Шлифовальные работы

Попов С.А.

Высшая школа, 1987 г.

1.4. АБРАЗИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Рабочая часть любого абразивного инструмента содержит классифицированные частицы абразивного материала, который по твердости превышает твердость обрабатываемого материала и способен в измельченном состоянии осуществлять обработку резанием. Такой абразивный материал после его измельчения, обогащения и классификации называют шлифовальным материалом. Для инструментов используют природные и искусственные абразивные материалы, различающиеся по химическому составу, физическим свойствам и технологии их получения. К ним относятся электрокорунды разных марок, карбид кремния, алмаз и кубический нитрид бора (эльбор). Шлифовальные материалы изготовляют следующих зернистостей: шлифзерно с размерами от 2000 до 160 мкм —200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40; 32; 25; 20; 16; шлифпорошки с размерами от 125 до 40 мкм —12; 10; 8; 6,5; 4;

микропорошки с размерами от 63 до 14 мкм — М63; М50; М40; М28; М20; М14;

тонкие микрошлифпорошки с размерами от 10 до 5 мкм — М10; М7; М5.

Зернистость является характеристикой конкретной совокупности зерен, выраженной размерами основной фракции. Фракция, преобладающая по массе, объему или числу зерен, называется основной. Зернистость шлифпорошка и шлифзерна обозначают условно как одну десятую (0,1) размера (в мкм) стороны ячейки сита в свету, на которой задерживаются зерна основной фракции.

Размер зерен устанавливают по определенным методикам путем рассева материала на специальных установках, оснащенных набором проволочных или капроновых сеток с разными размерами отверстий квадратной формы.

Для алмазных и эльборовых шлифпорошков зернистость обозначают дробью, у которой числитель соответствует размеру (в мкм) стороны верхнего сита, а знаменатель — размеру (в мкм) стороны ячеек нижнего сита для основной фракции. Например, 400/250; 400/315; 160/Ю0; 160/125.

Процентное содержание основной фракции обозначают индексами В (высокое), П (повышенное), Н (низкое), Д (допустимое содержание основной фракции), которыми дополняют обозначение зернистости. Например, для зернистостей от 200 до 8 минимальное содержание основной фракции должно соответствовать в зависимости от индекса: П-55%; Н-45%; Д-41%.

Частицы абразивного материала в виде монокристаллов, поликристаллов или их осколков называют абразивными зернами. материал или совокупность материалов, применяемых для закрепления абразивных зерен в абразивном инструменте, называют связкой. Связки бывают неорганические и органические. К неорганическим относятся керамическая, силикатовая и магнезиальная, к органическим — бакелитовая, вулканитовая.

Соотношение объемов шлифовального материала, связки и пор в абразивном инструменте называют его структурой, которую обозначают номерами, установленными в нормативно-технической документации. Структуру абразивного инструмента обозначают номерами от 0 (объемная концентрация абразивных зерен равна 62%) до 20 (объемная концентрация абразивных зерен равна 22%). При увеличении структуры на один номер содержание зерен уменьшается па 2%. Для алмазных и эльборовых инструментов обозначают относительную концентрацию в процентах или условными индексами (указаны в скобках): 25(1); 50 (2); 75 ((3); 100 (4); 125 (5); 150 (6).

Свойство связки оказывать сопротивление прониканию в абразивный инструмент другого тела называют твердостью абразивного инструмента.

В зависимости от значений показателей твердости, определяемых по установленной методике, различают восемь степеней твердости абразивного инструмента: весьма мягкие (ВМ1, ВМ2); мягкие (Ml, М2, МЗ); среднемягкие (СМ1, СМ2); средние (CI, С2); средне-твердые (СТ1, СТ2, СТЗ); твердые (Tl, Т2); чрезвычайно твердые (ЧТ). Цифры 1, 2, 3 характеризуют возрастание твердости инструмента внутри одной степени.

Все эти значения наряду с другими параметрами составляют характеристику абразивного инструмента в состоянии поставки (статическая характеристика), условное обозначение которой четко наносится на торцовой поверхности кругов диаметром 250 мм и более, на этикетках — для кругов диаметром свыше 40 до 250 мм, на коробках или пакетах—для кругов диаметром до 40 мм.

Пример маркировки шлифовального круга ПП 500 X 50 X 305 24А 10П С2 7 К5 35 м/с А 1 кл. и ее расшифровка:

ПП 500 X 50 X 305 - тип круга и его размеры; 24А —марка шлифовального материала; 10П—зернистость и индекс зернистости; С2 — степень твердости; 7— номер структуры; К5--марка связки; 35 м/с — допустимая окружная скорость; А —класс точности; I кл.—класс неуравновешенности.

Различают следующие основные виды абразивных инструментов:

шлифовальный круг — инструмент в виде твердого зела вращения, предназначенный для шлифования;

шлифовальная головка — круг с глухим отверстием для крепления;

шлифовальный сегмент — составная часть сборного или составного шлифовального круга;

шлифовальная шкурка —инструмент на гибкой основе с нанесенным на нее одним или несколькими слоями шлифовального материала, закрепленного связкой;

абразивный брусок — инструмент в виде твердого тела, предназначенный для обработки без вращения вокруг своей оси;

притир — инструмент в виде твердого тела, на поверхности которого абразивные зерна находятся в закрепленном или не закрепленном связкой состоянии; на притир обычно наносится паста, содержащая шлифовальный материал и предназначенная для абразивной обработки.

1.5. ПОДГОТОВКА АБРАЗИВНОГО инструмента К РАБОТЕ

Перед установкой круга на станок следует убедиться, что он прошел необходимый контроль и испытания на механическую прочность. Прежде всего круг подвергают визуальному осмотру для проверки на отсутствие сколов, трещин, раковин или других дефектов. Шлифовальные круги, имеющие трещины, при простукивании в подвешенном состоянии издают дребезжащий звук. Круги, не имеющие трещин, издают при простукивании чистый звук.

Характеристика кругов должна быть отражена в его маркировке. Иногда повторно проверяют твердость круга с помощью стандартных методик на пескоструйном приборе, твердомере или по частоте собственных колебаний, измеряемой прибором «Звук».

Абразивные инструменты закрепляют на станке одним из способов,