Инструменты - Абразивный инструмент

  Абразивы — вещества повышенной твердости, при­меняемые для механической обработки других мате­риалов.

Основные понятия

  Абразивные материалы (AM) бывают естественно­го или искусственного происхождения, зернистые и порошкообразные. Естественные абразивные матери­алы — кремень, наждак, пемза, корунд, гранат, алмаз и др.; искусственные — электрокорунд, карбид кремния, боразон, эльбор, синтетический алмаз и др.

  Зернистость AM определяется линейным разме­ром зерен. Классификация зерен по крупности, как пра­вило, производится последовательным выделением ча­стиц различных размеров путем рассева AM через сита.

  Основная фракция — зерна определенного размера, преобладающие в AM. За номер зернистости классифицированного AM принимается размер зерен основной фракции, выра­женный в сотых долях миллиметра.

  В метрической системе за номер зернистости обыч­ных абразивов* принимают номинальный размер сто­роны ячейки сита, на которой задерживается зерно при рассеве. Этот размер условно выражается в сотых до­лях миллиметра. Например, если зерна проходят че­рез ячейки со стороной 500 мкм и задерживаются на сетке с ячейками 400 мкм, то зернистость порошка обозначают номером 40.

  В дюймовой системе, принятой в некоторых стра­нах, размеры отверстий в сетках характеризуются чис­лом меш (mesh), т. е. числом отверстий на одном ли­нейном дюйме (25,4 мм).

  Измельченный и классифицированный по размеру зерен абразивный материал называют шлифовальным. В свободном или связанном состоянии его использу­ют в абразивных инструментах (АИ).

  Абразивный инструмент* предназначен для меха­нической обработки путем шлифования, резания, за­точки, полирования, притирки и др. К АИ относятся шлифовальные и отрезные круги различных профи­лей, бруски, шлифовальные шкурки, пасты и т. д. Их рабочая часть содержит классифицированные зерна AM, скрепленные связкой (см. ниже).

  Шлифовальные круги являются основным АИ для шлифования, заточки и доводки деталей из различ­ных материалов. Производится множество разнообраз­ных форм профилей шлифовальных кругов, каждая из которых приспособлена для выполнения конкрет­ных работ. Некоторые формы профилей шлифоваль­ных кругов изображены на рис. 30–37.

  Отрезные круги предназначены для резки различ­ных материалов.

  Наиболее часто применяются две основные формы профиля таких кругов (рис. 40, 41) с внешним диамет­ром от 115 мм до 300 мм. Круги большего диаметра предназначены в основном для промышленного, как пра­вило, стационарного оборудования.

  Связка скрепляет в АИ зерна абразивного порош­ка. Для изготовления шлифовальных кругов из элек­трокорунда и карбида кремния используют в основ­ном три вида связок: керамические, органические и вулканитовые.

Керамическая (К) связка обладает высокой стой­костью, хорошо сохраняет профиль круга. Круги на керамической связке имеют повышенную хрупкость.

Бакелитовая (Б) связка отличается хорошей са­мозатачиваемостью и полирующим действием. Недо­статок — пониженные значения теплостойкости.

Вулканитовая (В) связка имеет высокую упру­гость, плотность, водоупорность, однако пониженная прочность и теплостойкость способствуют повышен­ному нагреву детали.

Характеристики

абразивных инструментов

  Зернистость шлифовальных и отрезных кругов обо­значают аналогично зернистости классифицирован­ного абразивного материала.

В зависимости от процентного содержания основ­ной фракции обозначение иногда дополняют буквен­ным индексом. Содержание основной фракции в шли­фовальном материале обозначается буквами В (мак­симальное, 55–60%, в зависимости от зернистости), П, Н и Д (минимальное, 39–43%).

  Твердость АИ характеризует способность связки со­противляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности круга под влиянием внешних сил. У твер­дого круга прочнее связь между абразивными зернами, и поэтому они изнашиваются меньше, чем мягкие.

По твердости круги подразделяют на группы и сте­пени (табл. 13).

  Группа твердости обозначается буквой (буквами). Например: М — мягкий; СМ — среднемягкий и т. д. Цифры 1, 2, 3 справа от буквенных обозначений харак­теризуют степень твердости в порядке ее возрастания.

  Твердость некоторых кругов обозначается так на­зываемым звуковым индексом. Например, звуковой индекс 35–39 приблизительно соответствует твердо­сти СТ1-СТЗ.

  Примечание.

1 — Шлифование заготовок и заточка инструментов. Твердые сплавы, минералокерамика, закаленные углеро­дистые и легированные стали.

2 — Чистовое шлифование заготовок из закаленных сталей.

3 — Шлифование заготовок из незакаленных углеро­дистых и легированных сталей, чугуна, вязких металлов, хонингование брусками.

4 — Обдирочное и предварительное шлифование, сня­тие заусенцев, хонингование закаленных сталей.

5 — Правка шлифовальных кругов, шлифование дета­лей с малым съемом материала, шлифование шариков для подшипников.

  Структура АИ характеризует объемное содержа­ние абразивных зерен в процентах (табл. 14). Чем боль­ше номер структуры, тем меньше абразивных зерен и больше расстояние между ними, в результате улучша­ется отвод срезаемой стружки, но уменьшается проч­ность круга.

  Класс точности АИ характеризует предельные от­клонения размеров и формы круга. Шлифовальные круги изготовляют трех классов точности: АА; А; Б.

  Скоростная характеристика шлифовальных и от­резных кругов обычно выражена окружной скоростью (в м/с) и/или частотой вращения (в об/мин) и показы­вает максимальную безопасную скорость для шлифо­вального и отрезного круга. Последняя зависит в ос­новном от свойств применяемой связки. Значение мак­симальной скорости может обозначаться поперечной полосой различного цвета:

■ до 25–35 м/с — полоса отсутствует или белая;

■ до 45–50 м/с — синяя;

■ до 60 м/с — желтая;

■ до 80 м/с — красная;

 до 100 м/с — зеленая (для стационарного оборудо­вания).

  Внимание! Несоблюдение скоростных ограничений чревато опасностью разрыва инструмента.

  Маркировка абразивного инструмента. Условные обозначения, указывающие на свойства инструмента, наносятся несмываемой краской на поверхность кру­га либо приводятся на этикетке, приклеенной к кругу.

Маркировка шлифовальных кругов

  Пример 1 (рис. 38):

1. Логотип завода-изготовителя;

2. Латериал (25А — электрокорунд белый);

3. Зернистость (16) и содержание основной фракции (П — повышенное);

4. Твердость (СМ2 — среднемягкий 2), структура (6 — средняя), связка (К5 — керамическая), класс точ­ности А.

  Пример 2 (рис. 39):

1. Материал (А — электрокорунд), зернистость (24 — грубое зерно), твердость (R — твердый), связка (BF — бакелитовая армированная);

2. Геометрические размеры (125x6x22 мм — внешний диаметр, толщина, посадочный диаметр);

3. Максимальная окружная скорость (80 м/с);

4. Максимальная частота вращения (12200 об/м);

5. Полоса, обозначающая максимальную окружную ско­рость (красная — 80 м/с);

6. Пиктограммы требований техники безопасности при работе с кругом.

  Пример 3. ПП 300x40x127 25А40НСМ18К35 м/с: ПП — прямой профиль;

300x40x127 — размеры в мм (внешний диаметр, тол­щина, посадочный диаметр); 25А — абразивный материал;

40Н — зернистость, содержание основной фракции; СМ1 — твердость; 8 — структура; К — материал связки; 35 м/с — окружная скорость.

Маркировка отрезных кругов

  Пример 4 (рис. 40): 1. Геометрические размеры (230x2,5x22 мм— вне­шний диаметр, толщина, посадочный диаметр);

2. Материал (54С — карбид кремния черный), зернис­тость (63 ), твердость (Т1), связка (БУ — бакелито­вая армированная);

3. Материал (С — карбид кремния), зернистость (30 — в mesh), твердость (R — твердый), связка (BF — ба­келитовая армированная);

4. Молоса, обозначающая максимальную окружную скорость (красная — 80 м/с);

5. Максимальная окружная скорость (80 м/с);

6. Максимальная частота вращения (6640 об/м);

7. Пиктограммы требований техники безопасности при работе с кругом.

  Пример 5 (рис. 41): 1. Геометрические размеры (125x2,5x22 мм— вне­шний диаметр, толщина, посадочный диаметр);

2. Геометрические размеры (5“х1/10“х7/8» — внеш­ний диаметр, толщина, посадочный диаметр);

3. Материал (А — электрокорунд), зернистость (30 — в mesh), твердость (S — твердый), структура (4 — средняя), связка (BF — бакелитовая армированная);

4. Пиктограммы требований техники безопасности при работе с кругом;

5. Полоса, обозначающая максимальную окружную скорость (красная — 80 м/с);

6. Пиктограммы, обозначающие предназначение дан­ного круга только для отрезных работ и запрет шли­фовальных работ.

  Многие производители маркируют отрезные круги различным цветом в зависимости от назначения: си­ним — для резки металла, зеленым — для резки камня.

  Пример 6. 125хЗх2214А 63Н 35–39 БУ:

125x3x22 — размеры в мм (внешний диаметр, тол­щина, посадочный диаметр); 14А — абразивный материал;

63Н — зернистость, содержание основной фракции; 35–39 — звуковой индекс; БУ — материал связки.

  Надписи на круге DSA, SUVA, KDM, FERA и другие говорят о прохождении, сертификации и соответствии различным международным стандартам и требова­ниям безопасности.

Меры безопасности при работе АИ

  При работе шлифовальными и отрезными кругами существует вероятность поражения разорвавшимся кру­гом и ранение мелкими отлетающими частицами круга. Главным условием предупреждения разрыва аб­разивного круга является соблюдение норм предель­ной окружной скорости. « Максимальное число оборотов всех современных руч­ных шлифовальных машин соответствует окружной скорости 80 м/с для неизношенного круга. Не следу­ет устанавливать круги большего диаметра, чем пред­писано для шлифовальной машины, так как при не­изменной частоте вращения с увеличением диамет­ра круга значительно возрастает окружная скорость и возникает опасность его разрыва. Нельзя производить шлифовку боковыми поверх­ностями кругов, если они не предназначены для такого вида работ.

  Запрещается использовать отрезные круги для об­дирки и шлифования. Вращающийся шлифовальный круг обязательно дол­жен быть огражден предусмотренным на шлифо­вальной машине защитным кожухом. Для защиты глаз от отлетающих мелких частей кру­га и стружки следует пользоваться предохранитель­ными очками, масками или защитными экранами.

  При транспортировке и хранении необходимо учи­тывать, что абразивный инструмент чувствителен к уда­рам и толчкам, а также к воздействию мороза и влаги. Перед установкой абразивный инструмент должен быть тщательно осмотрен и проверен на отсутствие трещин.