Основные характеристики абразивных инструментов

Категория:
Шлифовальные станки


Основные характеристики абразивных инструментов

Абразивные инструменты состоят из абразивных зерен соединенных связкой. Свойства абразивных инструментов помимо абразивного материала и его зернистости зависят от связки, твердости и структуры.

Связки. Для изготовления абразивных инструментов применяют две группы связок: неорганические — керамическая, магнезиальная, силикатная и органические — бакелитовая, глифталевая и вулканитовая.

Керамические связки К — многокомпонентные смеси, составленные из измельченных материалов: огнеупорной глины, полевого шпата, борного стекла, талька и др. В целях повышения пластичности в абразивно-керамическую массу добавляют клеющие вещества: растворимое стекло, декстрин и др. Керамическая связка обладает высокой огнеупорностью, водоупорностью, химической стойкостью и относительно высокой прочностью. В зависимости от поведения в процессе термической обработки они делятся на плавящиеся (стекловидные) и спекающиеся (фарфоровидные). Абразивный инструмент из электрокорунда изготовляется на плавящейся, а из карбида кремния — на спекающихся связках. Плавящиеся связки обеспечивают большую прочность абразивного инструмента. Недостатком керамической связки является ее хрупкость и пониженный предел прочности при изгибе.

Магнезиальная связка представляет собой смесь каустического магнезита и хлористого магния, образующих при смешивании массу, твердеющую на воздухе. Круги работают на такой связке с небольшим выделением тепла. К недостаткам инструментов на такой связке относится гигроскопичность, повышенный износ, нестойкий профиль. Круги на магнезиальной связке имеют ограниченное применение.

Силикатная связка. Основным связующим веществом является растворимое стекло (силикат натрия), которое при смешении с окисью цинка, мелом, пластической глиной и другими обеспечивает получение инструментов, пригодных для шлифования тонких длинных пластин. Круги на силикатной связке снижают выделение теплоты. Недостаток таких кругов — низкая прочность удержания зерен связкой. Круги на силикатной связке имеют ограниченное применение.

Из органических связок наибольшее распространение получила бакелитовая. Абразивный инструмент, изготовленный на бакелитовой связке, обладает высокой прочностью и обеспечивает возможность работы при высоких скоростях резания. Бакелитовая связка обладает малой теплостойкостью и недостаточно устойчива против действия охлаждающих жидкостей, содержащих щелочные растворы (особенно содержащих свыше 1,5% щелочи), в результате чего постепенно снижается твердость абразивного инструмента.

Вулканитовая связка обладает повышенной эластичностью, поэтому круги, изготовленные на ней, применимы не только для предварительного шлифования, но и для полирующих операций. В таком абразивном инструменте при увеличении давления на обрабатываемую деталь зерна углубляются в связку и режут с меньшей глубиной, вследствие чего обрабатываемая поверхность детали получается менее шероховатой. Инструмент на вулканитовой связке вызывает повышенный нагрев обрабатываемой детали.

Глифталевая связка. Круги на такой связке отличаются упругостью и применяются на отделочных операциях. Глифталь представляет собой синтетическую смолу из глицерина и И фталевого ангидрида. Инструмент на глифталевой связке при небольших съемах металла снижает шероховатость.

Для изготовления алмазного инструмента применяют органические (в основном бакелитовые) и металлические (в основном бронзовые) связки. Реже применяют керамическую и никелевую (гальваническую). Круги на бакелитовой связке снижают высоту микронеровностей. При работе кругами на этой связке меньше сила резания, меньше выделяется тепла, но стойкость их ниже по сравнению с кругами на металлических связках.

Структура абразивного инструмента характеризуется содержанием абразивного материала в единице его объема, выраженном в процентах. Абразивные инструменты изготовляют со структурой от 1 до 12. Чем выше номер, структуры, тем больше связки и меньше абразива в единице объема инструмента. Структуры 1—4 называют закрытыми (плотными), 5—8 — средними, 9—12 — открытыми.

Помимо кругов с заранее заданной структурой на керамической связке изготовляют круги высокопористые (величина пор до 2— 3 мм). Поры в таких кругах создаются наполнителями, выгорающими в процессе термической обработки (уголь, пластмассы, древесная мука). Высокопористый круг лучше охлаждается поступающим в процессе работы воздухом, при этом лучше удаляются стружки.

Твердость абразивного инструмента характеризуется прочностью связи в нем абразивных зерен между собой. Поэтому из зерен самого твердого абразивного материала можно изготовить мягкие абразивные инструменты и наоборот. Мягкими абразивными инструментами в отличие от твердых называют такие, из которых абразивные зерна легко выкрашиваются. Получение абразивных инструментов требуемой твердости достигается соответствующей технологией их изготовления, устанавливающей соотношение абразивного зерна и связки, давлением при прессовании, температурой и длительностью термообработки. Условные обозначения степени твердости абразивного инструмента: М —мягкий, M1, М2, МЗ; СМ — среднемягкий, СМ1, СМ2; С —средний, C1, С2; СТ —средне-твердый, СТ1, СТ2, СТЗ; Т—твердый, Tl, Т2; ВТ —весьма твердый, ВТ; ЧТ — чрезвычайно твердый, ЧТ. Цифры справа от буквенного обозначения характеризуют твердость в порядке ее возрастания.

Контроль твердости абразивных инструментов производится несколькими методами.

1. Твердость инструмента на керамической и бакелитовой связках зернистостью 50 и мельче определяется измерением глубины лунки, образующейся на поверхности инструмента под воздействием струи кварцевого песка, выбрасываемой сжатым воздухом из сопла пескоструйного прибора. Глубину лунки измеряют имеющимся на приборе индикатором. Испытание производится при давлении воздуха 49 или 147 кПа в зависимости от зернистости и предполагаемой твердости круга.

2. Твердость шлифовальных брусков на керамической и бакелитовой связках зернистостью 12 и мельче определяется на приборе типа Роквелл измерением глубины лунки, образующейся от вдавливания стального шарика под действием постоянной нагрузки.

3. Твердость инструмента на вулканитовой связке зернистостью 80 — М14 определяется измерением глубины лунки, образующейся от вдавливания твердосплавного конуса под действием постоянной нагрузки.

4. Для контроля твердости обдирочно-шлифовальных кругов диаметром свыше 250 мм, кругов диаметром 3—50 мм на керамической связке и отрезных кругов на бакелитовой связке без армирования диаметром до 300 мм применяются приборы типа «Звук», использующие неразрушающий акустический метод измерения частот собственных колебаний изделия, связанных со скоростью распространения акустических волн.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум