Виды и применение шлифовальных кругов

В угловых шлифовальных машинках абразивные круги часто выполняют роль режущего инструмента.

Виды шлифовальных кругов

Шлифовальные круги различают по следующим признакам:

Рассмотрим наиболее распространенные классификации.

Форма шлифовального круга

Форма круга определяется характером выполняемых работ, наиболее распространены круги следующей формы:

плоский прямого профиля
плоский конического профиля
плоский с выточкой
плоский с двухсторонней выточкой
дисковый
кольцевой
тарельчатый
чашечный

Материал круга

Круг состоит из абразивного и связующего материала. В качестве абразива используют минералы естественного или искусственного происхождения.

Различные абразивные материалы предназначены для выполнения определенного рода работ (шлифование металла, зачистка, резка, обработка цветных металлов и т.д.), выбрать подходящий круг для шлифования можно в интернет магазине «Сварка ВЭЛД».

Вулканические материалы (В) входят в состав плоских кругов, отрезных дисков.

Зернистость абразивного материала

Стандартом ГОСТ 3647-71 установлены три группы зернистости: микропорошки, шлифпорошки, шлифзерно.

Характеристики шлифовальных кругов

Твердость круга определяется прочностью связки, т.к. твердость абразивных элементов значительно выше.

Структура характеризуется внутренним строением и составом круга, соотношением и взаимным расположение частиц абразива и связки.

Размеры и форма диска определяются характером выполняемых работ.

Применение шлифовальных кругов для обработки металла

Для обработки твердых сплавов используют шлифовальные круги из карбида кремния зеленого с содержание SiC 96. 98%.

Источник

Типы и характеристики абразивных кругов

Заготовки из металла и других материалов перед тем, как выпустить в продажу обрабатывают. Чтобы поверхность изделия была очень ровной и гладкой используют абразивные шлифовальные круги. С их помощью материал шлифуется и приобретает идеальный блеск и гладкость.

Что указывается в маркировке

Основными характеристиками, учитываемыми при выборе кругов, является их тип, вид абразива, связка, твердость и зернистость. При этом твердость и структура для многих видов обработки играют более важную роль, чем материал абразива.

В маркировке изделий содержится следующая информация:

При выборе круга необходимо учесть, что маркировка, выполненная по различным ГОСТам, отличается обозначениями зернистости, твердости и других параметров. Кроме того, производители используют различную маркировку для своих кругов, исключая некоторые параметры и используя старые и новые обозначения. Приведём пример расшифровки

1 – 25А – в качестве абразива используется белый электрокорунд;
2 – средний размер абразивного зерна 370 мкм (F46);
3 – твердость среднемягкая, тип L;
4 — средняя структура (6);
5 – керамическое связующее вещество (V);
6 – максимальная скорость вращения 35 м/с;
7 — категория точности Б;
8 – 3-й класс неуравновешенности.

Типы и характеристики шлифовальных кругов

Применяемые сегодня шлифовальные круги имеют принципиально одинаковое устройство: в общем случае это тело вращения с различным профилем, сформированное из массива абразивных зерен со связующим, и имеющее в центре посадочное отверстие для монтажа на шпинделе (валу) машины/станка. Круг изготавливается склеиванием абразивных зерен определенного размера с помощью связок, которые обеспечивают необходимую прочность изделия и предотвращают его разрыв под действием центробежных сил при вращении.

Круги классифицируются по профилю (сечению), типу и зернистости используемых абразивов, типу связующего материала и некоторым характеристикам.

В качестве абразивного материала используются следующие типы шлифовальных порошков:

Существуют шлифовальные круги, в которых в качестве абразива используются алмаз, эльбор и другие материалы, однако они имеют иную конструкцию (металлическое основание, на которое нанесен слой абразива) и характеристики, и в данной статье не рассматриваются.

Зернистость абразивов, используемых для изготовления кругов, лежит в пределах F36 – F220 по ГОСТ Р 52381-2005 (соответствует международной спецификации FEPA — Federation of European Producers of Abrasives, Европейской федерации производителей абразивов) и М63 – М10 по ГОСТ 3647-80 (в настоящее время частично отменен). В кругах с абразивами F36 – F220 средний размер зерна лежит в пределах 58 – 525 микрон, а с абразивами М63 — М10 — от 7 до 63 микрон.

При формовании шлифовального круга могут использоваться следующие типы связок:

Типы связок абразивных кругов

Керамические связки — это неорганические компоненты на основе различных типов глин с добавками полевого шпата, кварца и других веществ. Керамическая связка после обжига обеспечивает кругу необходимую жесткость, износостойкость и прочность (в том числе и температурную), однако она имеет повышенную хрупкость. Данные типы кругов не используются в станках и машинах, ведущих обработку с ударными нагрузками.

Бакелитовая связка — это смола (бакелит), которая может использоваться в чистом виде, с упрочняющими добавками (маркировка BF/БУ) или с графитом (маркировка B4/Б4). Бакелитовая связка благодаря эластичности устойчива к ударным нагрузкам, однако плохо противостоит высоким температурам и агрессивным средам (в том числе некоторым типам смазочно-охлаждающих жидкостей, СОЖ). Также кругам на бакелитовой связке присуща хорошая самозатачиваемость — изношенное зерно относительно легко отрывается от связки, обнажая новое зерно, что обеспечивает стабильные абразивные свойства.

Вулканитовая связка — это вулканизированный каучук (фактически — резина высокой плотности или эбонит), который может иметь различные присадки для повышения прочности и химической стойкости. В настоящее время данный тип шлифовальных кругов используется реже всего.

Шлифовальные круги могут формоваться с различным соотношением количества абразивного зерна и связки, что характеризует их структуру, которая может быть следующих видов:

Чем выше число, тем менее плотной структурой обладает круг, и тем большее расстояние в нем между зернами.

В зависимости от типа связки и плотности круги могут иметь различную твердость — характеристику, указывающую на прочность удерживания связкой абразивных зерен. Чем выше твердость, тем прочнее зерно удерживается в связке, и тем сложнее оно вырывается при выполнении шлифовки поверхности изделия. По твердости круг может быть следующих типов:

Цифробуквенная маркировка твердости соответствует старому стандарту ГОСТ 19202-80 (сегодня не используется), латинскими буквами — стандарту ГОСТ Р 52587-2006.

Наконец, шлифовальные круги могут иметь класс точности «АА», «А» и «Б», и классы неуравновешенности от 1 до 4.

Шлифовальные круги делятся на несколько типов по профилю (сечению):

Профили шлифовальных кругов

Все характеристики, геометрическая форма и размеры шлифовальных кругов для стационарных электрических машин и станков в России регламентируются стандартом ГОСТ Р 52781-2007. Ранее действовал стандарт ГОСТ 23182-78 на круги для ручных машин, однако в настоящее время он отменен.

В отдельную группу выделяются круги для ручных шлифовальных машин, изготовленные из нетканых материалов с нанесенным на них абразивным зерном. Данные инструменты изготавливаются по собственным стандартам предприятий, они сегодня представлены в большом количестве для выполнения самого широкого круга операций.

Абразивы и зернистость

Материал абразива обозначается цифробуквенной маркировкой. Так, электрокорунд маркируется литерой А. Белый электрокорунд – от 22А до 25А, нормальный от 12А до 16А, хромистый от 32А до 34А. Также есть титанистый электрокорунд (37А), циркониевый (38А) и другие разновидности. Чем выше номер, тем выше качество материала. Карбид кремния обозначается литерой С и подразделяется на черный (от 52С до 55С) и зеленый (62С – 64С).

Алмазные круги маркируются следующим образом:

Зернистость определяет чистоту получаемой поверхности. В маркировке обозначается размер (ширина) зерна. В соответствии со старым ГОСТ 3647-80 данный параметр обозначается в единицах равных микрометрам поделенным на 10 (10 = 100 мкм). Микропорошки маркируются буквой М. Согласно новому ГОСТ Р 52381-2005 зернистость обозначается литерой F и числовым обозначением. При этом, в отличие от старого стандарта, чем больше число – тем меньше размер абразивного зерна.

Твердость и другие параметры

Твердость – это способность связующего вещества удерживать зерна от вырывания, что влияет на возможность самозатачивания. Всего существует 8 групп твердости в соответствии с приведенной ниже таблицей.

Следующий параметр – структура круга, что подразумевает процент абразива в единице объёма. Плотная структура обозначается цифрами от 1 до 4, средняя 5 – 7, открытая 8 – 10 и высокопористая 11 и 12.

Далее идёт обозначение связки. Керамическая обозначается буквой V или К по старому ГОСТу, бакелитовая — В (Б) и вулканитовая R (В). Бакелитовая связка с упрочнителем обозначается BF (БУ), с графитовым наполнением В4 (Б4). Класс точности АА, А и Б. Наиболее точным является АА, круги данного класса используются в автоматических линиях. И последнее значение – класс неуравновешенности массы инструмента. Обозначается цифрами от 1 до 4. Данный параметр не влияет на балансировку инструмента в сборе с фланцами.

Размер абразивных дисков

Маркировка абразивных кругов по размеру пишется так: DхТхН (где D – наружный диаметр, Т – высота, Н является диаметром отверстия). Параметр D может достигать максимального размера в 1100 мм, значение Н может быть до 305 мм, а параметр Т варьируется от 0,18 мм до 250 мм.

Типы эльборовых и алмазных дисков подробнее описаны в ГОСТе 24747-90. Маркировка формы подобных шлифкругов состоит из трех или четырех символов, обозначающих форму сечения корпуса и слоя, его расположения на круге, а также предоставляют информацию о конструктивных особенностях корпуса.

Например, 150x16x32 – размер абразивного круга 25А электрокорунда белого.

Памятка при выборе абразивных кругов:

Структура и показатель твердости

Плотность структуры кругов для шлифовки обозначается процентным соотношением объема зерен абразива в единице объема круга. Чем больше абразива, тем плотнее будет структура шлифовального круга.

Если осуществлять заточку инструмента, круг с менее плотной структурой лучше подвержен очистке поверхности от частиц материала, создает меньше риска для возникновения деформации и быстрее охлаждается.

Зачастую специалисты используют диски средней твердости, однако все зависит от вида выполняемых работ, обрабатываемого покрытия и самого инструмента.

Какие бывают номера структур и объемы абразива в шлифовальном круге:

Однако не путайте показатели твердости круга с показателями твердости абразива. Согласно ГОСТ 2424, твердость шлифовального круга различают по заглавной букве.

По ГОСТу Р 52587-2006 существуют такие обозначения:

Какую твердость шлифкруга выбрать? Это зависит от многих параметров – особенностей обрабатываемого материала или поверхности, физических свойств, конечно, мощности шлифовальной машинки. Если необходимо выдержать точную форму обрабатываемого материала, следует приобрести круг с высокой степенью твердости. Мягкие же применяются для предотвращения трещин и прижогов, также при шлифовке без дополнительного жидкостно-смазочного охлаждения поверхности.

К примеру, возьмем тот же шлифовальный круг 25A, у которого класс твердости K, а структура 7. Это означает, что этот диск относится к среднемягким и имеет среднюю структуру абразива.

Виды шлифкругов

Согласно непрофессиональной классификации шлифовальных кругов выделяют следующие разновидности:

Класс неустойчивости

Класс точности имеет три значения: АА, А и Б. Первый тип применяют для работ на станках, автоматических линиях. Класс А довольно точный, а круги класса Б применяются для менее ответственных операций при обработке поверхностей.

Неустойчивость имеет четыре класса (от 1 – самый точный – до 4 – самый грубый). Это обозначение показывает специалисту отношение массы абразивного диска к точности его геометрической формы. Зачастую маркировка классов точности и неустойчивости указаны рядом.

Например, рассматриваемый нами шлифовальный круг 25А F46 L 6 V 35 Б 3 имеет показатели точности Б и неустойчивости 3.

Так, круги с маркировкой АА имеют наименьшую неуравновешенность, с точностью А – 1 и 2, с буквенным обозначением Б – от 1 до 4 классов.

Посмотрите также

Источник

Характеристики шлифовальных кругов

Шлифовальные круги характеризуются маркой абразивного материала, зернистостью, материалом связки, твердостью, структурой, формой, размером, классом инструмента и классом дисбаланса.

Зернистость. Зернистостью называют номер зерен, характеризующий их крупность. Абразивные зерна разбиты на 26 номеров зернистости (ГОСТ 3647-59), из них 19 обозначены номерами: 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3 и семь обозначены номерами: М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5. Размеры зерна уменьшаются от номера 200 к номеру М5.

В зависимости от зернистости абразивные материалы подразделяются на три группы: шлиф-зерна – номера от 200 до 16, шлиф-порошки – номера от 12 до 3 и микропорошки – номера от М40 до М5.

Связка. Для изготовления шлифовальных кругов, брусков и т.д. из зерен абразивного материала, используется специальный материал, называемый связкой. Связки разделяются на неорганические (минеральные) и органические. Из наиболее распространенных неорганических связок является керамическая К, силикатная С и магнезильная М, а из органических – вулканитовая В и бакелитовая Б.

Керамическая связка, на которой изготовляют около 90% шлифовальных кругов и других инструментов, состоит из огнеупорной глины, полевого шпата, талька, мела, кварца и жидкого стекла. Инструменты, изготовленные на этой связке, прочны, обладают хорошей термохимической стойкостью и хорошо сохраняют профиль. Недостаток – высокая хрупкость.

Вулканитовая связка состоит из 70% каучука и 30% серы. Инструмент, изготовленный на ней, обладает высокой эластичностью и наибольшей прочностью, но низкой теплостойкостью, поэтому работать надо с охлаждением.

Бакелитовая связка состоит из искусственной смолы, составляющей смесь карболовой кислоты и формалина.

Шлифовальные круги на этой связке прочны, эластины, допускают большие окружные скорости резания. Недостаток – повышенная способность разрушаться под действием щелочных растворов. Абразивы на этой связке применяют при тонком и чистовом шлифовании, что уменьшает опасность прижега, кроме этого, шлифовальные круги на вулканитовой и бакелитовой связках выдерживают более высокие окружные скорости (примерно в 1,5 больше), чем на керамической связке.

Алмазные шлифовальные круги, доводочные бруски делают на металлической (марок MI, МК, М5, и др.) и органической (порошковый бакелит с наполнителями марок БI, Б2, Б3 и др.) связках. Шлифование производят кругами на металлической связке, а доводку – кругами неорганической связке.

Твердость. Твердостью называют сопротивляемость связки вырыванию абразивных зерен внешней силой. Имеется смесь степеней твердости, состоящих каждая из нескольких подразделений (см. таблицу 1).

Чем прочнее держатся зерна, тем тверже считается абразивный инструмент. Следует отметить следующее: чем тверже шлифуемый материал, тем быстрее притупляются зерна круга, а следовательно, тем мягче должен быть выбран круг (слабее связка).

Чем меньше номер структуры, тем плотнее расположены зерна, тем
меньше пор.

Круги со структурой 0-3 применяют при круглом шлифовании твер­дых и хрупких материалов, когда требуется высокая чистота получае­мой поверхности. Структуры 4-6 применяют для наружного круглого шлифования и плоского шлифования мягких материалов, а структуры 7-12 для скоростного шлифования.

Класс дисбаланса. Для шлифования кругов он определяет допустимые отклонения от статистического баланса. Установлены четыре класса дисбаланса 1, 2, 3 и 4 (ГОСТ 3060-55). Дисба­ланс круга увеличивается от I-го к 4-му классу.

Класс инструмента. Класс инструмента дает предельные отклонения размеров. Абразивный инструмент изготовляют двух классов А и Б (ГОСТ 4785-64). Точность инструмента класса А выше, чем класса Б.

Источник

Маркировка и выбор шлифовальных кругов

Полная маркировка шлифовальных кругов содержит:

Маркировка кругов, выполненная в соответствии с различными редакциями ГОСТов, имеет некоторые отличия, касающиеся обозначений зернистости, твердости, марки абразива и связки. Производители по-разному маркируют свои круги, используя старые или новые обозначения и исключая некоторые характеристики. Ниже приведены примеры расшифровки обозначений шлифовальных кругов.

Выбор марки шлифовального круга должен делаться с учетом всех его характеристик.

Типы шлифовальных кругов и их размер

Выпускаются следующие типы шлифовальных кругов (в скобках даны обозначения по старому ГОСТ 2424-75):

Все типы описаны в ГОСТе 2424-83.

Типы алмазных и эльборовых кругов регламентируются ГОСТ 24747-90. Маркировка формы эльборовых и алмазных кругов состоит из 3-х или 4-х символов, несущих информацию о форме сечения корпуса, форме сечения эльборосодержащего или алмазоносного слоя, о расположении последнего на круге, о конструктивных особенностях корпуса (если имеются).

Все типы описаны в ГОСТе 24747-90.

Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.

Выбор диаметра круга обычно зависит от числа оборотов шпинделя на выбранном станке и от возможности обеспечить окружную скорость оптимальной величины. Удельный износ будет наименьшим при наибольшем размере круга по диаметру. На рабочей поверхности кругов с меньшими размерами расположено меньшее количество зерен, каждому зерну приходится снимать большее количество материала, и поэтому они быстрее изнашиваются. При работе кругами небольших диаметров часто наблюдается неравномерный износ.

При выборе алмазного круга желательно обратить внимание на ширину алмазоносного слоя. При работе «на проход» она должна быть относительно большой. При шлифовке методом «врезания» ширина алмазного напыления должна быть соизмерима с шириной обрабатываемой поверхности. В противном случае на поверхности круга могут появиться уступы.

Абразивы

Наиболее часто используемыми абразивными материалами для шлифовальных кругов являются: электрокорунд, карбид кремния, эльбор, алмаз.

Алмаз широко используется для изготовления алмазных шлифовальных кругов, применяемых для доводки и заточки твердосплавного инструмента, обработки деталей из твердых сплавов, оптического стекла, керамики и пр. Он используется также для правки шлифовальных кругов из других абразивных материалов. При нагревании на воздухе до 800°С алмаз начинает сгорать.

Эльбор (КНБ, CBN, боразон, кубонит) представляет собой кубическую модификацию нитрида бора. Имея такую же твердость, как алмаз, он значительно превосходит последний в термостойкости.

Выбор того или иного абразивного материала в значительной степени определяется характеристикой обрабатываемого материала.