Заточные и шлифовальные круги. Абразивные шлифовальные круги
– товары для обработки камня.
Шлифовальный диск – один из видов абразивного инструмента наряду с головками, сегментами, брусками, абразивными лентами и шлифшкурками, активно применяемый для обработки различного рода поверхностей. Абразивами, используемыми для изготовления шлифкругов, являются прочные, высокотвердые вещества: алмаз, корунд, кварц, а также искусственные материалы – электрокорунд, синтетические алмазы, карбид кремния и бора и прочие. Зерна этих веществ подвергают механической обработке поверхность других материалов, в плане назначения их можно сравнить с зубьями обычной пилы, но расположенные не по краям, а по периметру диска. Шлифовальные круги применяются для обработки многих материалов: углеродистой стали, стекла, пластика, бронзы, кованого железа и цветных металлов. Кроме того, они применяются в инструментах для резки кирпича, камня, керамической плитки, гипсокартона.
Непрофессиональная классификация, знакомая многим, разделяет шлифовальные круги на следующие типы:
- Диски с так называемой «липучкой» – специальной тканью, которая нанесена на шлифбумагу.
- Лепестковые круги – имеют поверхность из абразивного материала, расположенного в виде веерного наложения слоев. Они очень прочные, обеспечивают ровную поверхность после обработки, чаще всего применяются для шлифовки труб или деревянных поверхностей.
- Фибровые диски, состоящие из вулканизированной бумаги с многослойной структурой. На станок они крепятся с помощью опорной тарелки с необходимым сечением. Применяются фибровые диски для зачистки металлических, деревянных, стальных изделий.
- Алмазные круги, применяемые для финальной обработки. Как правило, имеют небольшую прочность.
Маркировка шлифовальных кругов
Качественные характеристики абразивных кругов регламентируются ГОСТами, нормативами и техническими условиями. Каждый из шлифкругов имеет свою маркировку по следующим характеристикам:
- Шлифматериал
- Величина диска
- Размер зерен
- Тип диска
- Степень твердости
- Связующее вещество
- Класс неустойчивости
- Структура
- Сегменты
- Оптимальная скорость вращения
Для расшифровки этих пунктов, необходимо рассмотреть маркировку шлифовальных кругов более подробно.
Тип шлифующего абразива
Наиболее часто маркировка абразивных кругов по типу материала встречается следующая:
- Электрокорунд
Маркировка 12А,13А,14А,15А,16А: электрокорунд нормальный (материал с высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связующим веществом, механически прочными зернами). Применяется для обработки кованого железа, чугуна, стали, бронзы, хромированной стали.
22А,23А,24А,25А: электрокорунд белый (более однородный, чем тип 14А, более твердый, с острыми кромками, имеет свойство самозатачиваться, обеспечивает более однородную поверхность обрабатываемого материала). Применяется для заточки и шлифования инструментальной стали, тонкостенных деталей и инструментов, а также отделочной и финишной обработки.
Маркировка абразивных кругов
32А,33А,34А: электрокорунд хромистый.
37А: электрокорунд титанистый.
38А: циркониевый. Чем выше маркировка, тем выше прочность дисков.
- Карбид кремния
Маркировка 52-55С: карбид кремния черный (обладает повышенной твердостью по сравнению с предыдущим типом абразива, и хрупкостью). Применяются для полировки чугунных, гранитных, фарфоровых, кремниевых, керамических, стеклянных поверхностей, а также вязких алюминиевых, медных, резиновых материалов, изделий из жаропрочной стали.
Маркировка 62С,63С,64С: карбид кремния зеленый. Отличается от черного большей хрупкостью.
- Эльбор
Маркировка CBN, КНБ, кубонит, боразон: обладает прочностью алмаза, но большей термостойкостью.
- Алмаз
Маркировка алмазных кругов: АС2 (обычной прочности), АС4 (повышенной прочности),АС6 (высокой прочности), АС32 (монокристаллы), АС50, АРБ1, АРК4, АРС3. Обладают самой высокой износостойкостью, прочностью, низкой хрупкостью. Применение алмазных кругов находит себя в обработке хрупких и высокотвердых сплавов (чугуна, керамики, кремния, оптического стекла), а также финишного шлифования, резки, заточки твердосплавных инструментов.
Шлифовальные круги, зернистость (маркировка)
Такая характеристика, как зернистость, определяет гладкость обрабатываемой поверхности. Величина зерна шлифовального диска определяет его изнашиваемость, толщину снимаемого слоя металла за один проход и т.д. Чем меньше значение одного зерна, тем более гладкой и чистой получится обрабатываемая поверхность.
Размер зерен определяет маркировку дисков:
- Шлифзерно: размер фракции составляет от №200 до №16
- Шлифпорошок: №№12-4
- Микрошлифпорошок: М63-М14
- Тонкий микрошлифпорошок: М10-М5.
Единицы измерения зернистости приведены в мкм. Маркировка алмазных шлифовальных кругов, точнее, тип их зернистости, обозначается другим способом (через дробь верхнего и нижнего значения).
Маркировка зернистости шлифовальных кругов Размер кругов
Размеры дисков регламентируются ГОСТом 2424-75. Маркировка D – это числовое обозначение внешнего диаметра, d – внутреннего диаметра, h – высоты (ширины). Наружный диаметр может варьироваться в диапазоне 3-1100 мм, внутренний – от 1,0 до 305 мм, а высота – от 0,18 мм до 250 мм.
Класс неустойчивости (неуравновешенности)
Существует обозначение четырех классов неуравновешенности (от 1 до 4), т.е. допустимых значений отклонения диска от статического баланса. Класс неуравновешенности обозначает отношение массы абразивного диска к точности его геометрической формы. Поэтому часто маркировка неуравновешенности и точности указываются рядом. Класс точности А используется для работы на высокоточном оборудовании, класс Б является более универсальным, АА – диски идеальной формы и геометрии из абразива очень высокого качества.
Структура
Плотность структуры обозначается в зависимости от соотношения количества зерен абразива на объем диска. Чем больше абразива на единицу объема шлифкруга, тем плотнее его структура. Если производится заточка инструмента, диск с менее плотной структурой лучше подвержен очистке поверхности от частиц материала, создает меньше риска для возникновения деформации, быстрее охлаждается.
Числовое обозначение структуры следующее:
1,2,3,4 – плотная структура;
5,6,7 – средней плотности;
8,9,10 – открытая;
11,12 – пористая.
Маркировка шлифовальных кругов: старая и новая, разница по ГОСТ
Условные показатели дисков до 2008 года регламентировались согласно ГОСТ 2424-83. С 2008 года вступила в действие новая редакция ГОСТ 2424. В 2009 году началась маркировка абразивных кругов по-новому: вступили в силу современные нормы на условное обозначение твердости обрабатывающего инструмента (ГОСТ 52587-2006 взамен старого ГОСТ 18118, 19202, 21323), зернистости (ГОСТ 52381-2005 вместо ГОСТ 3647-80), связок (новый ГОСТ 52588-2006).
Также современные показатели типов шлифкругов отличаются от принятых в СССР. Существующее обозначение шлифкругов следующее (в скобках указано ранее применяемое обозначение):
- – сечение круга прямого профиля (ПП). Подходит для универсального применения
5 – прямого профиля с односторонней выточкой (ПВ). Применяется для круглого шлифования.
7 – с двумя выточками (ПВД)
10 – со ступицей и двусторонней выточкой
- – кольцевой тип (К)
6 – цилиндрический чашечной формы (ЧЦ). Применяются для заточки инструмента.
36 – с крепежными элементами (ПН)
11 – конический чашечной формы (ЧК)
41 – отрезной тип диска
4 – с коническим профилем двустороннего типа (2П)
- – тип с коническим профилем (3П)
12,14 – тарелчатый (Т,1Т).
Маркировка лепестковых шлифовальных кругов производится с указанием типа, внешнего диаметра, внутреннего диаметра, высоты, зернистости и серии шлифшкурки.
Маркировка по типам связки
Связка скрепляет шлифовальные зерна с основой и между собой. Обычно на дисках указывается три вида маркировки связок: это вулканитовая, керамическая и бакелитовая.
Первый вид связки обозначается как R, или, вышедшее из употребления обозначение – «В». Она состоит из синтетического каучука, подвергнутого процессу вулканизации.
Керамическая связка маркируется как V, бывшее наименование – «К». Она включает в себя соединение неорганических веществ (глины, кварца). Ее преимуществами является износостойкость, термо-и химическая устойчивость, но вместе с тем и хрупкость.
Бакелитовая связка маркируется как В, ранее известное как «Б4» и «БУ». В ее состав входят искусственные смолы. Это эластичная связка, но в остальном параметры ниже, чем у керамической.
Показатели твердости
Показатель твердости шлифкруга обозначает прочность удерживания зерен связкой на поверхности при воздействии на диск обрабатываемого абразива.
Обозначения твердости диска начинаются с весьма мягкого (ВМ1, ВМ2) до чрезвычайно твердого (ЧТ), в новом обозначении маркировка осуществляется буквами английского алфавита, начиная с F (весьма мягкий) до Z (чрезвычайно твердый).
Чаще всего используются диски средней твердости, но выбор типа степени зависит от вида выполняемой работы, поверхности материала, самого инструмента.
Зернистость
Согласно ранее действовавшему ГОСТ, маркировка степени зернистости выражалась в измерении количества зерен в объеме 10 мкм, для микрошлифпорошка эти значения выражались добавлением буквы «М». Новый стандарт устанавливает обозначение буквой «F» с добавлением числа, которое указывает на степень зернистости. Чем оно больше, тем меньше зерна и наоборот.
– это абразивный инструмент, состоящий из зерен определенной фракции сцементированных между собой вяжущим веществом. Является телом вращения со стандартным наружным и внутренним диаметром, с определенной конфигурацией поверхности оптимальной для выполнения тех или иных операций.
Сфера применения
Круги шлифовальные используются для предварительной и финишной обработки изделий из черных и цветных металлов, пластика, дерева и других материалов. Область применения круга определяется его зернистостью, диаметром и формой поверхности. С помощью круга возможна обработка плоских и фасонных поверхностей, торцов, резьб, отверстий и т. д.
Основная сфера применения шлифовальных кругов – это машиностроение и станкостроение. В зависимости от геометрии они могут быть оснасткой заточных станков, ручного электро- или пневмоинструмента. Также они могут быть использованы для ручных операций. Широкий выбор инструмента позволяет осуществлять широкий спектр операций – от обдирки и черновой отделки до финишной шлифовки и полировки.
Зернистость шлифовальных кругов
Зернистость является одним из основных параметров выбора шлифовального круга для совершения тех или иных операций. Определяется она размером зерна подразделяемой на фракции в соответствии с группой шлифовального материала и обозначается соответствующим числовым значением.
Всего существует три основных группы – шлифовальное зерно, шлифовальные порошки и микрошлифпорошки. В первых двух группах зернистость определяется по наименьшему зерну фракции в сотых долях миллиметра. Так, например 40 означает размер фракции 400 мкм или 0,4 мм. В третьей группе, микрошлифпорошки, числовое значение определяет наибольший размер зерна во фракции в мкм и имеет дополнительное обозначение М. Например, М20 – это круг с наибольшим размером зерна во фракции 20 мкм.
В таблице ниже приведены данные о зернистости групп в соответствии с ГОСТ 3647-80 и международным стандартом ISO 8486.
Профиль
Профиль круга определяет возможность его применения для определенных операций. Перечислим наиболее часто используемые виды профилей:
- Плоские с прямым профилем – внутреннее или бесцентровое шлифование, обработка торов и др. операции.
- Плоские двухсторонние с коническим профилем – обработка шестерен и простых резьб.
- Плоские с выточкой – круглое шлифование, подрезка торцов.
- Круги цилиндрические и конические – заточка инструментов и др. операции.
- Круги тарельчатые – заточка инструментов с несколькими режущими лезвиями.
Маркировка
Определить основные параметры круга можно по его условному обозначению, которое указывается в маркировке продукта. Условное обозначение соответствует ГОСТ Р 52781 и в нём указывается:
- тип круга;
- материал;
- зернистость;
- геометрические параметры (диаметр наружный и внутренний, высота);
- вид связки;
- структура и степень твердости;
- наибольшая допустимая скорость обработки.
Исключением являются круги с индивидуальной маркировкой, которую имеют круги иностранных производителей. Приобретая данный продукт необходимо изучить информацию в каталогах и на упаковке.
Правила выбора
Основным фактором выбора шлифовального круга являются параметры обрабатываемого материала и сфера применения (станок, ручной инструмент). Ещё один важный фактор – это качество обработки, определяемое зернистостью круга. Чем крупнее размер зерна, тем выше скорость съёма поверхностного слоя, но ниже качество поверхности. По этой причине для тонкой шлифовки используются круги с мелким зерном.
В таблице ниже приведены данные по выбору зернистости в зависимости от операций шлифования.
Желательно чтобы круг соответствовал материалу для которого он предназначен. Это указано в рекомендациях производителя, в частности в форме изображения на маркировке. Обратите внимание и на допустимую скорость вращения, что является важным условием безопасности работ.
ГОСТы
Эксплуатацию и технические условия кругов шлифовальных регулирует целый ряд российских и международных ГОСТов. В частности:
- ГОСТ 3647-80 и соответствующий ему ISO 8486. регулирует зернистость кругов.
- ГОСТ Р 52588-2011 – определяет требования безопасности к инструменту.
- ГОСТ Р 52781 – регулирует технические условия шлифовальных кругов.
Существуют и другие стандарты, которые определяют параметры различных типов шлифовальных кругов.
Удаление слоя материала детали или заготовки путем абразивного воздействия инструментом является одним из основных процессов в металлообработке. Он производится на специальных станках и с помощью электро- или пневмоинструмента, при этом основным рабочим элементом является шлифовальный круг . При этом возможность деталей той или иной конфигурации зависит от типа шлифовального круга, формы его режущей поверхности.
Основные типы шлифовальных кругов
Используемые в промышленности виды абразивных кругов различаются по конструктивным особенностям и регламентируются ГОСТ Р 52781-2007. В документе установлено 39 видов профилей кругов, но если взять наиболее часто используемые, то можно выделить следующие виды инструмента имеющий:
- прямой профиль;
- профиль кольцевой;
- профиль конический;
- конический двухсторонний профиль;
- выточки на одной или двух сторонах;
- профиль имеющий утопленную переднюю часть;
- выточки конической и цилиндрической формы;
- две выточки.
Подробнее ознакомиться с профилями абразивных кругов вы сможете на представленном ниже видео.
Каждый из вышеуказанных видов шлифовальных кругов максимально приспособлен для проведения определенных операций – обработка, шлифование, полировка, заточка. Основным критерием выбора является тип обрабатываемой заготовки и характер обработки. Помимо сглаживания поверхности они используются для подготовки выемок, пазов различной конфигурации и других операций с черными и цветными металлами, бетоном, камнем и другими материалами.
Так, абразивные круги тип 1 с прямым профилем по ГОСТ Р 52781-2007 широко используются для заточных операций. Основной рабочей поверхностью при этом является торец круга. Также они широко используются для круглого наружного, внутреннего и бесцентрового шлифования, а также плоской обработки периферией круга.
Для похожих операций применяются и абразивные круги тип 2 с кольцевым профилем, отличающиеся от типа один большей шириной торцевой части. Это позволяет значительно увеличить зону обработки при проведении круглого наружного, внутреннего и бесцентрового шлифования, а также при заточке.
Круги с коническим и двухсторонним коническим профилем могут быть использованы для всех указанных выше работ. Благодаря своей форме данный тип кругов может быть использован для выполнения различных выемок. Также он используется для вышлифовывания зубьев шестерен и обработки резьбы.
Круги чашки цилиндрической и конической формы широко используются для заточки инструмента. Также они отлично подходят для плоского шлифования торцом. По своей конфигурации они напоминают круги с прямым профилем и конической выточкой, но отличаются расположением торца под прямым углом к боковой плоскости.
Ещё один широко используемый тип шлифовальной поверхности – это тарельчатые круги. Благодаря их конфигурации и минимальному размеру торца они получили применение в процессах заточки и доводки передних граней фрез, обработки зубьев долбежных и других инструментов.
Как выбрать абразивный круг
Помимо указанных выше видов абразивного круга, при подборе инструмента необходимо учесть и другие факторы. В первую очередь – это сфера применения, промышленные станки или ручной инструмент. Далее следует определиться с зернистостью инструмента.
Размер частиц круга может составлять от 12 до 4 000 мкм, что обозначается индексом F в маркировке. Крупнозернистым считается круг с маркировкой F16– F24, среднезернистым – F30– F60 и мелкозернистым – F70– F220. Чем крупнее размер зерна, тем быстрее происходит удаление слоев металла и других материалов, но тем хуже качество поверхности. Поэтому для окончательной, точной шлифовки используются мелкозернистые круги.
Наилучший вариант – чтобы круг соответствовал обрабатываемому материалу. Об этом можно судить по изображениям на поверхности (металл, камень, бетон и т. д.). Есть и универсальные, подходящие для любой поверхности. Также обратите внимание на допустимую скорость вращения, указанную на этикетке изделия и дополнительно обозначенную цветом маркировки – зелёная до 100м/с, красная – до 80 м/с и желтая до 63 м/с. Только при правильном выборе формы и характеристик круга можно обеспечить высокое качество и безопасность работ.
Шлифовальный круг - это режущий абразивный инструмент. Он может использоваться для ручной обработки поверхности или же для работы на станках или специальных шлифовальных приспособлениях. Например, у профессионалов востребован шлифовальный круг для точила с зернистостью, которая обеспечит максимально эффективное использование инструмента.
Шлифовальные круги подразделяются по многим параметрам. Обязательным для каждого вида является наличие абразивных материалов и связующих элементов.
Зерна абразивного материала могут быть выполнены из:
- карбида кремния;
- алмаза (искусственного или природного);
- электрокорунда;
- эльбора.
Именно зернистость шлифовальных кругов определяет их основное функциональное назначение. Абразивный материал срезает микроскопическую стружку с деталей или материала. Что касается связки, то она может иметь искусственное или природное происхождение. Назначение связки - прочно скреплять зерна между собой.
Кроме того, на поверхности шлифовального круга обязательно имеются поры. Благодаря пространству, не заполненному связкой - микроскопическим порам, на поверхности и образуется шероховатость. Некоторые производители наделяют шлифовальные круги специфическими пропитками для снижения температуры в зоне обработки. Такие инструменты называют «импрегнированными».
Зернистость шлифовальных кругов
Выбор зернистости шлифовальных кругов зависит от тех требований, которые предъявляются к чистоте обработанной поверхности. На каждом шлифовальном круге есть обозначение (маркировка).
Именно маркировка помогает правильно выбрать наждачный инструмент или точило для выполнения той или иной задачи. Зернистость шлифовальных кругов для дерева и для металла отличается, поэтому от правильно выбранной модели зависит качество обработки. Если на поверхности обрабатываемого материала или инструмента имеются грубые штрихи или просматриваются зазубрины, значит, при выборе зернистости круга была допущена ошибка.
Самыми востребованными на рынке специфического инструментария стали:
- круг шлифовальный зернистость 120;
- круг шлифовальный зернистость 60;
- круг шлифовальный зернистость 100.
Выбор зернистости определяется видом шлифования конкретной степени чистоты поверхности, а также режимом шлифования.
Таблица зернистости шлифовальных кругов
Как выбрать зернистость шлифовального круга? Она подбирается в зависимости от типа операции. Она может быть получистовой или чистовой. Черновое шлифование предполагает использование кругов с достаточно крупными фракциями зерен. Чистовая обработка материала или инструмента требует более мелких фракций. Кроме того, выбор шлифовального круга зависит также от технических особенностей режущего инструмента и режима заточки.
Классификация шлифовальных кругов по зернистости
Технические особенности шлифовального круга зависят от степени зернистости.
Классификация по зернистости
Степень зернистости определяет количество снимаемого материала. Например, высокая зернистость лепестковых шлифовальных кругов дает возможность обрабатывать даже крупногабаритные металлические трубы. А для обработки дерева подбирается инструмент с меньшей степенью зернистости.
Круги шлифовальные абразивные с зернистостью разной степени требуются для:
- предварительных операций с большой глубиной резания;
- обтирочных операций;
- обработки алюминия, латуни и меди.
Крупнозернистые модели используются при плоском шлифовании торцом круга, а также при внутреннем шлифовании. Как правило, крупнозернистые инструменты нужны для работы на станках с особенно высоким коэффициентом жесткости и мощности.
Среднезернистые и мелкозернистые круги используются для:
- обработки твердых сплавов;
- обработки закаленных сталей;
- финишного шлифования;
- заточки инструментов.
Среднезернистые и мелкозернистые круги требуются в том случае, если предъявляются особенно высокие требования к точности обрабатываемого профиля.
Классификация зернистости должна соответствовать ГОСТ Р 52381-2005. Ранее классификация шлифовальных кругов по зернистости соответствовала ГОСТ 3647.
Поскольку на рынке представлены инструменты разных видов, в том числе, и выпуска прежних лет, обе классификации шлифовальных кругов по зернистости по-прежнему актуальны.
Таблица зернистости шлифовальных кругов по старым и нынешним стандартам
Обозначение зернистости шлифовальных кругов позволит сделать грамотный выбор инструмента, что определит качество выполняемой работы в целом.
Маркировка инструментов
От зернистости абразивов напрямую зависит чистота формируемой поверхности. Зерно может иметь форму сростков или мелких осколков кристаллов произвольной формы. Выпускаются также образцы, в которых зерно имеет форму кристалла.
Зерно шлифовального круга имеет три основных параметра:
- толщина;
- ширина;
- длина.
Однако в большинстве существующих классификаций специалисты оперируют только шириной как определяющим фактором. Размер зерна шлифовального круга определяет количество металла (или иного материала), которое снимается за один проход и общая производительность шлифования.
Детальная маркировка шлифовальных кругов включает в себя:
- размер;
- вид абразивного материала;
- степень твердости;
- номер зернистости;
- структуру;
- максимальную скорость обработки;
- характер связки;
- уровень точности;
- степень неуравновешенности.
Следует отметить, что ГОСТ зернистости шлифовальных кругов на рынке представлен в разных редакциях. Они касаются в основном обозначения зернистости и марки абразива. В связи с этим производители иногда маркируют по-разному свою продукцию. Кроме того, на рынке можно встретить модели, которые имеют и новые обозначения, и старые.
Что касается маркировки шлифующих материалов, то она состоит из определенной комбинации букв и цифр. Согласно нормативам ГОСТа 28818-90, электрокорунд нормальный получил в профессиональной среде следующую маркировку: 12А; 13А; 14А; 15А.
Расшифровка зернистости шлифовальных кругов достаточно проста, специалистам на производстве она понятна. Суть ее состоит в следующем: чем больше численное наименование в префиксе, тем, соответственно, лучше качество шлифующего материала. Это значит, что максимально высокая твердость достигается минимизацией ненужных примесей. От этого и зависит высокий коэффициент режущей способности материала.
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.
