Корзина
93 отзыва
+380504237565
+380675437565
RS Group company
Наличие документов
Знак Наличие документов означает, что компания загрузила свидетельство о государственной регистрации для подтверждения своего юридического статуса компании или физического лица-предпринимателя.

Полезная информация о промышленных абразивных кругах

Полезная информация о промышленных абразивных кругах

Абразивные инструменты (шлифовальные круги или шлифовальные головки) состоят из зерен абразивных материалов, скрепленных в одно целое каким-либо связующим веществам. Они изготавливаются в основном, из искусственных и, в небольшом количестве, из приро

Промышленные абразивные круги.

Абразивные инструменты (шлифовальные круги или шлифовальные головки) состоят из зерен абразивных материалов, скрепленных в одно целое каким-либо связующим веществам. Они изготавливаются в основном, из искусственных и, в небольшом количестве, из природных абразивных материалов преимущественно путем прессования массы, состоящей из шлифовального зерна и связки, с последующей термической и механической обработкой полученных заготовок. Кроме того, абразивные инструменты изготовляются способом горячего прессования, литья, литья под давлением, экструдированием и др.

Абразивные материалы, применяемые для механической шлифовки и полировки полупроводниковых материалов, отличаются между собой размером (крупностью) зерен, имеющих номера 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25,20, 16, 10, 8, 6, 5, 4, 3, М40, М28, М20, М14, М10, М7 и М5 и подразделяются на четыре группы:

* шлифзерно (от №200 до 15),
* шлифпорошки (от №12 до 3),
* микропорошки (от М63 до М14) и
* тонкие микропорошки (от М10 до М5).

Классификацию абразивных материалов по номерам зернистости проводят рассеиванием на специальных ситах, номер которого характеризует размер зерна. Номер зернистости абразивных материалов характеризуется фракцией: предельной, крупной, основной, комплексной и мелкой. Процентное содержание основной фракции обозначают индексами В, П, Н и Д. Все абразивные инструменты имеют свою маркировку. В маркировке абразивного инструмента указывается природа абразивного материала, размер его зерен (зернистость) и зерновой состав (содержание основной фракции), твердость инструмента, природа и свойства связки, класс точности и класс неуравновешенности круга.

Так, например, маркировка абразивного круга может быть:

25А 16П СМ2 8 К8 Б 3,

где
25А – шлифовальный материал-электрокорунд белый,
16 — зернистость (160-200 мкм. ),
П — зерновой состав (содержание основной фракции 55%),
СМ2 – твердость круга,
8 — номер структуры,
К8 — связка керамическая,
Б — класс точности,
3 — класс неуравновешенности круга.

Кроме этого на абразивном круге указывается обозначение его формы, размеры и максимальная окружная скорость (скорость резания) в метрах в секунду.

В качестве шлифовальных материалов применяются:

  • на основе кристаллической окиси алюминия Al2O3- нормальный электрокорунд (марки 13А, 14А и 15А), электрокорунд белый (23А, 24А,25А), хромистый электрокорунд (33А и 34А), монокорунд (43А, 44А);
  • на основе карбида кремния SiC- карбид кремния черный (53С, 54С, 55С) и карбид кремния зеленый (63С, 64С);
  • природный алмаз (А1, А2, А3, А5, А8);
  • синтетический алмаз (АС2, АС4, АС6, АС15, АС20).
 

В зависимости от размера зерен шлифовальные материалы делятся на четыре группы: шлифзерно (2000-160 мкм), шлифпорошки (125-40 мкм), микрошлифпорошки (63-14 мкм) и тонкие микропорошки (10-3 мкм). В номере зернистости размер зерен основной фракции указывается в сотых долях миллиметра.

Содержание основной фракции обозначается буквенными индексами: В (высокое), П (пониженное), Н (низкое) и Д (допустимое). Твердость абразивного инструмента зависит от прочности связки и характеризует способность связки удерживать зерна шлифовального материала. Установлены семь степеней твердости инструментов: весьма мягкие (ВМ1, ВМ2), мягкие (М1, М2, М3), среднемягкие (СМ1, СМ2), средние (С1, С2), среднетвердые (СТ1, СТ2, СТ3), твердые (Т1, Т2), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).

Номер структуры круга показывает объемное содержание шлифовального материала. С увеличением номера от 1 до 16 содержание шлифовального материала уменьшается, а объем пор увеличивается.

Связки абразивных инструментов могут быть: керамические (К1-К10), бакелитовые (Б, Б1-Б4), вулканитовые (В, В1-В5), металлические (М1, МК, МВ1), глифталевые (Г) и другие.

Шлифовальные круги изготавливаются трех классов точности (АА, А и Б) и четырех классов неуравновешенности (1, 2, 3 и 4). При шлифовании вращательное главное движение резания всегда придается режущему инструменту — шлифовальному кругу. Скорость его является скоростью резания, измеряемой, в отличие от всех других видов обработки резанием, в метрах в секунду. По форме обрабатываемой поверхности шлифование может быть плоским или круглым.

Описание абразивов и их применение:
Кварц – очищенный от примесей кварцевый песок — самый мягкий абразивный материал. Применяется редко, в основном для шлифования древесины, встречается только на наждачках.
Наждак – по сути это плохо очищенный корунд с большим количеством примесей кварца, магнитного железняка, силикатов. Применяется для малоответственных шлифовальных кругов, наждачек. Режущая способность низкая. Применяется редко.
Корунд естественный – оксид алюминия. Тверже наждака и более вязок.
Электрокорунд – есть несколько видов:
Электрокорунд нормальный – содержит 92-95% оксид алюминия. Применяется очень часто. Режущая способность выше чем у предыдущих абразивов. Цвет от серо-коричневого до темно-коричневого, от розового до темно-красного. В маркировках обозначается как 12А, 13А, 14А, 15А, 16А.
Электрокорунд белый – содержит 98-99% оксида алюминия. По сравнению с электрокорундом нормальным он более твердый, имеет повышенную абразивную способность и хрупкость. Круги из электрокорунда белого лучше шлифуют, меньше прижигают металл. В маркировках обозначается как 22А, 23А, 24А, 25А.
Электрокорунд хромистый – кроме оксид алюминия содержит еще 2% окиси хрома. Производительность при шлифовке на 20-30% выше чем у электрокорунда белого. В марках обозначается как 32А, 33А, 34А.
Электрокорунд титанистый – содержит еще и оксид титана — более вязок по сравнению с электрокорундом белым, поэтому применяется при тяжелых нагрузках при грубом шлифовании с большим съемом металла. Обозначается как 37А.
Электрокорунд циркониевый – содержит оксид циркония – имеет высокую прочность и применяется для обдирочных работ с большими давлениями резания. Обозначается как 38А.
Монокорунд – имеет зерна повышенной прочности, острые кромки и вершины. Применяется шлифования труднообрабатываемых сталей и сплавов. Обозначается как 43А, 44А, 45А.
Сферокорунд – содержит больше всего оксида алюминия, более99%. Зерна имеют вид полых сфер, которые в процессе шлифовки разрушаются и образуют острые кромки. Применяется для шлифовки пластмасс, резины, цветных металлов.
Карбид кремния – большая твердость чем у электрокорунда. Высокая мех. прочность и режущая способность. Имеет две разновидности:
Карбид кремния черный – применяют для обработки твердых сплавов, чугуна, стекла, цветных металлов. В марках обозначается как 53С, 54С, 55С.
Карбид кремния зеленый – применяется для заточки твердосплавного инструмента, шлифования керамики. Обозначается как 63С, 64С.
Карбид бора – цвет черный — обладает очень высокой твердостью, износоустойчивостью, абразивной способностью. Вместе с тем очень хрупок, что определяет его применение в виде порошков и паст для доводки твердых сплавов, рубина, агата, кварца, корунда.
Кубический нитрид бора – эльбор – твердость приближается к алмазу. Такая же прочность, бОльшая теплостойкость, не теряет реж. свойств до 1500град. Выпускается двух разновидностей ЛО и ЛП. ЛО имеет зерна с более развитой поверхностью и меньшей прочностью чем ЛП.
По величине зерна абразивные материалы подразделяются на шлифзерно, маркируется как 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки, маркируются как 12, 10, 8, 5, 4, 3; микропорошки, маркируются как М63, М50, М40, М28, М20, М14; тонкие микропорошки, маркируются М10, М7, М5, М3, М2, М1.
Зернистость шлифзерна и шлифпорошков обозначается в сотых долях номера. Например №200 – размер зерен 2мм, и это означает что это зерно прошло сквозь сито с размером ячейки 2х2мм, но задержалось на сите с ячейкой 1,6х1,6мм; №160 – 1,6мм, прошло сквозь ячейку 1,6х1,6мм и задержалось на сите1,25х1,25мм; №16 – 0,16мм, прошло 0,16х0,16мм, задержалось на 0,12х0,12мм. И т. д…
Зернистость микропорошков и тонких микропорошков означает наибольший размер зерна в микронах. Например М10 – от 10мкм до 7мкм; М1 – до 1мкм.
Абразивные порошки одной и той же зернистости выпускают с различным содержанием основной фракции:
В — с наиболее высоким содержанием основной фракции – 60-55%
П – с пониженным содержанием
Н – с низким
Д – с наименьшим – 42-36%

Связки для абразивного инструмента.
Существуют такие связки:
Бакелитовая связка – круги на этой связке обладают высокой прочностью и упругостью, допускают большие скорости резания. Эта связка оказывает полирующее действие на изделие по сравнению с другими связками. Меньше нагревает изделие. Малостойка к охлаждающим жидкостям на основе щелочей. Имеет три разновидности: из жидкого бакелита, обозначается Б1, и из пульвербакелита, обозначается Б2 и Б3. Эту связку мы знаем по отрезным кругам для болгарок.
Глифталевая и пенфталевая связки – применяются для кругов для отделочных работ. Обозначаются соответственно ГФ и ПФ. Это те круги, которые еще называют поролоновыми или пенопластовыми.
Вулканитовая связка — обладает большой упругостью и плотностью, повышенным полирующим действием. Менее прочна и теплостойка. Маркируется буквой В.
Керамическая связка – самая распространенная. Огнеупорная, водостойкая, химически стойкая, высокая прочность. Но хрупкая. Бывают двух видов: плавящаяся (стекловидная) – для электрокорундовых кругов; и спекающаяся (фарфоровидная) – для кругов из карбида кремния. Обозначается буквой К. После буквы может стоять цифровая индексация: например К51 – связка из боросодержащего сырья.
Магнезиальная связка – шлифовальные круги на этой связке гигроскопичны, имеют повышенный износ. В маркировке обозначается буквой М
Силикатная связка – круги с этой связкой используются когда необходим минимальный нагрев детали. Встречается редко. Обозначается буквой С.

Плотность структуры круга.
Различают плотную, среднюю и открытую структуры кругов. В маркировке обозначаются цифрой. От 1 до 5 – плотная, от 5 до 8 – средняя, от 8 и больше – открытая.

По твердости круги и бруски делят на: М – мягкие, СМ – среднемягкие, С – средние, СТ – среднетвердые, ВТ – весьма твердые, и ЧТ – чрезвычайно твердые. Внутри каждой группы выделяют несколько подгрупп, например – СТ1, СТ2, СТ3, и т. д… Чем больше твердость, тем меньше круг изнашивается.

Вот вкратце и все. Теперь используя то что написано выше, попробуем расшифровать например такой круг: ЧАЗ 15А 40 СТ2 5 К5 30М/С 150х16х32
ЧАЗ – Челябинский абразивный завод.
15А – электрокорунд нормальный
40 – зернистость шлифзерна от 0,32 до 0,4мм
СТ2 – среднетвердый.
5 – плотность структуры
К5 – керамическая связка
30М/С – максимальная рабочая скорость.
150х16х32 – размеры – диаметр, высота, диаметр отверстия.

Абразивная обработка позволяет получить высокую точность и качество обработанных поверхностей. Основные требования к шлифованию сводятся к повышенной производительности, снижению себестоимости операции обработки при сохранении требуемого качества обработанных поверхностей. Под действием сил резания и высоких температур, возникающих в процессе обработки, а также в результате химического воздействия абразивных зерен на обрабатываемый материал заготовок происходит истирание режущих кромок зерен, появление площадок износа, скалывание режущих кромок, вырывание целых зерен из связки круга или налипание частичек металла на вершинах режущих кромок и заполнение пор круга металлической стружкой. Все это, как правило, приводит к износу и потере первоначальной геометрической формы и режущих свойств шлифовального круга. Требуется периодическая правка круга с целью восстановления его режущих свойств и геометрической формы. Периодичность правки зависит от качества абразивного инструмента, от обрабатываемого материала, условий шлифования и рациональной организации управления процессом абразивной обработки.

Особенность процесса шлифования заключается в том, что шлифовальный круг может самозатачиваться при частичном разрушении или полном выкрашивании затупившихся абразивных зерен, соединенных связкой. В случае большой нагрузки на зерна и применения мягких кругов процесс обычно протекает с интенсивным самозатачиванием рабочей поверхности круга. На окончательных операциях, когда нагрузка на зерно вследствие небольшой глубины шлифования оказывается меньше, происходит постепенное затупление абразивных зерен на рабочей поверхности круга.

При интенсивном самозатачивании из-за неравномерной нагрузки на зерна и неравномерного износа круг приобретает неправильную геометрическую форму. Это приводит к ухудшению качества обрабатываемой поверхности и появлению вибраций и огранки. По мере затупления круга увеличивается радиус округления режущих граней абразивных зерен, на которые налипают частицы шлифуемого материала. При этом поры круга заполняются мельчайшими частицами металла и связки. При шлифовании затупленными кругами возрастает давление на деталь в зоне резания, появляются шлифовочные прижоги и огранка.

Таким образом, как всякий режущий инструмент, шлифовальные круги в процессе шлифования затупляются и теряют форму. Для восстановления режущей способности кругов и придания им правильной геометрической формы, размеров и профиля периодически в процессе работы производится их правка.

Практический опыт и разносторонние исследования показывают, что от правильного выбора средств и режимов правки зависят не только точность и шероховатость обрабатываемой поверхности, производительность операций, но и расход шлифовальных кругов, износостойкость инструментов до правки и себестоимость шлифования.

Широко применяемые в современном машиностроении шлифовальные круги зернистостями 40-25 и степени твердости СМ2-СТ2, в основном, расходуются не в процессе шлифования, где износ их крайне мал, а при правке. На правку расходуется, например, от 45 до 80% полезного объема кругов при круглом, плоском и внутреннем шлифовании и до 95% при шлифовании шеек коленчатых валов. Затраты времени на правку достигают 40% и более штучного времени обработки.

Массовое и серийное производство предъявляет высокие требования к правке шлифовальных кругов с точки зрения повышения как качества шлифования, так и производительности правки. В зависимости от применяемого для правки инструмента и режимов правки шлифовальным кругом одной характеристики можно получить шероховатость поверхности Ra 1,25-0,080 мкм, достичь точности обработки от 1 до 3 класса, получить высокую или низкую стойкость круга между правками.

Период работы круга между двумя правками характеризует его стойкостную наработку. За стойкость круга принимается способность шлифовального круга противостоять процессам затупления его режущих кромок и засаливания. Интенсивность этих процессов, а следовательно, и период стойкости круга зависят от его размеров и характеристики, материала и конфигурации обрабатываемой заготовки, режима шлифования, жесткости и виброустойчивости круга, станка и заготовки.

Различие в стойкости шлифовальных кругов и сохранение постоянных показателей их работы усложняют определение сроков проведения их правки. Часто время необходимой правки определяется опытным путем по субъективным признакам, сопутствующим процессу шлифования и снижению качества обрабатываемой поверхности. На станках с автоматическим циклом шлифования применяется принудительная правка кругов через определенные отрезки времени их работы с минимальным удалением рабочего слоя круга.