Шлифовальные материалы, станки и инструменты. Шлифовальные инструменты


Абразивные материалы и инструменты

Содержание :

1. Абразивные материалы;……………………………………………… 2 стр.

2. Природные абразивы;…………………………………………………. 3 стр.

3. Синтетические абразивыl;…………………………………………….. 4 стр.

4. Виды абразивной обработки;…………………………………………. 6 стр.

5. Инструменты абразивной обработки…………………………………7 стр.

6. Список литературы………………………………………………………15 стр.

1. Абразивные материалы

Абразивные материалы (фр. abrasif — шлифовальный, от лат. abradere — соскабливать) — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов. Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Абразивные материалы делятся по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие ), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие) , величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.

Зерном абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки при отношении их наибольшего размера к наименьшему не более 3:1.

Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств; особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом).

Абразивные материалы характеризуются твёрдостью, хрупкостью, абразивной способностью, механической и химической стойкостью .

Твёрдость — способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого материала. Твёрдость абразивных материалов характеризуется по минералогической шкале твёрдости Мооса 10 классами, включающей в качестве эталонов: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.

Абразивная способность характеризуется количеством материала, со шлифованного за единицу времени.

Механическая стойкость — способность абразивного материала выдерживать механические нагрузки, не разрушаясь при резке, шлифовке и полировке. Она характеризуется пределом прочности при сжатии, который определяют, раздавливая зерно абразивного материала, фиксируя нагрузку в момент его разрушения. Предел прочности абразивных материалов при повышении температуры снижается.

Химическая стойкость — способность абразивных материалов не изменять своих механических свойств, будучи во взаимодействии с растворами щелочей, кислот, а также в воде и органических растворителях.

Абразивные материалы, применяемые для механической шлифовки и полировки полупроводниковых материалов, отличаются между собой размером (крупностью) зёрен, 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:

1) Шлифзерно (от №200 до 15),

2) Шлифпорошки (от №12 до 3),

3) Микропорошки (от М63 до М14)

4) 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.

В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причём новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные. Ниже приведены списки известных абразивных материалов.

2. Природные абразивы

Алмаз: Алмазоподобная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода, добывается в коренных (кимберлитовые трубки) и россыпных месторождениях. Наиболее ценный по своим абразионным свойствам материал. Лучшим считается его чёрная разновидность — карбонадо (карбонат), добываемая в Бразилии и на острове Борнео. Второе место занимает борт — радиально-лучистая разновидность алмаза. На рынке под именем борта продаётся всякий непригодный для огранки алмаз. Из общего количества 20% карбонадо, 20% настоящий борт, остальное — алмазный порошок и осколки. Применяется при обработке твердого камня, а также для шлифовки и полировки самого алмаза.

Гранат: Природный минерал, состоит из: R2+3 R3+2 [SiO4]3, где R2+ — Mg, Fe, Mn, Ca; R3+ — Al, Fe, Cr.

Инфузорная земля: осадочная горная порода, состоящая преимущественно из останков диатомовых водорослей. Химически кизельгур на 96 % состоит из водного кремнезёма (опала). Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

Кварц: Кристаллическая двуокись кремния, один из наиболее дешевых и доступных абразивных материалов. В сухом виде вызывает силикоз. Использование только совместно с подачей воды. Кварц и кремень с раковистым изломом при раскалывании дают остроугольные частицы. Применяются в порошке для обработки мягких камней (мрамор), в пескоструйных аппаратах для обработки металла, для очистки камней в строительном деле и для изготовления шлифовальных шкурок. Из кремневых конкреций изготавливали шары для шаровых мельниц.Корунд: Кристаллический оксид алюминия, то же и сапфир, добывается в россыпях и иногда в рудах. Добытая корундовая руда измельчается, обогащается и сортируется по величине зерна. Применяется в порошке и для изготовления из него искусственных кругов, брусков и шкурок.

Красный железняк: широко распространённый минерал железа Fe2O3. В особо чистых разновидностях применяется для полирования железа и стекла.

Мел: Карбонат кальция, для тонких видов абразивной обработки (притирка, полирование).

Наждак: Природный минерал, состоит из: корунда и магнетита — черного магнитного оксида железа Fe3O4

Пемза: пузыристое вулканическое стекло. Для шлифовки пригодна пемза с тонкими пластинками стекла, образующими перегородки между ячейками. Самая лучшая пемза — с острова Липари, близ Сицилии. Применяется для шлифовки дерева, мягких камней и металлов.

Полевой шпат: группа породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi3O8] — Na[АlSi3O8] — Са[Аl2Si2O8], конечные члены которой соответственно — альбит (Ab), ортоклаз (Or), анортит (An). В размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал.

Трепел: рыхлая или слабо сцементированная, тонкопористая опаловая осадочная порода. Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

3. Синтетические абразивы

Минеральный шлак (купрошлак или никельшлак): применяются для наружной очистки металлических, каменных, бетонных, кирпичных, деревянных поверхностей.

Колотая стальная дробь: Применяется для удаления плотной окалины и обработки мягкого камня.

Искусственный алмаз: Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, стекла, цветных металлов.

Кубический нитрид бора боразон (В России кубический нитрид бора знают как эльбор): Синтез при высоком давлении, применяют при шлифовании деталей из различных сталей и сплавов.

Сплав бор-углерод-кремний: Сплавление бора с углеродом и кремнием в дуговой печи, обработка черных, и цветных металлов, камня, стекла и др.

Карбид бора (B4C): тугоплавкое соединение, по твёрдости уступает лишь алмазу. Применяется для обработки твердых сплавов, стекла, черных металлов.

Карбид кремния (SiC) или Карборунд . Химическое соединение кремния с углеродом. Впервые получен в электрической печи в 1891 году. Лучшим считается американский — Carborundum С°, Norton; немецкий из-за примесей хуже. Чем меньше размеры его зёрен, тем больше их прочность. Применяется в порошке для изготовления искусственных кругов и шкурок для обработки твёрдых сплавов, цветных металлов и титана.

Нитрид кремния: обработка черных и цветных металлов.

Нитрид алюминия: обработка металлов.

Электрокорунд (Al2O3): кристаллическая окись алюминия. Применяется при обработке черных металлов, изредка камня и стекла.

Оксид циркония (фианит): обработка черных и цветных металлов.

Двуокись церия: обработка стекла (полирит).

Двуокись олова: обработка стекла, полирование металлов.

Двуокись титана: полирование цветных металлов.

Крокус красный (железный) получается прокаливанием щавелевокислого железа; полировальный порошок для металла и стекла.

Крокус зеленый (окись хрома): для полировки твёрдых камней (кварц, агат, нефрит), черных и цветных металлов.

Разрабатываются новые перспективные абразивные материалы:

Нитрид углерода C3N4

Сплав карбида титана (TiC) и карбида скандия (Sc4C3)

Отдельно следует выделить метод магнито - абразивной обработки и материалов для её осуществления. Суть метода заключается в использовании материалов с высокими абразивными и магнитными свойствами, что позволяет производить так называемую мягкую обработку и выполнять полирование на более высоком уровне.

4. Виды абразивной обработки

Существуют следующие виды абразивной обработки:

шлифование круглое — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий;

mirznanii.com

Инструменты для шлифования

Шлифование представляет собой технологически сложный процесс с использованием различных абразивных материалов, результатом которого становится гладкая поверхность обрабатываемого объекта. Добиться идеального результата в наши дни позволяют специальные инструменты для шлифования. В зависимости от производимых работ, габаритов и хрупкости обрабатываемого материала, может быть использован один из основных видов шлифовальных инструментов – круг, лента или машина.

Шлифовальный круг (диск) является расходным материалом, необходимым для затачивания поверхностей и абразивной обработки деталей из металла, дерева, камня. Он устанавливается на ручных или напольных станках. Для определенных работ можно подобрать дисковые инструменты для шлифования, изготовленные из абразивного материала в сочетании с керамической, вулканитовой или бакелитовой связкой. Керамика отличается продолжительным сроком службы, отличной производительностью, возможностью обработки большинства поверхностей, в том числе, твердых сплавов и сплавов с алмазным вкраплением.

Это хорошее решение для качественной обработки твердого бетона, позволяющее эффективно шлифовать поверхность и удалять царапины. В зависимости от сложности полировки используют экстра грубые, грубые, средние или тонкие керамические круги. Инструменты для шлифования с диском из бакелитовой связки позволяет с легкостью обрабатывать мрамор, гранит, известняк, песчаник и прекрасно подходит для полировки бетона, чугуна, кирпича. Круг на вулканической связке необходим для финальной обработки поверхности и эффективен при шлифовании металлов. Металлические диски рекомендуются при обработке твердого или мягкого бетона под хонинг или полировку для влажного использования.

К разновидностям шлифовального круга также можно отнести турбо чашки, необходимые для шлифовки или быстрого обдира камня и бетона. Для агрессивной шлифовки, выравнивания и глубокого обдира камня (мрамор, оникси, гранит, травертин и др.) используют медные или металлические кольца.

Шлифовальные ленты представляют собой инструменты для шлифования, необходимые для качественной обработки поверхностей и деталей из стали, металла, древесины. Основа такой ленты изготавливается из ткани, бумаги или сочетает в себе оба материала, после чего на нее наносится абразивный материал (оксид циркония, карбид кремния, кристаллический оксид алюминия и т.д.), позволяющий эффективно обрабатывать широкие и плоские поверхности.

Для очистки, полировки и выравнивания используют шлифовальные машины (в том числе и ручные). Для выполнения определенных задач разработано около девяти видов инструментов для шлифования машинного типа. Наибольшее применение нашли виброшлифовальные, ленточные, дельташлифовальные, вариошлифовальные и эксцентриковые агрегаты. Для работы с мягкими камнями (хонинг, шлифовка) в качестве шлифующих деталей машин можно использовать гибкие электрогальванические пады.

www.profspec.info

Шлифовальные материалы, станки и инструменты.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 11Следующая ⇒

Виды шлифовальных станков

· круглошлифовальный (круглоторцешлифовальный),

· внутришлифовальный (внутриторцешлифовальный),

· плоскошлифовальный — для обработки плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;

· бесцентрошлифовальный — для обработки в крупносерийном производстве наружных поверхностей;

· хонинговальный (процесс тонкого шлифования характеризуется снятием малых припусков (0,04…0,08 мм на диаметр).

Круглошлифовальные станки предназначены для наружного шлифования цилиндрических и конических поверхностей и подразделяются на универсальные и простые (не универсальные).

В универсальных круглошлифовальных станках, кроме поворота рабочего стола на небольшой угол, до ±6°, возможен поворот как детали (заготовки), так и шлифовального круга за счет поворота передней и шлифовальной бабок вокруг их вертикальных осей на большой угол, что позволяет шлифовать на этих станках конусы с большим углом при вершине, а также торцовые плоскости. Кроме того, универсальные круглошлифовальные станки обычно снабжаются дополнительной бабкой для шлифования отверстий.

Основой шлифовального инструмента являются зёрна абразивного материала, выполняющие функции микрорезцов, осуществляющих микрорезание обрабатываемого материала и пластическое деформирование поверхностного слоя металла.

Для производства шлифовального инструмента используются следующие абразивные материалы: традиционные абразивы (электрокорунд и карбид кремния), микрокристаллический (золь-гелевый) корунд, полученный по специальной химической технологии, суперабразивы (сверхтвердые материалы — эльбор и алмаз).

Типы шлифовального инструмента

- Шлифовальные круги на керамической и органической связке.

- Шлифовальные бруски.

- Шлифовальные головки.

Эльборовые круги на керамических связках применяется для обработки высокоточных деталей из сталей и сплавов твердостью HRC>50, износостойких покрытий.

Эльборовый инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются, главным образом, на операциях заточки инструмента (свёрла, фрезы, резцы и т. д.) из быстрорежущих сталей, вышлифовки стружечных канавок, отрезки и прорезки пазов.

Алмазный инструмент на органических связках, в том числе отрезные круги, применяются для заточки режущего инструмента из твёрдых сплавов, деталей из композита и керамики. Алмазные отрезные круги применяются для высокоточной резки твёрдого сплава, технической керамики, цветных металлов, кварцевого стекла, ферритов, кварца.

Алмазный инструмент на керамических и металлических связках применяется при шлифовании твердосплавных деталей (пуансонов, калибров, валков и др.), для шлифования режущих пластин из композитов, деталей из сочетания стали и твёрдого сплава, а также для правки шлифовальных кругов.

Алмазные отрезные круги на металлических связках используются для обработки и резки стекла, хрусталя, драгоценных и полудрагоценных камней. Бруски из синтетического алмаза на металлической связке используются для чернового и чистового хонингования деталей из чугуна и стали.

Специальный абразивный инструмент, в том числе высокопористый, применяют в производстве турбин при шлифовании деталей из вязких, высокопластичных сплавов (жаропрочных, титановых), для бесприжогового производительного шлифования зубчатых колес, а также для шлифования цветных сплавов, полимерных покрытий на валах бумагоделательных машин.

Шкурка и паста из эльбора и алмаза используются для финишных операций, притирки и полирования, с целью получения поверхностей с минимальной шероховатостью (Ra=0,08-0,02 мкм).

 

Режимы резания при шлифовании твердых сплавов

1. Окружная скорость инструмента при шлифовании

Вид шлифования Органические связки Металлические связки
Сухое Мокрое Сухое Мокрое
Плоское   20 - 30 м/сек   20 - 25 м/сек
Круглое внутреннее 8 - 12 м/сек 10 - 20 м/сек 8 - 12 м/сек 12 - 20 м/сек
Круглое наружное   20 - 30 м/сек   12 - 20 м/сек
Заточка инструмента 15 - 22 м/сек 18 - 28 м/сек 8 - 12 м/сек 12 - 20 м/сек

 

 

2. Подача в зависимости от размера алмазного зерна и вида шлифования

Вид шлифования Зернистость алмазного порошка Глубина шлифования в зависимости от размеров зерна Продольная подача Поперечная подача Окружная скорость детали
Плоское 250/200 - 160/125 125/100 - 80/63 80/63 - 50/40 0,01 - 0,02 мм 0,007 - 0,01 мм 0,005 - 0,007мм 10 - 20 м/мин 10 - 20 м/мин 10 - 20 м/мин 1/5 - 1/3 ширина абразивного слоя 1/5 - 1/3 ширина абразивного слоя 1/5 - 1/3 ширина абразивного слоя - - -
Круглое наружное 250/200 - 160/125 125/100 - 80/63 80/63 - 50/40 0,015 - 0,03 0,009 - 0,010 0,005 - 0,008 0,5 - 2,0 м/мин 0,5 - 2,0 м/мин 0,5 - 2,0 м/мин - 20 - 40 м/мин 20 - 40 м/мин 20 - 40 м/мин
Круглое внутреннее 250/200 - 100/80 30/63 - 50/40 0,007 - 0,02 0,001 - 0,007 0,3 - 3,0 м/мин 0,3 - 3,0 м/мин - 20 - 40 м/мин 20 - 40 м/мин
Заточка инструмента 250/200 - 160/125 125/100 - 80/63 80/63 - 50/40 0,01 - 0,03 0,008 - 0,02 0,005 - 0,009 0,5 - 3,0 м/мин 0,5 - 3,0 м/мин 0,5 - 3,0 м/мин -  

 

2.3 Контрольные вопросы:

1. Каков физический механизм шлифования?

2. Кие виды шлифования применяются в промышленности?

3. Как образуется трещиноватый слой?

4. Какие основные приемущества метода?

5. Какие недостатки у метода?

6. Для чего служит СОТС? 3 Практическое занятие №3 «Расчет режимов резания при фрезеровании специальных неметаллических материалов» (МЕ-2 Лезвийная обработка неметаллических материалов)

Задание к практическому занятию

Зарисовать эскиз детали, разработать технологический процесс её обработки. Выбрать оборудование, технологическую оснастку и режущий инструмент.

Примерный вид эскиза:

 

 

Рисунок 1. Эскиз обработки

 

Привести характеристику материала, расшифровать маркировку, описать основные свойства и сферу применения материала. Выбрать режущий инструмент для обработки материала, охарактеризовать свойства и марку режущей части инструмента. Рассчитать режимы резания.

 

Примерные варианты заданий

№ задания Диметр фрезы,мм Марка материала Подача мм/об Глубина резания l, мм Период стойкости материала
Стеклопластик ППН 0,10 1 D
Углепластик УГЭТ 0,20 2 D
Стеклопластик ППН 0,30 3 D
Стеклопластик ППН 0,20 2 D
Углепластик УГЭТ 0,40 4 D
Углепластик УГЭТ 0,10 1 D
Стеклопластик ППН 0,40 3 D
Углепластик УГЭТ 0,30 2D
Стеклопластик ППН 0,10 3 D
Стеклопластик ППН 0,30 1 D
Углепластик УГЭТ 0,20 2 D
Углепластик УГЭТ 4 D

Краткие сведения из теории

Стеклопластики— это материалы, наполнителем в которых служат стеклянные волокна. Обычно используют высокопрочные и высокомодульные волокна из бесщелочного алюмоборо- силикатного, магний-алюмосиликатного и других составов стекол. В зависимости от взаимной ориентации волокон стекло­пластики подразделяют на однонаправленные, когда все волокна уложены в одном направлении, и перекрестные — волокна расположены под углом друг к другу. Для однонаправленных стеклопластиков наибольшие показатели механических свойств- вдоль волокон, наименьшие-перпендикулярно им. Механические свойства изделий с перекрестным расположением волокон определяются соотношением волокон в направлениях главных осей и приложения нагрузки. Сизменением объемного содержания волокон в пластике меняются его механические свойства.

У всех рассматриваемых стеклопластиков ярко выражена анизотропия не только механических, но и теплофизических свойств, которые зависят от направления теплового потока относительно направления ориентации волокон.

Характеристики прочности и упругости стеклопластиков за­висят от угла между направлениями приложения нагрузки и укладки волокон, что необходимо знать и использовать при обработке их резанием. При действии нагрузки под углом к направ­лению волокон в материале возникают касательные напряжения, и в этом случае прочность и жесткость материала в значи­тельной степени можно определять упруго-пластическими свойствами связующего, которые, в свою очередь, дают возможность определять и такую важную характеристику материала, как его термостойкость.

Основная масса стеклопластиков может долго работать при температурах 130... 150 °С и кратковременно — до 250 °С. Стеклопластики на основе эпоксидных смол работают при температурах до 200 °С, а на основе кремнийорганических связующих — до 370 °С.

Основные методы получения высокопрочных стеклопластиков - намотка и прессование. При проведении исследований были использованы стеклопластики, полученные методом продольно-поперечной намотки (ППН) и косослойной продольно поперечной намотки (КППН).

Стеклопластик ППН имеет следующий состав: стеклоткань ВПМ по ТУ 6-11-250-72, связующее — совмещенное эпоксифе- нолформальдегидное ИФ-ЭД6 по ТУ 16-504-010—71. Физико-механические характеристики этого материала следующие:

Предел прочности, МПа: при растяжении:

в тангенциальном направлении 930

в осевом направлении 570

на изгиб:

в тангенциальном направлении 490

в осевом направлении 290

на скалывание:

в тангенциальном направлении 63,0

в осевом направлении 43,2

на срез 125

на смятие 263

Модуль упругости при растяжении, МПа 263

Плотность, кг/м3 1,95•103

Теплопроводность, Вт/(м•К) 0,394

Удельная теплоемкость, Дж/(кг•К) 1,006 • 103

Коэффициент Пуассона 0,28...0,32

 

Стеклопластик КППН состоит из стеклонити ВМ иэпоксидного связующего ЭДИ или совмещенного эпоксифенолформальдегидного связующего ИФ-ЭД6. Его основные физико-механические характеристики приведены ниже:

Предел прочности, МПа: при растяжении:

в осевом направлении 460

в тангенциальном направлении 880

при межслойном сдвиге 29,4

при изгибе в осевом направлении 590...640

Модуль упругости при растяжении, МПа:

в осевом направлении 34300

в тангенциальном направлении 128000

Плотность, кг/м3 1,97 • 103

Коэффициент Пуассона 0,28...0,32

Температурный коэффициент К-1 3,4 • 10-5

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м К) 0,464...0,499

Массовое содержание связующего, % 22...24

 

Органопластики — материалы, наполнителем в которых являются органические волокна, т.е. это полимер, наполненный полимером. При сравнительно невысокой плотности этот материал имеет достаточно высокие показатели удельной жесткости и прочности, хорошо работает при знакопеременных нагрузках.

В качестве волокон для производства органопластиков применяются полиамидные, полиэтилентерефталатные и другие природные и синтетические волокна. Однако наибольший интерес представляют волокна на основе ароматических полиамидов и полиимидов, так как они устойчивы до температуры 300 °С и сохраняют достаточно высокие механические показатели при400.. .500 °С.

Изделия из органопластиков можно получать всеми известными для стеклопластиков методами, причем для изготовления изделий конструкционного назначения находят применение высокопрочные синтетические волокна в виде нитей, жгутов, лент, полотен и т.д.

Органопластики обладают высокой прочностью при растяжении вдоль волокон, хорошо выдерживают ударные нагрузки, стойки к действию длительных статических нагрузок, однако имеют низкие показатели при работе на сжатие.

При проведении исследований по обрабатываемости органопластика, результаты которых излагаются ниже, использовал

Относительное удлинение при разрыве, % 0,68

Ударная вязкость, Дж/м2 41,4•106

Плотность, кг/м3 2,1

Коэффициент Пуассона 0,22

Теплопроводность, Вт/(м•К.) 0,49

Удельная теплоемкость, Дж/(кг•К) 4,05•103

 

Углепластики (карбопластики) — материалы, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна, получаемые высоко-температурным пиролизом органических волокон в инертной среде. В качестве связующего для углепластиков применяются главным образом эпоксидные смолы, так как они обладают хорошей адгезией к углеродному волокну и позволяют формовать изделия при невысоких давлениях, что особо важно при относительно высокой хрупкости волокон.

Основные свойства углепластиков — низкая плотность, высокий модуль упругости, высокие прочность и термостойкость, низкий коэффициент трения. Свойства углепластиков зависят от свойств углеродных волокон и в зависимости от типа углеродного волокна могут быть низкомодульные и высокомодульные.

У углепластиков в большей мере, чем у стеклопластиков, проявляется анизотропия свойств. Отличительной чертой угле-пластиков является также их высокая статическая и динамическая выносливость, достаточно высокие тепло-, водостойкость и химическая стойкость. По сравнению, например, со стеклопластиками они обладают повышенной в полтора-два раза теплопроводностью.

Недостатком углепластиков как конструкционных материалов является их низкая, по сравнению со стеклопластиками, прочность сцепления между наполнителем и связующим, а также относительно высокая стоимость.

Основные физико-механические характеристики однонаправленного углепластика на основе эпоксидной смолы и угле- волокна диаметром 5,7 мкм, полученного методом прессования, приводятся ниже:

Предел прочности, МПа:

при растяжении 1030

при изгибе 1080

при сжатии 392,4

при сдвиге 29,4

Модуль упругости, МПа:

при растяжении 1,76•106

при изгибе 1,42•106

при сдвиге 3500

Плотность, кг/м3 1,4

Теплопроводность, Вт/(мК) 0,58

Удельная теплоемкость, Дж/(кгК) 1,3•103

Степень наполнения, % 57...63

 

Каждая из рассмотренных пластмасс обладает своими положительными и отрицательными свойствами, но для целого ряда конструкций желательно иметь материал, обладающий комплексом свойств, присущих каждому из этих материалов. Поэтому в последние годы применяют комбинированные пластмассы, главным образом полиармированные, т.е. такие композиции, которые содержат два или более различных армирующих элементов.

В этих материалах используют преимущества каждого вида волокон. Например, сочетание борных, углеродных и стеклянных волокон с полимерным связующим расширяет диапазон их свойств, т.е. одновременно с высокими значениями прочности и упругости эти материалы имеют высокую ударную вязкость, более низкую стоимость. Иногда прочность высокомодульных углеродных волокон недостаточна, тогда материал модифицируется путем их частичной замены более прочными стеклянными волокнами. Иногда волокна бора закрепляют друг относительно друга стеклянными или углеродными волокнами. Весьма распространенной является композиция бор-алюминий. Так, прочность такого материала повышается в два-три раза. В композициях, состоящих из борных волокон, алюминия и полимера, возрастает модуль сдвига; кроме того, упрощаются методы соединения и сборки узлов конструкций.

Прогрессивные методы, такие как намотка, прессование, литье, экструзия и т.д., позволяют получать изделия из пластмасс относительно высокой точности и качества поверхности. Однако весьма существенный объем механической обработки всегда остается. Поскольку речь идет только о высокопрочных материалах, полученных главным образом намоткой и прессованием, то необходимые операции механической обработки рассмотрим применительно к изделиям, характерны мименно для этих методов формования.

Это, в первую очередь, различные по раз мерам оболочки, плиты и изделия относительно простой формы. Для получения окончательной формы и размеров готових изделий не обходимо применять почти все существующие виды механической обработки.

Механическая обработка необходима для достижения требуемой точности и качества поверхности, получения сложных конфигураций изделия. Это вполне оправдано, особенно при сравнительно небольших объемах производства идентичных изделий, корда разработка и изготовление сложных форм оказываются экономически невыгодными. Она необходима для разрезки изделий до требуемых размеров, а также для получения образцов, с помощью которых определяются физико-механические характеристики готових изделий, например оболочек из пластмасс.

При изготовлении изделий из пластмасс применяют следующие виды механической обработки: точение (наружное и подрезка торца), сверление и развертывание, фрезерование, разрезка, шлифование и нарезани ерезьбы.

Фрезерование применяют для прорезки пазов, вырезки окон, лючков, для получения различного рода канавок и уступов, причем при обработке материалов типа стекло-, органо-, боро- и углепластиков используется фрезерование концевыми, дисковыми и шпоночными фрезами и значительно реже — торцовыми и цилиндрическими. При этом требования к точности фрезерования 11 — 13-го квалитетов, к параметру шероховатости поверхности Rz < 20 мкм.

Фрезерование является одной из часто встречающихся операций обработки изделий из пластмасс. При обработке пластмасс, таких как стекло-, угле-, органо- и боропластиков, фрезе­рование не является определяющей операцией и встречается значительно реже, чем точение, сверление или разрезка. Из пластмасс изготавливают главным образом оболочки, реже плиты и листы, поэтому фрезерование необходимо лишь в том случае, когда нужно обработать пазы, окна, лючки и т. п. Поэтому чаще всего при фрезеровании пластмасс применяют концевые, дисковые и торцовые фрезы и реже цилиндрические.

Из-за специфических особенностей пластмасс как конструкционных материалов их фрезерование обладает рядом характерных особенностей, отличающих от аналогичного фрезерования металлов. Это, в свою очередь, приводит к некоторому конструктивному различию фрез, которое определяется главным образом требованиями, предъявляемыми к фрезерованию пластмасс.

Основные требования к фрезерованию пластмасс сводятся к следующему:

-диаметр фрез может быть существенно увеличен, так как силы резания при фрезеровании пластмасс значительно меньше, чем при обработке металлов;

-возможно применение больших минутных подач и подач на зуб, поэтому число зубьев у фрез должно быть минимальным, что обеспечит большие значения подачи на зуб фрезы;

объем пространства для размещения стружки должен быть увеличен по сравнению с фрезами для обработки металлов, что объясняется особенностями стружкообразования;

-конструкция фрез должна допускать возможность несложной заточки и частой переточки увеличенных главных задних углов, углов наклона режущих кромок, передних углов и вспомогательных углов в плане;

- направление вращения фрезы должно совпадать с направлением подачи, особенно при обработке слоистых материалов, чтобы не было их сколов, расслоения, разлохмачивания.

Для рассматриваемых пластмасс фрезерование твердосплавными фрезами возможно главным образом стекло- и углепластиков и в какой-то мере органопластиков. Фрезерование боропластиков твердосплавными фрезами практически невозможно из-за их катастрофически быстрого изнашивания. Так, при фрезеровании пазов в боропластике шпоночными твердосплавными фрезами стойкость их не превышала одной минуты, причем фреза изнашивалась до такой степени, что ее восстановление было практически невозможно. Поэтому приводимые ниже рекомендации относятся, главным образом, к фрезерованию стекло- и углепластиков.

Как уже отмечалось в предыдущих главах, наиболее целесообразно при обработке пластмасс применение вольфрамокобальтовых твердых сплавов, причем сплавы с меньшим содержанием кобальта являются наиболее стойкими. При различных видах фрезерования пластмасс установлены в результате стойкостных испытаний соотношения поправочных коэффициентов на скорость резания при изменении марки твердого сплава.

Читайте также:

  1. В.6 Материалы, отобранные для последующего анализа
  2. Глава 3. Заговор и инструменты.
  3. Горизонтально -, вертикально - и универсально-фрезерные станки
  4. Кафедра «Станки инструменты»
  5. Круглопильные станки для поперечного распиливания
  6. Круглопильные станки для форматного распиливания
  7. Материалы, используемые в арт-терапии
  8. МАТЕРИАЛЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ ГРУНТОВКЕ.
  9. Материалы, сортамент, сечения металлоконструкций
  10. Металлообрабатывающие станки
  11. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций
  12. Пародонтологические инструменты.

lektsia.com

Что такое абразивный инструмент - Слесарно-инструментальные работы

Что такое абразивный инструмент

Категория:

Слесарно-инструментальные работы

Что такое абразивный инструмент

Уже давно появились инструменты, которые обрабатывают самые твердые материалы.

Обработка таких материалов (закаленная сталь, твердые сплавы) ведется особыми режущими инструментами, изготовленными из зерен минералов, близких по своей твердости предельно твердому веществу — алмазу. Их называют абразивными инструментами.

Абразивный инструмент получил название от иностранного слова, означающего «соскабливание». Соскабливающее или истирающее действие минералов известно с древнейших времен, а наиболее совершенный абразивный инструмент древности — точило из кварца или песчаника — дожил до наших дней и применяется для заточки инструментов из углеродистой инструментальной стали. «Соскабливание» абразивным инструментом по существу представляет; также процесс резания металлов.

Материалом для изготовления современного абразивного инструмента чаще всего служат самые твердые, полученные искусственным путем, минералы: электрокорунд, карбид кремния, карбид бора и некоторые минералы естественного происхождения — наждак, корунд и кварцевый песок. Как видно из рис. 1, твердость абразивных материалов намного превосходит твердость обрабатываемых деталей и значительно выше твердости таких материалов, как металлокерамические твердые сплавы. Наиболее твердым материалом является карбид бора.

Что же представляют собой абразивные материалы.

Наждак — материал, получаемый из особой горной породы, состоящей из смеси корунда и магнезита (железной руды). Для изготовления абразивных кругов и брусков наждак в последнее время почти не применяют.

Корунд — это окись алюминия. В чистом виде он встречается дко. Вязкость его обоих разновидностей (корунда сероватого и желтоватого цвета) незначительная и поэтому корундовые инструменты используются только для работ, при которых их зернам не приходится выдерживать больших усилий. Естественный корунд обозначают буквой Е.

Кварцевый песок, представляющий собой кристаллизованную кремневую кислоту, используется для изготовления ведущих кругов для бесцентрошлифовальных станков. Обозначается буквой П.

Важно отметить, что в настоящее время природные абразивные материалы почти вышли из употребления как материалы для изготовления шлифовальных кругов, уступив место более качественным искусственным материалам. К искусственным материалам относятся: электрокорунд, монокорунд, карбид кремния, карбид бора.

Электрокорунд, или искусственный корунд, представляет продукт

плавки глины в электрических печах и имеет три разновидности.

Нормальный эле к трок орун д, содержащий 86—91 % окиси алюминия и окрашенный в светлые и темнокоричневые тона. Его зерна, имеющие значительную вязкость, вполне пригодны для обработки твердых и прочных материалов: углеродистых сталей, закаленных и незакаленных и даже высоколегированных сталей. Электрокорунд условно обозначают буквой Э.

Белый и розовый эле-ктрокорунды были ранее известны под названием корракса. Они изготовляются из высококачественного сырья — глинозема, представляющего чистую окись алюминия. Такие материалы содержат 96—99% чистой окиси алюминия и служат для изготовления высококачественного абразивного инструмента, производящего чистовую обработку закаленной углеродистой инструментальной стали, низколегированной быстрорежущей стали и выполняющего резьбошлифование. Зерна белого электрокорунда обладают высокой твердостью, но несколько меньшей вязкостью по сравнению с зернами нормального электрокорунда и поэтому применяются для работы с меньшей глубиной шлифования (для отделочных работ) или для шлифования весьма твердых поверхностей (азотированной поверхности, поверхности сормайта и др.). Абразивный инструмент из белого электрокорунда маркируется буквами ЭБ.

Рис. 1. Твердость абразивных обрабатываемых материалов.

Монокорунд является новым абразивным материалом и содержит не менее 97% чистой окиси алюминия. По своей твердости, прочности и режущей способности превосходит электрокорунд нормальный и белый. Он является неплохим материалом для скоростного шлифования закаленных сталей. Условно маркируется буквой М.

Карбид кремния, или карборунд, представляет собой химическое соединение углерода и кремния. Существует две его разновидности: черный карбид кремния, окрашенный в черные или темно-синие тона, и зеленый (карборунд «экстра») — блестящий материал различных зеленых оттенков. Черный карбид кремния менее чист по химическому составу, чем зеленый, однако они оба незначительно отличаются друг от друга по их свойствам. Зерна этих абразивных материалов отличаются особенно острыми режущими кромками, высокой твердостью, но малой вязкостью и, следовательно, большой хрупкостью. По этой причине карбид кремния применяется для обработки материалов не высокой прочности (алюминия, меди, латуни, чугуна, бронзы). Хорошие результаты дает обработка инструментами из черного карбида кремния неметаллических материалов: мрамора, фарфора, фибры, резины, стекла. Зеленый же карбид кремния применяется, главным образом, при обработке металлокерамических твердых сплавов. Черный карбид кремния маркируется буквами КЧ, а зеленый КЗ.

Карбид бора — самый твердый из искусственных абразивных материалов. Его получают в электрических печах из борной кислоты и нефтяного кокса. Для изготовления абразивного инструмента карбид бора пока не используется и применяется только для доводки твердых сплавов.

Открытие способов производства искусственных абразивных материалов позволило создать современный абразивный инструмент, способный обрабатывать самые твердые инструментальные и машиностроительные материалы. Наибольшее распространение получил абразивный инструмент, изготовляемый в виде абразивных кругов и абразивных брусков.

Абразивный круг представляет собой пористое тело, состоящее из твердых зерен абразивных материалов, связанных друг с другом цементирующим веществом.

Еще и сейчас абразивный круг иногда называют «камнем». Это название сохранилось от тех далеких времен, когда для шлифования пользовались естественными горными породами, выделывая из них точила. Теперь же абразивный круг или брусок представляют собой совершенные, сложные и удивительные инструменты. Слесари издавна мечтали об инструменте, который не нужно было бы перетачивать, заправлять, чтобы он работал долгое время как новый. Мечта о таком инструменте казалась несбыточной.

Абразивный круг, как мы уже сказали, состоит из твердых абразивных зерен. Эти зерна служат резцами, при помощи которых снимается стружка с обрабатываемой поверхности металла. При этом абразивные зерна постепенно затупляются и в результате давление на них обрабатываемого металла все более возрастает. Когда эти усилия достигают предельной величины, абразивные зерна выкрашиваются, близлежащие участки связки разрушаются, и на поверхности круга появляются новые абразивные зерна. Данный процесс принято называть самозатачиванием круга.

Нарушение нормальных условий работы круга, как-то: несоответствие его твердости обрабатываемому материалу, неправильные режимы резания и т. д., приводят к ускоренному и неравномерному износу круга. Неравномерный износ круга обусловлен и неоднородностью структуры, т. е. неодинаковым расположением в нем абразивных зерен и связующего вещества, различием размеров абразивных зерен и их остротой, а также неодинаковой прочностью сцепления отдельных зерен со связующим веществом и т. д. В результате неравномерного износа на круге образуются местные впадины и выпуклости, и круг теряет правильную геометрическую форму. %

Следует отметить, что, даже несмотря на самозатачивание круга, часто происходит «затупление» круга, а при обработке вязких и мягких металлов и его засаливание. Поэтому для восстановления правильной геометрической формы круга и его. режущих способностей он нуждается в периодической правке.

Для правки кругов широко применяют алмаз. Однако применение алмаза экономически невыгодно и далеко не всегда необходимо с технологической точки зрения. Поэтому, где это возможно, правку кругов ведут алмазозаменителями. Нашей промышленностью для этой цели выпускаются абразивные (круги A3 и круги из карбида кремния) и твердосплавные алмазозаменители.

В обоих -случаях, как при правке круга алмазом, так и алмазозаменителями необходимы следующие условия. Абразивный круг должен быть тщательно сбалансирован, а шпиндель, на котором укреплен круг, не должен иметь люфта в подшипниках. Механизмы подачи должны действовать легко, без заеданий. Приспособление для правки должно быть жестко закреплено на станке и не иметь вибраций. Правку круга рекомендуется вести на оборотах круга, соответствующих рабочим.

Для грубой и предварительной правки шлифовальных кругов применяются стальные и чугунные алмазозаменители в виде звездочек, гофрированных дисков, фасонных роликов. Такие заменители может легко изготовить любой инструментальный цех. Практика показала, что при правке такими заменителями режущие свойства круга получаются выше, чем при правке кругами A3 и твердосплавными дисками.

Читать далее:

Паспорт абразивного инструмента

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

Шлифовальный инструмент

Разнообразие инструмента для шлифования профилей

Шлифованием называется процесс обработки поверхности с использованием очень тонких абразивных материалов, позволяющих сгладить микронеровности и получить идеально гладкую поверхность. Шлифование профилей, конечно же, значительно сложнее, чем шлифование плоских поверхностей. Особо проблемными являются профили, в сечении которых присутствуют резкие переходы с острыми углами.

шлифовка профилей

Забавным является тот факт, что все варианты сечений, применяемые сегодня в профилировании погонажных изделий, были созданы еще древнегреческими архитекторами. Эти элементы профилей, называемые мулюрами или обломами, делятся на прямолинейные (полка и плинт) и криволинейные, к которым относятся выкружки, гуськи, каблучки, различные виды валиков и прочие.

Основной проблемой шлифования профильных поверхностей является то, что сложно обеспечить равномерный контакт абразивной поверхности с обрабатываемым материалом. Помимо хорошего контакта для качественной полировки требуется обеспечить равномерное давление по всей площади соприкосновения.

Разработки в области шлифования профилей

Равномерного соприкосновения и давления добиться довольно сложно, особенно в случае со сложными поверхностями, поэтому техника для шлифования профилей непрерывно совершенствуется. Разработки ведутся в двух основных направлениях:

  • жесткий инструмент со строгим контрпрофилем;
  • эластичный, приспосабливающийся к профилю инструмент.

В случаях довольно сложных профилей невозможно добиться полноценной обработки с использованием лишь одного инструмента, поэтому применяются различные их комбинации, последовательно обрабатывающие отдельные элементы профиля. Разработка и совершенствование инструментов для эффективного шлифования профилей не прекращается, что привело к появлению большого количества простых и комбинированных устройств, таких как:

  • Жесткие шлифовальные диски;
  • Эластичные шлифовальные диски с контрпрофилем;
  • Непрофилированные эластичные диски;
  • Щеточно-шлифовальные барабаны;
  • Ленточно-шлифовальные устройства.
  • Жесткие шлифовальные инструменты

Профильные шлифовальные диски изготавливаются из прочной стали в точном соответствии с формой обрабатываемого профиля. На их поверхность наносится абразив, чаще всего в виде мягкой шлифовальной "шкурки", которая плотно облегает поверхность контрпрофиля. В зависимости от стадии обработки используется шкурка необходимой зернистости.

Существует также промежуточный вариант между жесткими и эластичными дисками. В качестве рабочей поверхности такого диска используется термопластичный материал, содержащий в своем составе зерна абразива. Одним из главных преимуществ таких дисков является простота изготовления новых контропрофилей, из недостатков же – недолговечность.

Эластичные шлифовальные диски

Эластичные профильные диски изготавливаются из различных сортов резины, смешанных с абразивной крошкой. Они обладают необычной способностью подстраиваться под форму профиля в процессе шлифовки. При этом их поверхность довольно быстро изнашивается, впрочем, изготовление новых не вызывает особых трудностей или затрат. Такой диск отливается из резиново-абразивной смеси, а профилирование рабочей поверхности выполняется с помощью образца профиля, покрытого более прочным абразивным материалом.

Волоконные диски

Довольно распространенными являются также волоконные диски, изготавливаемые из материала, называемого "скотч-брайт". Специальные ленты из синтетического волокна (обычно это нейлон) пропитываются клеящим раствором, смешанным с абразивом нужной зернистости, после чего наматываются на металлический диск и прессуются. Волоконные диски менее пластичны, но более долговечны, чем резиновые.

Шлифовальные диски-щетки с металлическим ворсом

инструмент для шлифования

Интересной разновидностью являются шлифовальные диски, представляющие собой радиальные щетки с металлическим ворсом, полностью залитые каучуковым наполнителем. Однако они имеют довольно много недостатков, не могут похвастаться высокой эффективностью, а кроме того, сложны в изготовлении, поэтому практически не используются.

Лепестковые шлифовальные круги

Довольно необычный инструмент, представляющий собой полоски или лепестки из высококачественной шлифовальной шкурки, наклеенные на специальный барабан и образующие своеобразную радиальную щетку.

Простейшие лепестковые круги представляют собой основу из эпоксидной смолы с вклеенными короткими лепестками, но в рамках нашей статьи они представляют скорее академический интерес, поскольку применяются в основном в металлообработке ручным инструментом.

Шлифовальные лепестковые барабаны

Для обработки дерева применяются многоразовые барабаны, позволяющие использовать сменные лепестки. Кроме того, имеются довольно сложные конструкции, содержащие несколько (до 12) рулонов шлифовальной шкурки внутри, что позволяет вручную или автоматически обновлять лепестки по мере их стирания. При этом лишняя длина обрубается специальными ножами, расположенными на внутренней стороне защитного ограждения барабана.

Для более равномерного прилегания к обрабатываемой поверхности лепестки часто нарезают на узкие полоски. Прижим осуществляется в основном за счет центробежных сил, но иногда, чтобы его усилить, используется специальная упругая щетина, подпирающая лепестки. Но даже в этом случае лепестковые шлифовальные барабаны не могут осуществлять большого давления на заготовку, а потому применяются в основном для легкой полировки и очистки поверхности.

Частично решить эту проблему удалось голландской компании «Фладдер», которая в 70-х годах запатентовала необычный тип конструкции лепесткового барабана, в дальнейшем интенсивно применяемый ей в шлифовальных станках собственного производства. Каждая полоска свернута в трубочку и залита изнутри эпоксидной смолой или пластмассой. В процессе работы кончик этой трубочки надламывается, шкурка распрямляется и прижимается абразивной стороной в обрабатываемой детали.

Щеточные шлифовальные барабаны

Спектр применения щеточных шлифовальных барабанов очень широк, прежде всего, благодаря возможности регулировать жесткость и абразивные свойства щетины в широких пределах. Частным случаем щеточного шлифовального барабана является уже рассмотренный выше лепестковый барабан, армированный радиальной щеткой.

Как самостоятельный инструмент, щеточные барабаны также имеют довольно много разнообразных конструкций. К примеру, они могут быть наборными и состоять из большого количества обычных линейных щеток, закрепляемых на барабане специальными механизмами. Преимуществом такой конструкции является простота замены щеток по мере износа. Другой вид наборных барабанов составляется из плоских круглых щеток требуемого диаметра.

Для изготовления щеток применяются как натуральные, так и синтетические волокна. Особой эффективностью отличаются щетки из так называемого абразивонаполненного волокна, представляющего собой синтетические жгутики с наполнителем из тонкого абразива. Одним из преимуществ абразивонаполненного волокна является то, что в отличие от других абразивных материалов оно не засаливается и не теряет эффективности по мере износа.

Щеточный барабан не может обеспечить достаточного давления на обрабатываемую поверхность, а значит скорость и глубина обработки невысокая, даже при использовании абразивных щеток. В связи с этим данный инструмент используется в основном для окончательного полирования поверхности, предварительно обработанной более грубым методом.

Как барабанные, так и дисковые шлифовальные инструменты изготавливаются в форме насадок и предназначены для закрепления на шпинделях станков или ручных инструментов, в зависимости от поставленных задач. При этом к ним предъявляются особые требования по балансировке, чтобы исключить биения в процессе работы. Плохо сбалансированный барабан или диск может создавать на обрабатываемой поверхности кинематическую волну и прочие дефекты. Особенно важной правильная балансировка является для жестких шлифовальных дисков.

Недостатки различных шлифовальных инструментов

Такое разнообразие инструмента для шлифовки профилей обусловлено тем, что у каждого из них есть как преимущества, так и недостатки. Так, например, основным недостатком жестких полировочных дисков является небольшая площадь взаимодействия с заготовкой. Это может привести к неравномерной обработке, случайным дефектам и появлению кинематической волны. Чтобы избежать этого, необходимо ограничивать давление и скорость подачи обрабатываемого профиля.

Лепестковые и щеточные шлифовальные барабаны не могут обеспечить высокой эффективности работы и применяются чаще всего на последнем этапе полировки, что, впрочем, не исключает случайных "прошлифовок". Секционные диски сложны в изготовлении и недолговечны, а волоконные диски не могут похвастаться ни скоростью обработки, ни долговечностью.

Однако, несмотря на недостатки, присущие каждой из методик шлифования, все они по-прежнему актуальны и активно применяются. Специальным образом изготовленные контрпрофили позволяют добиться высочайшего качества обработки материалов как жесткими, так и эластичными инструментами. Кроме того, благодаря непрекращающимся исследованиям и разработкам, технологии непрерывно совершенствуются, что позволяет повысить качество и скорость обработки, не удорожая при этом оборудование.

stanwood.ru

Абразивный инструмент — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Абрази́вный инструме́нт, инструмент, режущая часть которого состоит из абразивных зерен. Изготовляется из абразивных материалов и предназначен для механической абразивной обработки различных видов материалов. По свойствам, форме и строению он существенно отличается от других видов режущего инструмента. Абразивный инструмент может работать при скоростях резания, значительно превосходящих скорости резания металлообрабатывающим инструментом, обрабатывать различные по свойствам материалы — от кожи, резины и дерева до труднообрабатываемых высокотвердых закаленных сталей и изделий из твердых сплавов. Абразивные инструменты разделяют на 2 типа: жесткие (шлифовальные круги, головки, сегменты и бруски) и гибкие (шлифовальная шкурка и изделия из нее — ленты, диски и др.). В процессе обработки абразивным инструментом можно снимать слой материала глубиной от нескольких миллиметров до долей микрометра, обеспечивая высокую точность и качество обработки.

Абразивный инструмент на основе различных электрокорундов применяют на обдирочных и черновых операциях обработки заготовок из материалов, имеющих высокий предел прочности на растяжение, на чистовых и отделочных операциях обработки заготовок и инструментов из различных сталей, получистовых и чистовых операциях обработки заготовок из средне- и высоколегированных сталей и т. д. Абразивный инструмент из титанистых электрокорундов обладает более высокими режущими свойствами и выделяет меньше теплоты при шлифовании по сравнению с использованием нормального и белого электрокорунда. Это позволяет использовать его на операциях, где имеется опасность появления прижогов или недостаточная стойкость инструментов. Абразивный инструмент на основе карбида кремния имеет наиболее широкую из всех абразивных материалов область применения: он незаменим при обработке чугуна, меди, алюминия, стекла и др. Алмазные круги с внутренней или внешней режущей кромкой широко применяются в полупроводниковой промышленности.

При изготовлении абразивного инструмента используют различные связки. В качестве связок, применяемых для закрепления зерен в абразивном инструменте, могут применяться неорганические и органические вещества, а также их комбинации. Основной объем абразивного инструмента выпускается на керамических, бакелитовых и вулканитовых связках, реже — на силикатовой, глифталевой и магнезиальной связках, скрепляющих отдельные абразивные зёрна.

Понятие твердость абразивного инструмента не совпадает с физической характеристикой вещества. Твердостью абразивного инструмента называется величина, характеризующая свойство абразивного инструмента сопротивляться нарушению сцепления между зернами и связкой при сохранении характеристик инструмента в пределах установленных норм. Шкала твердостей абразивного инструмента состоит из 8 основных степеней твердости. Термин твердость абразивного инструмента характеризует также способность изделия к самозатачиванию. В процессе шлифования абразивные зерна по мере их затупления скалываются и выкрашиваются, обнажая лежащий под ними слой незатупившихся зерен. Это свойство абразивного инструмента называют способностью к самозатачиванию, т. е. частичного самовосстановления режущих свойств инструмента в процессе его работы. Чем интенсивнее происходит скалывание и выкрашивание, тем полнее самозатачивание абразивного инструмента. При частичном самозатачивании абразивного инструмента режущая способность его восстанавливается не полностью. Для полного ее восстановления абразивный инструмент подвергают правке удалением поверхностного слоя зерен. При этом одновременно выправляется форма инструмента.

Под структурой абразивного инструмента понимают соотношение объемов абразивного материала, связки и пор в абразивном инструменте. Номером структуры обозначается степень пористости инструмента. Номера (1–4) соответствуют закрытой структуре, (5–8) — средней, (9–12) — открытой и 13 и выше — высокопористой.

Технология производства абразивного инструмента в значительной степени определяет их рабочие свойства: однородность состава, твёрдость, износостойкость и точность размеров и др.

megabook.ru