристики. Ниже приведены примеры расшифровки обозначений шлифовальных кругов.
3 - твердость: K - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
6 - класс неуравновешенности: 2
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 60 (по ГОСТу должно быть 63) - 800-630 мкм;
3 - твердость: K-L - в зависимости от обстоятельств может быть K или L - среднемягкий;
4 - связка: V - керамическая.
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 25 - 315-250 мкм;
3 - твердость (старая маркировка): СМ2 - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка (старая маркировка): К - керамическая;
6 - класс точности: Б
7 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость: F46 - средний размер 370 мкм;
3 - твердость: L - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка: V - керамическая;
6 - окружная скорость: 35 м/с;
7 - класс точности: Б
8 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 14А - электрокорунд нормальный;
2 - зернистость: F36-F30 - расширенный диапазон включающий F36 (средний размер 525 мкм) и F30 (средний размер 625 мкм);
3 - твердость: Q-U - в зависимости от обстоятельств может быть среднетвердый, твердый, весьма твердый;
4 - связка: BF - бакелитовая с наличием упрочняющих элементов;
5 - класс неуравновешенности: 1
Выбор марки шлифовального круга должен делаться с учетом всех его характеристик.
Типы шлифовальных кругов и их размер
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Выпускаются следующие типы шлифовальных кругов (в скобках даны обозначения по старому ГОСТ 2424-75):
- 1 (ПП) - прямого профиля;
- 2 (К) - кольцевой;
- 3 (3П) - конический;
- 4 (2П) - двухсторонний конический;
- 5 (ПВ) - с односторонней выточкой;
- 6 (ЧЦ) - чашечный цилиндрический;
- 7 (ПВД) - с двумя выточками;
- 9 - с двусторонней выточкой;
- 10 (ПВДС) - с двусторонней выточкой и ступицей;
- 11 (ЧК) - чашечный конический;
- 12 (Т) - тарельчатый;
- 13 - тарельчатый;
- 14 (1Т) - тарельчатый;
- 20 - с односторонней конической выточкой;
- 21 - с двусторонней конической выточкой;
- 22 - с конической выточкой с одной стороны и цилиндрической с другой;
- 23 (ПВК) - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны;
- 24 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и цилиндрической выточкой с другой;
- 25 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и конической с другой;
- 26 (ПВДК) - с конической и цили нд риче ской выточками с обеих сторон;
- 27 - с утопленным центром и упрочняющими элементами;
- 28 - с утопленным центром;
- 35 - прямого профиля, работающий торцом;
- 36 (ПН) - с запрессованными крепежными элементами;
- 37 - кольцевой с запрессованными крепежными элементами;
- 38 - с односторонней ступицей;
- 39 - с двусторонней ступицей.
Все типы описаны в ГОСТе 2424-83.
Кроме формы профиля, круги характеризуются размером DхТхН, где D - наружный диаметр, Т - высота, Н - диаметр отверстия.
Типы алмазных и эльборовых кругов регламентируются ГОСТ 24747-90. Маркировка формы эльборовых и алмазных кругов состоит из 3-х или 4-х символов, несущих информацию о форме сечения корпуса, форме сечения эльборосодержащего или алмазоносного слоя, о расположении последнего на круге, о конструктивных особенностях корпуса (если имеются).
Обозначение шлифовального круга с формой корпуса 6, формой алмазоносного или эльборосодержащего слоя А, с расположением алмазоносного или эльборосодержащего слоя 2, с конструктивными особенностями корпуса С.
Все типы описаны в ГОСТе 24747-90.
Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.
Выбор диаметра круга обычно зависит от числа оборотов шпинделя на выбранном станке и от возможности обеспечить окружную скорость оптимальной величины. Удельный износ будет наименьшим при наибольшем размере круга по диаметру. На рабочей поверхности кругов с меньшими размерами расположено меньшее количество зерен, каждому зерну приходится снимать большее количество материала, и поэтому они быстрее изнашиваются. При работе кругами небольших диаметров часто наблюдается неравномерный износ.
При выборе алмазного круга желательно обратить внимание на ширину алмазоносного слоя. При работе "на проход" она должна быть относительно большой. При шлифовке методом "врезания" ширина алмазного напыления должна быть соизмерима с шириной обрабатываемой поверхности. В противном случае на поверхности круга могут появиться уступы.
Абразивы
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Наиболее часто используемыми абразивными материалами для шлифовальных кругов являются: электрокорунд, карбид кремния, эльбор, алмаз.
Электрокорунд выпускается следующих марок: белый - 22А , 23А , 24А , 25А (чем больше число, тем выше качество); нормальный - 12А , 13А , 14А , 15А , 16А ; хромистый - 32А , 33А , 34А ; титанистый - 37А ; циркониевый - 38А и другие.
Карбид кремния . Выпускается две разновидности карбида кремния: черный - 52С , 53С , 54С , 55С и зеленый - 62С , 63С , 64С , отличающиеся друг от друга некоторыми механическими свойствами и цветом. Карбид зеленый по сравнению с карбидом черным более хрупок.
Алмаз широко используется для изготовления алмазных шлифовальных кругов, применяемых для доводки и заточки твердосплавного инструмента, обработки деталей из твердых сплавов, оптического стекла, керамики и пр. Он используется также для правки шлифовальных кругов из других абразивных материалов. При нагревании на воздухе до 800°С алмаз начинает сгорать.
Эльбор (КНБ, CBN, боразон, кубонит) представляет собой кубическую модификацию нитрида бора. Имея такую же твердость, как алмаз, он значительно превосходит последний в термостойкости.
Абразивные материалы характеризуются твердостью, зернистостью, абразивной способностью, прочностью, термо- и износостойкостью. Высокая твердость - главная отличительная особенность абразивных материалов. Ниже приведены сравнительные характеристики по микротвердости и термостойкости основных абразивных материалов.
| Материалы | Микротвердость, кгс/мм 2 |
| Алмаз | 8000-10600 |
| Эльбор (нитрид бора кубический, КНБ) | 8000-10000 |
| Карбид бора | 4000-4800 |
| Карбид кремния зеленый | 2840-3300 |
| Карбид кремния черный | 2840-3300 |
| Монокорунд | 2100-2600 |
| Электрокорунд белый | 2200-2600 |
| Электрокорунд титанистый | 2400 |
| Электрокорунд хромистый | 2240-2400 |
| Электрокорунд нормальный | 2000-2600 |
| Корунд | 2000-2600 |
| Кварц | 1000-1100 |
| Карбид титана | 2850-3200 |
| Карбид вольфрама | 1700-3500 |
| Твердый сплав Т15К6, ВК8 | 1200-3000 |
| Минералокерамика ЦМ332 | 1200-2900 |
| Быстрорежущая сталь закаленная Р18 | 1300-1800 |
| Сталь инструментальная углеродистая заклеенная У12 | 1030 |
| Сталь углеродистая заклеенная Ст.4 | 560 |
Выбор того или иного абразивного материала в значительной степени определяется характеристикой обрабатываемого материала.
| Абразив | Применение |
| Электрокорунд нормальный | Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связкой, механической прочностью зерен и значительной вязкостью, необходимой для выполнения операции с переменными нагрузками. Обработка материалов с высоким сопротивлением разрыву (стали, ковкого чугуна, железа, латуни, бронзы). |
| Электрокорунд белый | По физическому и химическому составу более однороден, имеет более высокую твердость и острые кромки, обладает лучшей самозатачиваемостью и обеспечивает меньшую шероховатость обрабатываемой поверхности по сравнению с электрокорундом нормальным. Обработка тех же материалов, что и электрокорунд нормальный. Обеспечивает меньшее теплообразование, более высокую чистоту поверхности и меньший износ. Шлифование быстрорежущих и легированных инструментальных сталей. Обработка тонкостенных деталей и инструментов, когда отвод теплоты образующейся при шлифовании, затруднен (штампы, зубья шестерен, резьбовой инструмент, тонкие ножи и лезвия, стальные резцы, сверла, деревообрабатывающие ножи и т.п.); деталей (плоское, внутреннее и профильное шлифование) с большой площадью контакта между кругом и обрабатываемой поверхностью, сопровождающейся обильным теплообразованием; при отделочном шлифовании, хонинговании и суперфинишировании. |
| Карбид кремния | Отличается от электрокорунда повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью (зерна имеют вид тонких пластинок, вследствие чего увеличивается их хрупкость в процессе работы; кроме того, они хуже удерживаются связкой в инструменте). Карбид кремния зеленый отличается от карбида кремния черного повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью. Обработка материалов с низким сопротивлением разрыву, высокой твердостью и хрупкостью (твердых сплавов, чугуна, гранита, фарфора, кремния, стекла, керамики), а также очень вязких материалов (жаропрочных сталей и сплавов, меди, алюминия, резины). |
| Эльбор | Имеет наивысшие после алмаза твердость и абразивную способность; обладает высокой теплостойкостью и повышенной хрупкостью; инертен к железу Шлифование и доводка труднообрабатываемых сталей и сплавов; чистовое шлифование, заточка и доводка инструментов из быстрорежущих сталей; чистовое и окончательное шлифование высокоточных заготовок из жаропрочных, коррозионностойких и высоколегированных конструкционных сталей; чистовое и окончательное шлифование направляющих станков, ходовых винтов, обработка которых затруднена обычными абразивными инструментами из-за больших тепловых деформаций. |
| Алмаз | Обладает высокой износостойкостью и пониженной теплостойкостью; химически активен к железу; имеет повышенную хрупкость и пониженную прочность, что способствует самозатачиванию; синтетический алмаз каждой последующей марки (от АС2 до АС50) отличается от предыдущего более высокой прочностью и меньшей хрупкостью. Шлифование и доводка хрупких и высокотвердых материалов и сплавов (твердых сплавов, чугунов, керамики, стекла, кремния); чистовое шлифование, заточка и доводка твердосплавных режущих инструментов. |
Алмазные круги способны обработать материал любой твердости. Однако нужно иметь в виду, что алмаз очень хрупок и плохо противостоит ударной нагрузке. Поэтому алмазные круги целесообразно использовать для заключительной обработки твердосплавных инструментов, когда нужно снять небольшой слой материала, и отсутствует ударная нагрузка на зерно. К тому же алмаз обладает относительно низкой термостойкостью, поэтому его желательно использовать с охлаждающей жидкостью.
Зернистость
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Зернистость абразива - характеристика шлифовальных кругов определяющая чистоту получаемой поверхности. Зерно представляет собой либо сростки кристаллов, либо отдельный кристалл, либо его осколки. Как и все твердые тела, оно характеризуется тремя размерами (длиной, шириной и толщиной), однако для простоты оперируют одним - шириной. От величины зерна зависит множество параметров - количество снимаемого за один проход металла, чистота обработки, производительность шлифования, изнашиваемость круга и пр.
По ГОСТ 3647-80 в обозначении зернистости шлифовальных кругов размер зерна обозначается в единицах, равных 10 мкм (20=200мкм), для микропорошков - в мкм с добавление буквы М.
В новом ГОСТ Р 52381-2005, в основном соответствующем международному стандарту FEPA, зернистость шлифпорошков обозначается буквой F с числом. Чем больше число, тем мельче зерно и наоборот.
Алмазные и эльборовые круги имеют свои обозначения размера зерна. Их зернистость обозначают дробью, значение числителя которой соответствует величине стороны верхнего сита в мкм, а знаменателя - нижнего сита.
В таблице ниже приведены соотношения зернистости шлифовальных кругов по старым и действующим стандартам.
| Обозначение по ГОСТ 3647-80 | Обозначение по ГОСТ 9206-80 (алмазные порошки) | Размер, мкм | FEPA | |
| Обозначение для абразивных материалов, исключая материалы на гибкой основе | Средний размер, мкм | |||
| F 4 | 4890 | |||
| F 5 | 4125 | |||
| F 6 | 3460 | |||
| F 7 | 2900 | |||
| 200 | 2500/2000 | 2500-2000 | F 8 | 2460 |
| F 10 | 2085 | |||
| 160 | 2000/1600 | 2000-1600 | F 12 | 1765 |
| 125 | 1600/1250 | 1600-1250 | F 14 | 1470 |
| 100 | 1250/1000 | 1250-1000 | F 16 | 1230 |
| F 20 | 1040 | |||
| 80 | 1000/800 | 1000-800 | F 22 | 885 |
| 63 | 800/630 | 800-630 | F 24 | 745 |
| 50 | 630/500 | 630-500 | F 30 | 625 |
| F 36 | 525 | |||
| 40 | 500/400 | 500-400 | F 40 | 438 |
| 32 | 400/315 | 400-315 | F 46 | 370 |
| 25 | 315/250 | 315-250 | F 54 | 310 |
| F 60 | 260 | |||
| 20 | 250/200 | 250-200 | F 70 | 218 |
| 16 | 200/160 | 200-160 | F 80 | 185 |
| 12 | 160/125 | 160-125 | F 90 | 154 |
| F 100 | 129 | |||
| 10 | 125/100 | 125-100 | F 120 | 109 |
| 8 | 100/80 | 100-80 | F 150 | 82 |
| 6 | 80/63 | 80-63 | F 180 | 69 |
| 5, М63 | 63/50 | 63-50 | F 220 | 58 |
| F 230 | 53 | |||
| 4, М50 | 50/40 | 50-40 | F 240 | 44,5 |
| М40 | 40/28 | 40-28 | F 280 | 36,5 |
| F 320 | 29,2 | |||
| М28 | 28/20 | 28-20 | F 360 | 22,8 |
| М20 | 20/14 | 20-14 | F 400 | 17,3 |
| М14 | 14/10 | 14-10 | F 500 | 12,8 |
| М7 | 10/7 | 10-7 | F 600 | 9,3 |
| М5 | 7/5 | 7-5 | F 800 | 6,5 |
| М3 | 5/3 | 5-3 | F 1000 | 4,5 |
| 3/2 | 3-2 | F 1200 | 3,0 | |
| 2/1 | 2-1 | F 1500 | 2,0 | |
| F 2000 | 1,2 | |||
| 1/0 | 1 и | |||
| 1/0,5 | 1-0,5 | |||
| 0,5/0,1 | 0,5-0,1 | |||
| 0,5/0 | 0,5 и | |||
| 0,3/0 | 0,3 и | |||
| 0,1/0 | 0,1 и | |||
Выбор зернистости круга должен обуславливаться целым рядом факторов - видом обрабатываемого материала, требуемой шероховатостью поверхности, величиной снимаемого припуска и пр.
Чем меньше размер зерна, тем чище получается обрабатываемая поверхность. Однако это не означает, что во всех случаях предпочтение следует отдавать меньшей зернистости. Нужно выбирать величину зерна, оптимальную для конкретной обработки. Мелкое зерно дает более высокую чистоту поверхности, но одновременно может приводить к прижогу обрабатываемого материала, засаливанию круга. При использовании мелкого зерна снижается производительность шлифования. В общем случае целесообразно выбирать наибольшую зернистость при условии обеспечения требуемой чистоты обрабатываемой поверхности.
При необходимости уменьшить шероховатость поверхности зернистость нужно снижать. Большие припуски и повышение производительности требуют увеличения зернистости.
В общем случае, чем тверже обрабатываемый материал и меньше его вязкость, тем выше может быть зернистость круга.
| Номера зернистости по ГОСТ 3647-80 | Номера зернистости по ГОСТ Р 52381-2005 | Назначение |
| 125; 100; 80 | F14; F16; F20; F22 | Правка шлифовальных кругов; ручные обдирочные операции, зачистка заготовок, поковок, сварных швов, литья и проката. |
| 63; 50 | F24; F30; F36 | Предварительное круглое наружное, внутреннее, бесцентровое и плоское шлифование с шероховатостью поверхности 5-7-го классов чистоты; отделка металлов и неметаллических материалов. |
| 40; 32 | F40; F46 | Предварительное и окончательное шлифование деталей с шероховатостью поверхностей 7-9-го классов чистоты; заточка режущих инструментов. |
| 25; 20; 16 | F54; F60; F70; F80 | Чистовое шлифование деталей, заточка режущих инструментов, предварительное алмазное шлифование, шлифование фасонных поверхностей. |
| 12; 10 | F90; F100; F120 | Алмазное шлифование чистовое, заточка режущих инструментов, отделочное шлифование деталей. |
| 8; 6; 5; 4 | F150; F180; F220; F230; F240 | Доводка режущего инструмента, резьбошлифование с мелким шагом резьбы, отделочное шлифование деталей из твердых сплавов, металлов, стекла и других неметаллических материалов, чистовое хонингование. |
| М40-М5 | F280; F320; F360; F400; F500; F600; F800 | Окончательная доводка деталей с точностью 3-5 мкм и менее, шероховатостью 10-14-го классов чистоты, суперфиниширование, окончательное хонингование. |
Твердость шлифовальных кругов
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Твердость шлифовального круга нельзя путать с твердостью абразивного материала. Это разные понятия. Твердость шлифовального круга характеризует способность связки удерживать абразивные зерна от их вырывания под воздействием обрабатываемого материала. Она зависит от многих факторов - качества связки, вида и формы абразива, технологии изготовления круга.
Твердость круга тесно связана с самозатачиваемостью - способностью абразивного круга восстанавливать свою режущую способность за счет разрушения или удаления затупившихся зерен. Круги в процессе работы интенсивно самозатачиваются за счет раскалывания режущих зерен и частичного выкрашивания их из связки. Это обеспечивает вступление в работу новых зерен, предотвращая тем самым появление прижогов и трещин в обрабатываемом материале. Чем меньше твердость круга, тем выше самозатачиваемость. По твердости круги подразделяют на 8 групп.
| Наименование | Обозначение по ГОСТ 19202-80 | Обозначение по ГОСТ Р 52587-2006 |
| Весьма мягкий | ВМ1, ВМ2 | F, G |
| Мягкий | М1, М2, М3 | H, I, J |
| Среднемягкий | СМ1, СМ2 | K, L |
| Средний | С1, С2 | M, N |
| Среднетвердый | СТ1, СТ2, СТ3 | O, P, Q |
| Твердый | Т1, Т2 | R, S |
| Весьма твердый | ВТ | T, U |
| Чрезвычайно твердый | ЧТ | V, W, X, Y, Z |
Выбор твердости шлифовального круга зависит от вида шлифования, точности и формы шлифуемых деталей, физико-механических свойств обрабатываемого материала, типа инструмента и оборудования. На практике в большинстве случаев используют круги средней твердости, обладающие сочетанием относительно высокой производительности и достаточной стойкости.
Незначительное отклонение характеристики кругов от оптимальной приводит либо к прижогам и трещинам затачиваемой поверхности, когда твердость круга выше, чем требуется, либо к интенсивному износу круга и искажению геометрической формы затачиваемого инструмента, когда твердость круга недостаточна. Особенно точно по твердости должны быть выбраны круги для заточки инструментов с пластинами из твердых сплавов.
Вот некоторые рекомендации, которые могут быть полезными при выборе шлифовальных кругов по твердости. При заточке инструментов с твердосплавными резцами круг должен обладать высокой самозатачиваемостью. Поэтому при их заточке применяют круги невысоких степеней твердости - H, I, J (мягкий), реже K. Чем больше в твердом сплаве карбидов вольфрама или титана, тем мягче должен быть шлифовальный круг.
Когда требуется выдерживать высокую точность формы, размеров, отдают предпочтение тем видам шлифовальных кругов, которые имеют повышенную твердость.
С использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, при шлифовании применяют более твердые круги, чем при шлифовке без охлаждения.
Круги на бакелитовой связке должны иметь твердость на 1-2 ступени выше, чем круги на керамической связке.
Для предотвращения появления прижогов и трещин следует применять более мягкие круги.
Структура
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Под структурой инструмента обычно понимается процентное соотношение объема абразивного материала в единице объема инструмента. Чем больше абразивного зерна в единице объема круга, тем плотнее структура инструмента. Структура абразивного инструмента влияет на величину свободного пространства между зернами.
При заточке режущих инструментов желательно применять круги с более свободным пространством между зернами, так как это облегчает удаление стружки из зоны резания, уменьшает возможность появления прижогов и трещин, облегчает охлаждение затачиваемого инструмента. Для заточки режущих инструментов применяются круги на керамической связке 7-8-й структуры, на бакелитовой связке - 4-5-й структуры.
Связка
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
При изготовлении шлифовальных кругов, абразивные зерна скрепляются с основой и друг другом при помощи связки. Наиболее широко применяемые связки: керамическая, бакелитовая и вулканитовая.
Керамическая связка изготавливается из неорганических веществ - глины, кварца, полевого шпата и ряда других путем их измельчения и смешивания в определенных пропорциях. Маркировка шлифовальных кругов с керамической связкой содержит букву (V ). Старое обозначение - (К )
Керамическая связка придает абразивному инструменту жесткость, теплостойкость, устойчивость формы, но одновременно и повышенную хрупкость, вследствие чего круги с керамической связкой нежелательно применять при ударной нагрузке, например при обдирочном шлифовании.
Бакелитовая связка в основном состоит из искусственной смолы - бакелита. Маркировка кругов с бакелитом имеет в обозначении латинскую букву (B ). Старое обозначение - (Б ). В сравнении с керамической, бакелитовая связка обладает большей упругостью и эластичностью, меньше нагревает обрабатываемый металл, однако имеет меньшую химическую и температурную стойкость, худшую кромкостойкость.
Бакелитовая связка может быть с упрочняющими элементами (BF , старое обозначение - БУ ), с графитовым наполнителем (B4 , старое обозначение - Б4 ).
Вулканитовая связка - это подвергнутый вулканизации синтетический каучук. Маркировка абразивного круга имеет букву (R ). Старое обозначение - (В ).
В большинстве случаев применяются абразивные круги на керамической или бакелитовой связках. И та и другая имеет свои особенности, которые и определяют их выбор для конкретной работы.
К достоинствам керамической связки относится прочное закрепление зерна в связке, высокая термо- и износостойкость, хорошее сохранение профиля рабочей кромки, химическая стойкость. К недостаткам - повышенная хрупкость, пониженная прочность на изгиб, высокое теплообразование в зоне резания, а, следовательно, и склонность к прижогам обрабатываемого материала.
Достоинствами бакелитовой связки являются эластичность, хорошая самозатачиваемость круга вследствие пониженной прочности закрепления зерна в связке, сниженное теплообразование. Недостатками - более интенсивный износ в сравнении с керамической связкой, пониженная кромкостойкость, низкая стойкость против охлаждающих жидкостей, содержащих щелочи, невысокая теплостойкость (бакелит начинает приобретать хрупкость и выгорать при температуре выше 200°C).
Класс точности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Точность размеров и геометрической формы абразивных инструментов обусловливается тремя классами АА , А и Б . Для менее ответственных операций абразивной обработки применяют инструмент класса Б . Более точным и качественным является инструмент класса А . Для работы в автоматических линиях, на высокоточных и многокруговых станках применяется высокоточный инструмент АА . Он отличается более высокой точностью геометрических параметров, однородностью зернового состава, уравновешенностью абразивной массы, изготовляется из лучших сортов шлифовальных материалов.
Класс неуравновешенности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Класс неуравновешенности шлифовального круга характеризует неуравновешенность массы круга, которая зависит от точности геометрической формы, равномерности размешивания абразивной массы, качества прессования и термообработки инструмента в процессе его изготовления. Установлено четыре класса допускаемой неуравновешенности массы кругов (1 , 2 , 3 , 4 ). Классы неуравновешенности не имеют отношения к точности балансировки кругов в сборе с фланцами перед установкой их на шлифовальный станок.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Круги для заточки инструмента бывают не только абразивными(почитать о ). Конечно, чаще всего на наждаках стоят именно такие, поскольку без проблем выполняют требования владельца. Поточить кухонный нож или ножницы — без проблем. Однако существуют и другие виды — алмазные.
Они также подходят для заточки домашнего инструмента, но для более тонкой доводки. Поточить топор таким кругом не получится, слишком уж мелкое зерно у него. Итак, алмазные круги служат для заточки инструмента, ими затачивают твердый сплав(напайки на , напайки на сверлах и дисковых пилах для циркулярной пилы).
Как видим, область применения достаточно велика. Плюсы таких кругов — они практически не изнашиваются, одного круга хватает на год и более(в зависимости от частоты использования). В бытность мою работы гравером по камню для заточки победитовых резцов(вырубать узоры на граните) мы пользовались алмазной чашкой, установленной на наждак — ее хватило на 3 года использования (а точили резцы из стали Р18 мы каждый день).
Рассмотрим классификацию алмазных кругов, как выбрать подходящий, на что обратить внимание.
Первое — форма, бывает 3 вида — чашка, тарелка и прямой профиль.
Алмазная чашка. Маркировка 12А245(глубокая)
Вообще, в маркировке кругов присутствует много цифр, там есть и ширина алмазного слоя и толщина его, и посадка(диаметр внутреннего отверстия). Чем толще алмазный слой — тем дороже заточной диск.
Например, заточная чашка 12А245 150*40*10*3*32 125/100 — это значит чашка диаметром 150 мм, глубина 40 мм, толщина алмазного слоя — 10 мм, толщина его — 3 мм, посадка — 32 мм(стандарт). 125/100 мм — зернистость алмаза(читай ниже).
Такая штука отлично подойдет для затачивания инструмента(напайки, резцы, ножи и прочее).
Неглубокая тарелка. Маркировка 12А220
По внешнем виду тарелка заметно отличается от чашки глубиной, как правило, высота тут всего 18 мм.
В другом все стандартно, алмазный заточной круг 12А220 150*10*2*18*32 160/125 — тарелка диаметром 150 мм, ширина алмазного слоя 10 мм, толщина 2 мм, глубина — 18 мм(неглубокая), посадка 32 мм. Зерно 165/100 — достаточно крупное по сравнению с другими.
Тарелки бывают на 150 мм и на 125 мм диаметром.
Они отлично подходят для заточки инструмента, более того, на них точат твердосплавные напайки на . Для того, чтобы заточить такие напайки, понадобится тонкая тарелка, чтобы край смог пролезть между зубьями.
Прямой профиль. Маркировка 1А1
От первых двух отличается тем, что алмазный слой нанесен на торец круга(сбоку — смотрим фото выше).
Все остальное по аналогии — ширина, толщина слоя, нет только глубины. Итого на маркировке 4 значения. Применяется также для заточки металла, где не требуется идеально выдерживать плоскость.
Зернистость
Круги бывают мелкими, средними и крупными, правда, зерно обозначается сразу 2 числами через дробь.
- 200/160 — самый крупный
- 165/100 — крупный
- 125/100 — средний
- 100/80 — мелкозернистый
Самое крупное алмазное зерно применяют там, где необходимо снять слой металла заметно. Например, для выравнивания режущей части ножа. Также используют крупное.
Среднее зерно — для доводки режущей части, для придания идеальной остроты.
Мелкое — для окончательной доводки — для заточки ножей как лезвие подойдет.
Также в маркировке можно увидеть значение АС4. АС — алмаз синтетический. Чаще всего такие круги делают из него, поэтому особо заморачиваться не стоит.
Вывод — «алмазы» отлично подходят для заточки инструмента, чаще всего это твердый сплав и твердые инструментальные стали(Р18, Р9, сталь с кобальтом Р6М5К5 и другие). Помимо этого можно точить ножи и другие бытовые инструменты, правда тогда лучше брать более крупное зерно(не менее 165/100), а то если купите для дома круг с зерном 100/80, то ничего на нем заточить не сможете, уж настолько он мелкий, будет только снимать микроны, незаметные глазу.
Эффективность режущего прибора зависит от качества и своевременности сделанной заточки. Последнее связано с тем, что при постоянном применении функциональные ресурсы со временем теряются. Опыт последнего десятилетия показал, что самым лучшим абразивным инструментом для выполнения этой работы является алмазные круги для заточки. Они обрабатывают все известные виды материалов, а износ продукта меньше в десятки раз.
Алмазные круги, конструкция, преимущество
Благодаря физико-химическим особенностям алмаза и функциональному потенциалу он успешно реставрирует режущие возможности инструмента и оперативно приводит в рабочее состояние. Изделия такого типа отличаются стоящими режущими возможностями и продуктивной точностью размеров. Эти качества нашли достойное использование в разных сферах жизни (промышленности, быту и т. д.).
Причем алмазные круги, как абразивный точильный материал применяется для заточки и доводки резцов, сверл, пил и т. д. кроме того, с их помощью обрабатывают и полируют разнообразного вида поверхности. Основное преимущество в их использовании заключается в простоте, точности, быстроте и чистоте обработки. И что еще немаловажно он имеет маленький износ – долговечен.
По своей конструкции алмазные диски представлены в виде корпуса и нанесенного алмазоносного слоя, который состоит из соответствующего порошка, связующего и наполнительного материала. Корпус изделия могут изготовить из черного или цветного сплава. полимера. В таких кругах применяют два типа алмазов: искусственный и технический (природный).
При этом они представлены в виде отдельных кристаллов или порошка. Известно, что порядка 2/3, используемых, в промышленности алмазов в виде порошка идет на изготовление дисков, брусков и другого инструмента. Чтобы удержать на диске порошкообразную массу алмаза используют специальные связующие, которые крепко держат отдельные гранулы друг с другом.
Производитель в данный момент предлагает потребителю три варианта дисков на органических, керамических и металлических связках. Первая разновидность круга используют для шлифовки режущих пластин и других болванок из твердых материалов. При работе быстро подвергаются износу. Диски второго вида используют для чистовой доработки инструмента (резцы, ножи и т. п.).
Изделия на металлических связках обладают достаточной теплостойкостью, прочностью продолжительным сроком службы, недостатком считается эпизодическое засаливание, в результате нужна правка.
Сфера потребления алмазных кругов и классификация
Заточные круги алмазные по назначению пользуют для заточки пил изготовленных из твёрдых сплавов, с их помощью выполняют доработку напаек, они незаменимы при заточке токарных резцов и т. д. У них мелкая структура, позволяющая выполнить отделку обрабатываемого изделия, что невозможно сделать, используя рядовой стандартный абразивный наждак.
Диски шлифовальные разных видов, типов алмаза и зернистости на механических и органических связках используют для доработки и заточки токарных резцов, фрез и других приборов из твердого сырья. Российский рынок алмазных кругов представлен изделиями разнообразной формы:
- тарелка;
- чашка;
- профиль;
Какой диск применять в каждом конкретном случае, нужно определять индивидуально, исходя из предлагаемой заготовки, поверхности, площади и технологичности. Если для дисковой пилы нужен круг тарелка, которая благодаря острому краю может работать между зубьями, то для ножа более подходящим будет прямой профиль или чашка. Чтобы вернуть первоначальные качества токарных резцов, сверл и других приборов необходимо использовать надежные точила.
Заточные круги различают и по зернистости:
- 100/80 – мелкая фракция;
- 125/100 – средняя;
- 160/125 — крупная;
- 200/160 – более крупная;
Изделия с мелкой зернистостью используют для завершающей доводки токарных резцов, ножей, лезвий и т. п. Используя изделия со средним звеном можно добиться нужной остроты режущей части приспособления. Крупная структура зерна позволяет, например, снять часть металла и выровнять режущую часть детали. Изделия с мелкой и средней зернистостью наиболее распространены, ими пользуются и в быту.
Точильный диск различают по диаметру (125–300 мм). Поэтому подбирать его нужно исходя из размера имеющегося точила. Немаловажной считается в таких изделиях толщина и ширина алмазного слоя. Широкий слой позволит удобно обработать деталь приличной площади или большого диаметра сверло, кроме того, износ алмазного покрытия будет продолжительным.
Алмазные круги для заточки универсальны, именно они могут реставрировать режущие возможности вышедшего из работы продукта, а после выполнения этой процедуры вернуть в технологический процесс. Его употребляют для заточки концевых и дисковых фрез, резцов, сверл разного диаметра, такой инструмент после обработки отличается достойными режущими способностями и точностью.
Отличительной чертой такого заточного круга считается наличие на рабочей части мелкой фракции алмазного зерна, доказано практикой, что он способен выполнить точную отделку режущей части резца, пластины, ножа и других инструментов. В зависимости от цели применения делается выбор алмазного круга для заточки. Для финишной доработки практикуют использование точила прямого профиля.
Краткий обзор алмазных кругов для заточки
При обработке нужного продукта выбирается конкретный абразивный инструмент, при этом обязательно учитывается форма и материал обрабатываемой детали, а также другие особенности. Работа выполняется мокрым способом с использованием охлаждающей жидкости или сухим. Подобный диск с применением охлаждения может выполнять работы по обеим поверхностям резцов, разверток, протяжек и т. д.
Твердосплавные инструменты после заточки алмазными дисками благодаря точному и качественному выполнению работ способствуют увеличению производительности оборудования.
Круг алмазный чашечный – прибор, который годится для заточки и конечной отделки изделий из твердых сплавов. Используется для шлифовки деталей из материалов, слабо поддающихся механической обработке. Кроме всего прочего, применяют при работе с твердыми неметаллическими поверхностями (керамика, камень, стекло). Точильный круг, выполненный в виде чашки, используют при заточке резцов, ножей и напайками.
Диск алмазный тарельчатый часто применяют для удаления лакокрасочного покрытия с деталей, кроме того, используют для обработки металла (чугун, сталь), хорошо он себя зарекомендовал при работе с изделиями из художественного стекла. Применение такого типа алмазного круга для заточки позволяет снизить трудоемкость в два раза в сравнении с использованием обычного шлифовального изделия.
Такой продукт, изготовленный в виде тарелки (благодаря небольшой глубине), с успехом используется при заточке пил имеющих твердосплавные напайки.
Прямой профиль – это круг для заточки, изготовленный в форме плоского диска имеющий в торце алмазный абразивный слой. Используют для обработки металлических поверхностей, где требуется получить выдержанную плоскость.
Алмазный заточной круг, как инструмент применяют не только для заточки, используют также и для доработки материалов плохо, поддающихся обработке. Им выполняют работы по шлифовке твердосплавных деталей. Практическое применение такого продукта экономически выгодно т. к. при этом снижается трудоемкость и значительно увеличивается производительность.
Например, круг 12а2 45 с алмазным слоем изготавливают чашечной или тарельчатой формы используется для металлообработки многолезвийных твердосплавных инструментов с прямым и спиральным зубом, резцов, протяжек, сверл и т. п. Это же изделие применяется для шлифовки поверхностей в автомобилестроении, строительной, электронной и других отраслях.
А продукт 1а1 выполнен в форме прямого профиля, сфера применения достаточно обширна, он необходим там, где нужна обработка цилиндрических, плоских и конических поверхностей. Он незаменим при отделке конических и цилиндрических отверстий. Практикуют использование в штампах из твердых сплавов при обработке шлиц и пазов. И, конечно же, применяют при заточке и доводке резцов, сверл, фрез и т. д.
Как и любой абразивный продукт промышленного изготовления, заточной алмазный диск имеет маркировку производителя. В этом обозначении есть ряд цифр, каждая из которых соответствует конкретному значению: диаметру, посадке, глубине, толщине алмазоносного слоя или зернистости.
Алмазный шлифовальный круг - разновидность алмазного расходного инструмента. Используемый в ручных и автоматических (в том числе и угловых) шлифовальных машинках для доводки, заточки, хонингования и шлифования. Применяется для обработки труднообрабатываемых и твердосплавных материалов, керамических поверхностей, стекла, драгоценных, поделочных и полудрагоценных камней. Обладает оптимальным балансом прочности и хрупкости, отличается повышенной эффективностью, большим рабочим запасом и самозатачиваемостью.
Сфера применения алмазного шлифовального инструмента
Благодаря возможностям алмазного инструмента, области его использования очень широки. Трудоемкость обработки твердых сплавов снижается в несколько раз по сравнению с работой другими абразивными материалами. Заточенные с помощью алмазов инструменты работают эффективнее и не требуют обработки дольше. Для однолезвийных деталей с режущей частью из твердосплавного материала такая заточка в полтора раза повышает стойкость к изнашиванию, а для многолезвийных инструментов этот показатель еще выше.
Поверхность, обработанная шлифовальным алмазным кругом, не трескается, на ней не образуется сколов и иных дефектов. Это дает возможность обрабатывать стеклянные и керамические изделия: автомобильные секла, зеркала и многое другое.
Незаменим этот инструмент при шлифовке стекол для оптических приборов, на предприятиях, выпускающих фарфоровую, хрустальную и стеклянную посуду, при шлифовании экранов. Шлифование алмазами широко применяется в медицине при заточке ножей микротомов, скальпелей и инъекционных игл, для лечения и протезировании зубов в стоматологии.
Кроме того, алмазные шлифовальные круги используются и для правки кругов, изготовленных из других материалов.
Однако для того, чтобы полезные свойства алмазных кругов могли быть использованы в полной мере, а результат работы оправдал ожидания, требуется правильный выбор изделия среди множества разновидностей.
Конструкция шлифовальных алмазных кругов
Круги представляют собой корпус, на который нанесен слой алмазов с разной структурой. В напыление, кроме алмазных элементов входит наполнитель и связка.
Все изделия имеют различные характеристики и различаются по:
- типу и форме круга;
- размеру корпуса;
- степени зернистости;
- типу связки;
- концентрации алмазов;
- классу неуравновешенности;
- классу точности;
Кроме того, они характеризуются прочностью, твердостью, износостойкостью.
Корпус
Для изготовления корпусов алмазных кругов используются стали марок Ст3, 30, 25 и 20, алюминиевые сплавы марок Д16 и АК6 или полимеры.
Для шлифовальных кругов, имеющих форму АГЦ или А1ПП необходимы хвостовики, изготовленные из сталей У8 или У7.
Концентрация алмазов
Концентрация алмазоносного слоя, которая выражается в процентном содержании, - количество зерен в 1 кубическом миллиметре порошка, используемого в абразивном слое. Эта характеристика влияет на эффективности и экономичность работы инструмента. Концентрация находится в зависимости от зернистости - чем выше зернистость и чем тверже материал для обработки, тем больший процент концентрации алмазов требуется для работы.
Выпускаются алмазные шлифовальные круги со 150-, 100-, 75-, 50- и 25-процентой концентрацией. За 100% принимается 4,39 карата (1 карат равен 0,2г), содержащихся в 1см3, что соответствует 0,878 мг/мм³.
Этот показатель определяет производительность, режущую способность, срок эксплуатации и цену инструмента. Оптимальная характеристика зависит от площади и формы обрабатываемого материала, типа используемого инструмента, качества связки, зернистости алмазного зерна и условий обработки.
Выбор концентрации круга основывается на следующие требования:
- высокая концентрация необходима, если контактная поверхность соприкосновения обрабатываемого элемента и шлифовального круга мала (к примеру, во время круглой шлифовки), это гарантирует длительное время эксплуатации инструмента и повышает его износостойкость;
- низкая концентрация выбирается для обработки контактных поверхностей большой площади.
Зернистость
Зернистостью называют величину алмазного зерна или сростков кристаллов (этот показатель определяется толщиной, шириной и высотой, но обычно учитывается только ширина). Степень зернистости определяет чистоту поверхности после обработки, производительность работы, количество материала, снимаемого за разовый проход круга, изнашиваемость инструмента и другие показатели.
Зернистость указывается согласно ГОСТу 3647-80 и обозначается в микронах дробью, в которой числитель в микронах обозначает величину верхнего сита, а знаменатель - нижнего. Согласно международным стандартам FEPA (и ГОСТу Р52381-2005) характеристика обозначается литерой F с соответствующим числом – чем оно выше, тем меньше размер зерна.
Зернистость подбирается в зависимости от необходимой шероховатости поверхности после обработки, вида материала, величины припуска, снимаемого при проходе инструмента и т.д.
Обрабатываемая поверхность получается тем чище, чем меньший размер зерна применяется. Но мелкая зернистость не всегда предпочтительна – она дает высокую чистоту, но одновременно приводит к засаливанию инструмента и прижогу обрабатываемой поверхности. Использование мелкозернистого круга так же снижает производительность.
По фракциям зернистость различается следующим образом:
- мелкая 100/80;
- средняя 125/100;
- крупная 160/125;
- более крупная 200/160.
Круги с меньшим показателем применяются при завершающей доводке лезвий, ножей, резцов и других изделий, при окончательной шлифовке. Среднее звено позволяет добиться необходимой остроты режущих частей, а крупноструктурные зерна используются для выравнивания и снятия части обрабатываемой поверхности.
Целесообразно применять низкозернистые круги для уменьшения шероховатости поверхности, а более крупное зерно тогда, когда требуется увеличить производительность и при больших припусках. Чем материал менее вязкий и более твердый, тем показатель зернистости может быть больше.
Связки для алмазных шлифовальных кругов
Шлифовальные алмазные круги выпускаются с тремя видами связок: металлическими, обозначаемыми литерой М (в качестве основы выступают композиции из олова, цинка, меди, алюминия), керамические, обозначаемые литерой К (с основой из стекла, или шамота и добавлением алюминия) и органические, маркируемые литерами КБ или К (из карболита или пульвербакелита). Если применяется наполнитель, то его роль выполняет порошок из графита, меди, глинозема, электрокорунда или карбида бора.
Алмазные круги в конструкции которых используется металлическая связка, характеризуются повышенной теплостойкостью и прочностью, долго сохраняют геометрическую форму и отличаются длительным сроком службой, но быстро засаливаются. Они применяются для сошлифовки большого объема материала и его предварительной обработки. В результате получается поверхность с восьмым-девятым классом шероховатости. Наполнитель в таких кругах не используется, а рабочий слой может закрепляться на переходном стальном кольце, которое крепится к корпусу.
Свойства кругов с металлической связкой:
- высокая твердость;
- большая скорость работы и производительность;
- хорошие показатели термостойкости и теплопроводности;
- высокая производительность съёма.
Органическая связка требует использования наполнителя. Имеет незначительную твердость термостойкость и теплопроводность, но достаточно высокую производительность и скорость обработки.
Круги с органической связкой применяются при доводочных и чистовых работах, для доводки и чистовой заточки изделий из сверхтвёрдых материалов и твёрдых сплавов, при обработке медицинских и мерительных инструментов. Позволяют получить поверхность одиннадцатого и двенадцатого классов шероховатости. В отличие от кругов с металлической связкой мало засаливаются, но в три раза больше расходуют алмазы.
Инструменты с керамической связкой характеризуются алмазоникилевым покрытием, которое может наноситься как в один, так и в несколько слоев. Толщина связки составляет две третьих размера алмазных зерен. Благодаря этому кристаллы выступают над поверхностью связки, но надежно фиксируются. В результате образующаяся стружка легко удаляется с обрабатываемой площади.
Свойства кругов с керамической связкой:
- высокая режущая способность;
- доступная стоимость;
- любая геометрия;
- высокая теплопроводность.
Используются для шлифования и резки германия, кремния, ситала, иных полупроводниковых материалов, технического стекла и керамики, обработки камня. Применяется и для доводки изделия из легированных сталей, твердых сплавов, при изготовлении ручного инструмента.
Алмазные круги с металлической связкой эксплуатируются только с водяным охлаждением, со связкой органической могут работать как с охлаждением, так и без него, при этом не допускается использование щелочных растворов.
Твердость шлифовальных кругов
Показатель твердости круга не зависит от твердости алмазного покрытия. Эта характеристика обозначает возможность удерживать алмазные зерна связкой при соприкосновении с обрабатываемой поверхностью. Твердость зависит от технологии, использованной при изготовлении, формы и зернистости зерна, качества связки.
От твердости в большой мере зависит самозатачиваемость круга - его способность восстанавливать режущие характеристики после удаления или разрушения алмазных элементов. При работе режущие зерна раскалываются и выпадают, при этом начинают действовать новые алмазы, что предотвращает появления трещин и прижогов на обрабатываемой поверхности. Возможность самозатачивания уменьшается с увеличением твердости круга.
Круги подразделяются по твердости на 8 групп, обозначаемых согласно ГОСТам 19202-80 и Р 52587-2006 следующими знаками:
- ВМ1, ВМ2 F, G - весьма мягкие;
- H, I, J, М1, М2, М3 - мягкие;
- K, L, СМ1, СМ2 - среднемягкие;
- M, N, С1, С2 - средние;
- O, P, Q, СТ1, СТ2, СТ3 - среднетвердые;
- R, S, Т1, Т2 – твердые;
- T, U, ВТ - весьма твердые;
- X, Y, Z, V, W, ЧТ - чрезвычайно твердые.
Выбор твердости определяется формой детали и необходимой точностью шлифования, видом обработки, типом используемого инструмента, свойствами материала. Отклонения характеристики от оптимальной может привести к появлению трещин и прижогов (если твердость выше необходимой) или к изменению геометрии круга и его износу (если твердость недостаточна). Особенно важно соблюдать правила по подбору круга по твердости при работе с изделиями из твердых сплавов.
Повышенная твердость круга потребуется, если требуется соблюдать высокую точность размеров и форм. Если в процессе работы применяются смазочно-охлаждающие жидкости, твердость может быть выше, чем при шлифовке «всухую».
Класс точности
Точность геометрических форм и размеров алмазных кругов соответствует трем классам и обозначается как: Б, А или АА. Менее ответственные операции проводятся инструментов класса Б, класс А относится к более качественному и точному. А высокоточные круги АА предназначены для использования на многокруговых и высокоточных станках или автоматических линиях. Ему соответствуют круги, характеризующиеся однородностью зернового состава, точностью геометрических параметров и высокой уравновешенностью алмазного состава, при изготовлении которых применяются лучшие сорта материалов.
Класс неуравновешенности
Показатель неуравновешенности массы алмазного шлифовального круга зависит от равномерности абразивной массы, точности формы, качества прессования и других параметров, приобретаемых при изготовлении. Выпускаются инструменты четырех классов неуравновешенности (обозначаются цифрами от 1 до 4). К точности балансировки в сборе этот показатель не относится.
Виды работы: с охлаждением и без него
Шлифование с водяным охлаждением предпочтительнее, так как в этом случае могут применяться более сильные условия обработки, а сам круг меньше изнашивается. Так же это уменьшает возможность появления прижогов и других термических повреждений обрабатываемой поверхности. В качестве охлаждающих жидкостей для шлифовальных кругов используется не вода, а 1-5% эмульсии.
Для кругов с металлической связкой рекомендуется использовать замасливатель БВ, 1,5-3%-ную эмульсию, получаемую из эмульсиона НГЛ-205, либо из ємульсиона «Аквол 10». Для кругов с органической связкой применяется 3% эмульсия из индустриального масла, кальцинированная сода в виде 0,5:1,0%-ного раствора, 0,1% смачиватель ОП10 или ОП7, или эмульсия, получаемая из бура, нитрата натрия, триэтаноламина и тринатрийфосфата.
Геометрические параметры кругов
Шлифовальные круги характеризуются размерами, среди которых: диаметры отверстия и наружный, высота профиля, ширина алмазного слоя и др. Геометрические параметры алмазных шлифовальных кругов обозначаются согласно стандартам FEPA, относящимся к инструментам, изготавливаемым из алмазного порошка. К каждому элементу оборудования относится свое буквенное обозначение:
- наружный диаметр изделия - D;
- толщина базовой части корпуса - E;
- диаметр посадочного отверстия - H;
- диаметр опорного торца - J;
- диаметр внутренней выточки - K;
- общая длина бруска -L;
- длина хвостовика - L1;
- длина алмазоносного слоя - L2;
- радиус - R;
- внешний угол корпусного конуса - S;
- общая высота круга - T;
- толщина рабочей части - T1;
- высота алмазоносного слоя (если T=1 или
- ширина рабочей части алмазоносного слоя – U1;
- рабочий угол - V;
- ширина слоя - W;
- толщина алмазоносного слоя - X;
- диаметр хвостовика - Y;
- вогнутость рабочего слоя - P.
Данная продукция сертифицируется согласно ГОСТу Р 50460-92, а описывается по ГОСТу 24747-90.
Виды шлифовальных алмазных кругов
Шлифовальные алмазные круги изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 2424, включающего больше 30 видов, различающихся по геометрии. Круг может быть прямого профиля, коническим, кольцевым, с одно- или двусторонней степенью выточки, с односторонней ступицей, тарельчатым и т.д. Каждый из основных видов обозначается своим идентификационным номером:
Круги прямого профиля изготавливаются в форме плоских дисков с алмазным слоем в торце. Применяются для обработки поверхностей, которые требуют получения выдержанной плоскости.
Чашечные круги изготавливаются в виде чашки и используются для шлифовки и конечной отделки слабо поддающихся обычной обработке материалов: стекла, камня, керамики, твердых сплавов.
Тарельчатые диски (с небольшим углублением) применяются при обработке стали, чугуна, художественного стекла, для удаления лакокрасочных покрытий, заточке пил с твердосплавными напайками и т.д.
Описания некоторых из наиболее распространенных шлифовальных кругов:
- 14A1 (А1ПП) – плоский цилиндрический, с размерами D 6-13 H 6-10 S 2-4, предназначен для шлифования конических и цилиндрических глухих и сквозных отверстий;
- 1А1 (АПП) - плоский прямого профиля, с размерами D 16-500, H 2-50, S 2-5, для шлифовки заточки и доводки конических и цилиндрических поверхностей, твердосплавных деталей;
- 6А2 (АПВ) - плоский с выточкой, с размерами D 80-300, H 18-32,S 1,5-5, для плоской заточки, шлифования и доводки;
- 9A3 (АПВД) - с двусторонней выточкой, с размерами D 100-250, H 6-25, S 1-5 для доводки, заточки и шлифования режущих частей твердосплавных инструментов;
- 12V5-45 (АЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-250, H 20-52, S 1,5-5, для шлифования, доводки и заточки твердосплавных инструментов;
- 11V9-70 (А1ЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-150, H 20-40, S1,5-5, для шлифования в углах деталей и работе с твердосплавными инструментами, камнем и стеклом;
- 1EE1 (А2ПП) - с коническим двусторонним профилем, с размерами D 125-250, H 6-20, S 2-4, для обработки выступов торцов цилиндрических поверхностей, шлифования пазов и шлицев;
- 1F6V 1FF6V (А5П) - с профилем полукругло-выпуклой формы, с размерами D 50-150, H 2-32,S 2-7, для шлифования кругло-вогнутых канавок и поверхностей;
- 1A1R (АОК) - алмазный шлифовальный круг отрезной, с размерами D 50-400, H 0,5-2,5, S2,5-5 , для резки деталей и заготовок из керамики, закаленных сталей и твердых сплавов.
Как выглядят геометрические формы различных алмазных дисков можно рассмотреть в таблице:
Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.
Форма и ширина алмазного слоя
Каждый круг имеет алмазный слой определенной формы и ширины. Большая ширина потребуется при работе «на проход». Шлифовка методом «врезания» требует ширины, соизмеримой с шириной поверхности, к которой будут прикладываться усилия, иначе после обработки появляются уступы.
Выбор формы сечения так же зависит от поставленных задач и формы обрабатываемой поверхности. Сечение алмазного слоя обозначается определенной буквой, которую можно найти в таблице:
Различаются шлифовальные круги и по диаметру, но выбор диаметра зависит как от применяемого инструмента, так и от обрабатываемой детали и необходимого результата. Так же при работе с алмазным шлифовальным инструментом требуется учитывать количество оборотов шпинделя на конкретном оборудовании.
Маркировка алмазных шлифовальных кругов
Круг алмазный 12А2-45 (АЧК) 150x20x5x32 AC4 160/125 B2-01 100%
При правильном подборе круга и соблюдении требований, предъявляемых к конкретному виду работ, такой инструмент позволит значительно повысить скорость выполнения и производительность работ, сэкономит финансовые средства, а сам инструмент будет сохранять работоспособность длительное время.