Алмазные круги. Заточка и доводка резцов Круги для заточки токарных резцов по металлу
При постоянном использовании, любой режущий прибор, от мясорубки до бензопилы, имеет тенденцию терять свои свойства, что сказывается на эффективности его использования. Дабы сэкономить деньги и продлить жизнь аппарата, можно использовать алмазный диск заточной. Благодаря своим свойствам, алмаз с легкостью затачивает, реставрирует или шлифует поврежденную поверхность. Такой диск можно использовать как в быту, так и на производстве или во время строительства. Кроме алмаз, алмазный круг может выравнивать, сглаживать и шлифовать поверхность, как это делают полировальный или шлифовальный круг.
Очень часто, заточный круг используют для работы с твёрдосплавным резцом. Но прежде, чем перейти к тому, какие алмазные круги лучше подходят для заточки твердосплавных резцов, стоит разобраться, что это вообще такое. Есть два основных типах круга для заточки: абразивный, или, как его еще называют, наждачный, и алмазный. Первый тип подойдет для мелкой, бытовой заточки, например, ножевого элемента мясорубки, а также, для заточки ножей. Алмазный же круг предназначен для более габаритной работы. Так, его можно применять для заточки дисковых пил, для напайки на перфораторных бурах, для заточки цепей бензопил и других подобных твердосплавных инструментов.
На что стоит обратить внимание при выборе алмазного диска
Алмазные круги, в свою очередь, также различаются по нескольким пунктам, на которые стоит обращать внимание при выборе нужного вам девайса. Отличаться круги могут шириной, толщиной и диаметром алмазного слоя, других аспектах. Заметим, что чем большую толщину и ширину будет иметь алмазный слой, тем дороже обойдется диск, но тем медленнее он будет поддаваться износу и затупляться.
Для того, чтоб правильно выбрать круг, стоит обращать внимание на информационную этикетку, которая расположена, зачастую, на внешней стороне диска. На ней можно отыскать информацию по всем пунктам характеристики девайса: размер, структуру, зернистость, максимально позволенную скорость, твердость, точность и другие. Можно выделить два основных отличия: тип круга и уровень его зернистости.
Что стоит учитывать при выборе
Первое отличие – тип или форма диска. Существует 3 формы: чашка, тарелкообразная форма или плоский. Форма чашки глубокая, хорошо подходит при работе с резцами, ножевыми лезвиями, напайками и остальными схожими девайсам, подходит для работ по шлифованию поверхностей. Именно форма чашки используется при работе с твердыми неметаллами, такими как керамика, камень и даже стекло.
Тарелка – имеет меньшую глубину, но в остальном может иметь такие же характеристики, как и первая разновидность круга. Хорошо подходит для пил с твердосплавными напайками, элементов мясорубки, а также, если диск достаточно тонкий, для заточки цепей бензопил. Тарелкой удаляются остатки краски или лака, хорошо ведет себя при работе с художественным стеклом, мозаикой, может использоваться, как полировочный инструмент.
Нужна идеальная поверхность, выбирайте «плоский»
Последний круг, прямой (плоский) не имеет углубления, а слой алмазов расположен сбоку диска. Если вам требуется идеальная плоскость, то спокойно выбирайте для обработки металла последние диски. Следующий тип различий между насадками – степень зернистости. Она может быть мелкой, средней, крупной и более крупной. Насадки с крупными зернами используют тогда, когда необходимо снять внушительный слой металла с твердосплавного инструмента, со средними – для заострения изделий, например, для пил или деталей мясорубки, а мелкими – для финальной обработки.
Что и чем затачивать
Какие алмазные круги необходимы вам, как уже обозначалось, зависит от того, с каким материалом вам предстоит работать. Также, от материала зависит, каким способом будет производиться заточка, сухим или мокрым, то есть с использованием в виде охладителя воды. Самым популярным считается круг формы тарелки со средней зернистостью.
Немного познакомившись с тем, что же такое диск алмазный для затачивания, можем перейти к тому, какой же алмазный заточной круг стоит выбрать для затачивания резцов. Затачивание токарных резцов является работой по обрабатыванию поверхности инструмента, в целях придания ему нужной формы новому инструменту или заострения износившегося.
Лучший алмазный круг для заточки резцов токарных – тип круга чашка. Но, кроме самого круга, для качественной обработки резцов так же понадобится дополнительное приспособление в виде расточного станка. Такое оборудование может использоваться для многих нужд. На них можно затачивать, обрабатывать поверхности, придавать нужную форму торцам, проводить операции с резьбой.
Вертикальный или горизонтальный тип, что использовать
Расточных станков существует несколько типов: вертикальные, алмазные, горизонтальные и координатные. Оборудование выбирается при учете материала, с которым придется работать, а также опираясь на нужды, которые преследует рабочий. При обработке резца дома, возможно использование болгарки, но такой способ несет в себе высокий уровень возможности травмирования. Затачивание токарского резца следует проводить следуя определенному алгоритму.
Первыми диском стоит пройтись по основной и вспомогательной задним поверхностям, далее перейти к передней поверхности и только после этого приниматься за обработку закругления кольца.
Правильная обработка
После обработки, деталь должна иметь выпуклую кромку, также следует избегать излишних неровностей, так как они могут с легкостью испортить деталь. Чтоб добиться гладкой кромки, стоит держать инструмент в постоянном движении.
Такая техника обработки продлит термин, в течение которого прослужат диски. Точильный диск при обработке резцов можно использовать в два способа, как в сухую, так и с водой. В последнем случае убедитесь, что струя достаточно объемная и вода будет поступать непрерывно.
По завершению обработки, может потребоваться финишная доводка. Для нее используют медные круги либо оселок с мелким зерном. В добавок к инструментам, используют техническое масло и пасту из карбида.
Важный момент
Важным пунктом при работе с таким оборудованием как станок в паре с точильным кругом, является техника безопасности. Первое, что нужно сделать, обеспечить работающего за станком экипировкой, минимальный комплект которой должен состоять из защитного кожуха и защитных очков. Стоит использовать подручник, как опору для резца, при этом он (подручник) должен быть зафиксирован ближе к кругу.
Следите за тем, с какой силой прижимаете резец, чрезмерный нажим может привести к быстрому изнашиванию дисков для затачивания, а также к появлению трещин на самом резце. Если круг издает специфичные звуки, такие как потрескивание или биение, работу стоит прекратить. Позаботьтесь о вентиляции рабочего помещения, дабы избежать чрезмерного попадания спиливаемых частиц в дыхательные пути.
Подведем итоги
Подведем итоги. На что же стоит обращать внимание при выборе алмазный круг для заточки инструмента или вообще для других работ? Есть два основных параметра, которые ни за что нельзя упускать из виду: тип материала, с которым предстоит работать, и машина для резки. Учитывать прибор, на котором будет использоваться диск следует, чтоб его диаметр совпадал с диаметром машины и круг можно было использовать безопасно. Учитывать материал стоит, ибо именно ним определяется нужная форма зубьев заточного диска. Выбрав не те зубья, можно значительно снизить скорость и чистоту обработки.
Во время установки круга на аппаратуру, с которой он будет использоваться, стоит проследить, чтоб диск вращался в ту же сторону, что и вал машинки, также, они должны иметь одинаковую скорость вращения. Как правильно должен вращаться диск – подскажет стрелка, расположенная на его корпусе или информационной наклейке.
Если на самом алмазном диске обозначений нет, внимательно ознакомьтесь с инструкцией или другой документацией, идущей с ним в комплекте. Следуя таким несложным правилам, Вы сможете обеспечить себе эффективную и безопасную работу. Не забывайте также и о технике безопасности!
Резцы затачиваются на специальных станках рабочими-заточниками. Но строгальщику часто приходится затачивать резцы самому на заточном станке. При этом поверхности резца необходимо затачивать в такой последовательности:
главную заднюю; вспомогательную заднюю; переднюю; переходную (закругленную или в виде фаски). Эта последовательность позволяет легко замерять получаемые при заточке углы.
Заточка резцов из быстрорежущей стали производится в два приема: предварительная, при которой придается форма с требуемыми углами заточки, и окончательная, при которой получают заданную геометрию резца с высокой чистотой поверхности. Предварительную заточку всегда выполняют перед закалкой на электрокорундовом крупнозернистом шлифовальном круге зернистостью 80—50 и твердостью С1—СТ1. Окончательную заточку резцов осуществляют после закалки на мелкозернистом шлифовальном круге зернистостью 25 и твердостью С1—С2 или на круге зернистостью 16 и твердостью СМ1—СМ2.
Заточка металлокерамических резцов , т. е. резцов с пластинками из твердых сплавов, производится после припаивания пластинки к державке. На электрокорундовом круге зернистостью 50—40 и твердостью СМ1—СМ2 снимают выступающие под пластинкой части державки. Заточка металлокерамических резцов так же, как и заточка резцов из быстрорежущей стали, состоит из предварительной и окончательной.
Предварительную заточку осуществляют на шлифовальном круге твердостью М3—СМ1 из зеленого или черного карбида кремния на керамической связке зернистостью 25. Шлифовальные круги твердостью М3 применяют для заточки резцов из сплавов Т15К6, ВК3М и Т30К4, а круги твердостью СМ1—для заточки резцов из сплавов ВК8, ВК6 и Т5К10.
Для окончательной заточки применяют круги из того же материала на той же связке, но зернистостью 16—10 и твердостью СМ1. Окружная скорость круга при ручной заточке должна быть 15 м/сек, а при автоматической 10—12 м/сек. Заточку ведут, слабо нажимая резцом на шлифовальный круг и одновременно перемещая его относительно круга со скоростью 1 м/мин.
Чтобы режущее лезвие при заточке не перегревалось, необходимы или очень легкий нажим резца на шлифовальный круг, или обильное охлаждение затачиваемого резца. Охлаждающие жидкости должны обладать достаточной теплоемкостью, не вызывать коррозии деталей станка и быть прозрачными.
Неравномерное, прерывистое охлаждение особенно вредно для резцов с пластинками из твердых сплавов, так как вызывает невидимые трещины на поверхности пластинок и приводит к выкрашиванию режущей кромки при работе. Биение шлифовального круга также ведет к появлению трещин на металлокерамических пластинках при заточке, поэтому пользоваться такими шлифовальными кругами нельзя. Биение круга, его засаливание, плохая подача охлаждающей жидкости — основные причины порчи резцов при заточке.
Углы резца при затачивании проверяют шаблонами, универсальными угломерами и настольным угломером. Настольный угломер для проверки углов резца (рис. 119) состоит из плиты 7, стойки 1, ползуна 2, пластинки 3 со шкалой до 90° и угольника, состоящего из рычага 4, и расположенных под углом 90° друг к другу граней 5 и 6. При совпадении риски рычага 4 с нулевым делением на пластинке грани угольника расположены: одна перпендикулярно плоскости плиты, вторая параллельно к ней.
Чтобы замерить угломером передний угол, резец прикладывают к грани 5 передней поверхностью и на градусной шкале читают величину угла. Для определения заднего угла резец прикладывают к грани 6 задней поверхностью и по шкале определяют величину заднего угла.
Доводка резцов. Если чистота обработки передней и задней поверхностей резца высокого класса, то продолжительность работы, а следовательно, и производительность резца значительно увеличиваются, при этом обработанная поверхность получается также высокой чистоты. Поэтому переднюю и главную заднюю поверхности обрабатывают до чистоты 9—10-го классов. Так как такие классы чистоты заточкой не достигаются, то производят специальную заточку, называемую доводкой.
Доводку осуществляют на доводочных дисках, изготовленных из чугуна средней твердости. Диаметр доводочного диска 200— 250 мм, вращается он от резца по часовой стрелке, скорость вращения рабочей поверхности 0,8—2 м/сек. Диск покрывают пастой, в состав которой входит порошок карбида бора зернистостью 4—3 или зеленого карбида кремния той же зернистости. Для удержания пасты на доводочном диске в пасту добавляют окись железа в количестве 5—10% от общего веса пасты.
Рис. 119. Настольный угломер для замера углов заточки резца
Переднюю и главную заднюю поверхности доводят не по всей их ширине, а только на полоске шириной 2—3 мм, для чего указанные углы затачивают на 3—4° больше требуемых величин. Качество доводимых поверхностей должно быть в пределах указанных выше классов чистоты.
Заточка резцов алмазными кругами. Черновое затачивание пластинок из твердого сплава выполняют торцом чашечного алмазного круга зернистостью АС 12 на керамической связке, чистовое затачивание — алмазными кругами зернистостью АС8 — АС5, что позволяет получать поверхности 9 и 10-го классов чистоты. Для получения 10 и 11-го классов чистоты применяются алмазные круги зернистостью АС4, АС3 и АСМ40. Скорость вращения алмазного круга 25—30 м/сек. При черновом затачивании резца подача составляет 0,01—0,015 мм за один проход, при чистовом — 0,005—0,008 мм. Заточка резцов алмазными кругами исключает необходимость в доводке.
При заточке резцов необходимо соблюдать следующие правила:
не пользоваться шлифовальным кругом, при работе которого наблюдается биение;
подручник (опора) должен быть надежно закреплен возможно ближе к шлифовальному кругу под требуемым углом;
резец держать на весу нельзя, опорой ему должен служить подручник;
во избежание неравномерного износа шлифовального круга затачиваемый резец следует перемещать по всей рабочей поверхности круга;
не следует затачиваемый резец сильно прижимать к кругу, так как резец неравномерно нагревается и на нем образуются трещины, а шлифовальный круг быстро портится — становится неровным;
обязательно надевать защитные очки;
при централизованной заточке и доводке резцов рабочее место заточника должно быть оборудовано местной вентиляцией.
Шлифовальные круги характеризуются геометрической формой (типом), видом абразивного материала, его зернистостью, типом связки, твердостью и пр. И при выборе шлифовального круга такие характеристики как степень твердости или структура могут оказаться более значимыми, чем вид абразива.
Полная маркировка шлифовальных кругов содержит:
- тип круга;
- его размеры;
- вид абразивного материала;
- номер зернистости;
- степень твердости;
- структуру (соотношение между абразивом, связкой и порами в теле инструмента);
- вид связки;
- максимальную скорость;
- класс точности;
- класс неуравновешенности.
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.
3 - твердость: K - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
6 - класс неуравновешенности: 2
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 60 (по ГОСТу должно быть 63) - 800-630 мкм;
3 - твердость: K-L - в зависимости от обстоятельств может быть K или L - среднемягкий;
4 - связка: V - керамическая.
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 25 - 315-250 мкм;
3 - твердость (старая маркировка): СМ2 - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка (старая маркировка): К - керамическая;
6 - класс точности: Б
7 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость: F46 - средний размер 370 мкм;
3 - твердость: L - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка: V - керамическая;
6 - окружная скорость: 35 м/с;
7 - класс точности: Б
8 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 14А - электрокорунд нормальный;
2 - зернистость: F36-F30 - расширенный диапазон включающий F36 (средний размер 525 мкм) и F30 (средний размер 625 мкм);
3 - твердость: Q-U - в зависимости от обстоятельств может быть среднетвердый, твердый, весьма твердый;
4 - связка: BF - бакелитовая с наличием упрочняющих элементов;
5 - класс неуравновешенности: 1
Выбор марки шлифовального круга должен делаться с учетом всех его характеристик.
Типы шлифовальных кругов и их размер
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Выпускаются следующие типы шлифовальных кругов (в скобках даны обозначения по старому ГОСТ 2424-75):
- 1 (ПП) - прямого профиля;
- 2 (К) - кольцевой;
- 3 (3П) - конический;
- 4 (2П) - двухсторонний конический;
- 5 (ПВ) - с односторонней выточкой;
- 6 (ЧЦ) - чашечный цилиндрический;
- 7 (ПВД) - с двумя выточками;
- 9 - с двусторонней выточкой;
- 10 (ПВДС) - с двусторонней выточкой и ступицей;
- 11 (ЧК) - чашечный конический;
- 12 (Т) - тарельчатый;
- 13 - тарельчатый;
- 14 (1Т) - тарельчатый;
- 20 - с односторонней конической выточкой;
- 21 - с двусторонней конической выточкой;
- 22 - с конической выточкой с одной стороны и цилиндрической с другой;
- 23 (ПВК) - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны;
- 24 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и цилиндрической выточкой с другой;
- 25 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и конической с другой;
- 26 (ПВДК) - с конической и цили нд риче ской выточками с обеих сторон;
- 27 - с утопленным центром и упрочняющими элементами;
- 28 - с утопленным центром;
- 35 - прямого профиля, работающий торцом;
- 36 (ПН) - с запрессованными крепежными элементами;
- 37 - кольцевой с запрессованными крепежными элементами;
- 38 - с односторонней ступицей;
- 39 - с двусторонней ступицей.
Все типы описаны в ГОСТе 2424-83.
Кроме формы профиля, круги характеризуются размером DхТхН, где D - наружный диаметр, Т - высота, Н - диаметр отверстия.
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).
Обозначение шлифовального круга с формой корпуса 6, формой алмазоносного или эльборосодержащего слоя А, с расположением алмазоносного или эльборосодержащего слоя 2, с конструктивными особенностями корпуса С.
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
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Наиболее часто используемыми абразивными материалами для шлифовальных кругов являются: электрокорунд, карбид кремния, эльбор, алмаз.
Электрокорунд выпускается следующих марок: белый - 22А , 23А , 24А , 25А (чем больше число, тем выше качество); нормальный - 12А , 13А , 14А , 15А , 16А ; хромистый - 32А , 33А , 34А ; титанистый - 37А ; циркониевый - 38А и другие.
Карбид кремния . Выпускается две разновидности карбида кремния: черный - 52С , 53С , 54С , 55С и зеленый - 62С , 63С , 64С , отличающиеся друг от друга некоторыми механическими свойствами и цветом. Карбид зеленый по сравнению с карбидом черным более хрупок.
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.
Абразивные материалы характеризуются твердостью, зернистостью, абразивной способностью, прочностью, термо- и износостойкостью. Высокая твердость - главная отличительная особенность абразивных материалов. Ниже приведены сравнительные характеристики по микротвердости и термостойкости основных абразивных материалов.
| Материалы | Микротвердость, кгс/мм 2 |
| Алмаз | 8000-10600 |
| Эльбор (нитрид бора кубический, КНБ) | 8000-10000 |
| Карбид бора | 4000-4800 |
| Карбид кремния зеленый | 2840-3300 |
| Карбид кремния черный | 2840-3300 |
| Монокорунд | 2100-2600 |
| Электрокорунд белый | 2200-2600 |
| Электрокорунд титанистый | 2400 |
| Электрокорунд хромистый | 2240-2400 |
| Электрокорунд нормальный | 2000-2600 |
| Корунд | 2000-2600 |
| Кварц | 1000-1100 |
| Карбид титана | 2850-3200 |
| Карбид вольфрама | 1700-3500 |
| Твердый сплав Т15К6, ВК8 | 1200-3000 |
| Минералокерамика ЦМ332 | 1200-2900 |
| Быстрорежущая сталь закаленная Р18 | 1300-1800 |
| Сталь инструментальная углеродистая заклеенная У12 | 1030 |
| Сталь углеродистая заклеенная Ст.4 | 560 |
Выбор того или иного абразивного материала в значительной степени определяется характеристикой обрабатываемого материала.
| Абразив | Применение |
| Электрокорунд нормальный | Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связкой, механической прочностью зерен и значительной вязкостью, необходимой для выполнения операции с переменными нагрузками. Обработка материалов с высоким сопротивлением разрыву (стали, ковкого чугуна, железа, латуни, бронзы). |
| Электрокорунд белый | По физическому и химическому составу более однороден, имеет более высокую твердость и острые кромки, обладает лучшей самозатачиваемостью и обеспечивает меньшую шероховатость обрабатываемой поверхности по сравнению с электрокорундом нормальным. Обработка тех же материалов, что и электрокорунд нормальный. Обеспечивает меньшее теплообразование, более высокую чистоту поверхности и меньший износ. Шлифование быстрорежущих и легированных инструментальных сталей. Обработка тонкостенных деталей и инструментов, когда отвод теплоты образующейся при шлифовании, затруднен (штампы, зубья шестерен, резьбовой инструмент, тонкие ножи и лезвия, стальные резцы, сверла, деревообрабатывающие ножи и т.п.); деталей (плоское, внутреннее и профильное шлифование) с большой площадью контакта между кругом и обрабатываемой поверхностью, сопровождающейся обильным теплообразованием; при отделочном шлифовании, хонинговании и суперфинишировании. |
| Карбид кремния | Отличается от электрокорунда повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью (зерна имеют вид тонких пластинок, вследствие чего увеличивается их хрупкость в процессе работы; кроме того, они хуже удерживаются связкой в инструменте). Карбид кремния зеленый отличается от карбида кремния черного повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью. Обработка материалов с низким сопротивлением разрыву, высокой твердостью и хрупкостью (твердых сплавов, чугуна, гранита, фарфора, кремния, стекла, керамики), а также очень вязких материалов (жаропрочных сталей и сплавов, меди, алюминия, резины). |
| Эльбор | Имеет наивысшие после алмаза твердость и абразивную способность; обладает высокой теплостойкостью и повышенной хрупкостью; инертен к железу Шлифование и доводка труднообрабатываемых сталей и сплавов; чистовое шлифование, заточка и доводка инструментов из быстрорежущих сталей; чистовое и окончательное шлифование высокоточных заготовок из жаропрочных, коррозионностойких и высоколегированных конструкционных сталей; чистовое и окончательное шлифование направляющих станков, ходовых винтов, обработка которых затруднена обычными абразивными инструментами из-за больших тепловых деформаций. |
| Алмаз | Обладает высокой износостойкостью и пониженной теплостойкостью; химически активен к железу; имеет повышенную хрупкость и пониженную прочность, что способствует самозатачиванию; синтетический алмаз каждой последующей марки (от АС2 до АС50) отличается от предыдущего более высокой прочностью и меньшей хрупкостью. Шлифование и доводка хрупких и высокотвердых материалов и сплавов (твердых сплавов, чугунов, керамики, стекла, кремния); чистовое шлифование, заточка и доводка твердосплавных режущих инструментов. |
Алмазные круги способны обработать материал любой твердости. Однако нужно иметь в виду, что алмаз очень хрупок и плохо противостоит ударной нагрузке. Поэтому алмазные круги целесообразно использовать для заключительной обработки твердосплавных инструментов, когда нужно снять небольшой слой материала, и отсутствует ударная нагрузка на зерно. К тому же алмаз обладает относительно низкой термостойкостью, поэтому его желательно использовать с охлаждающей жидкостью.
Зернистость
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Зернистость абразива - характеристика шлифовальных кругов определяющая чистоту получаемой поверхности. Зерно представляет собой либо сростки кристаллов, либо отдельный кристалл, либо его осколки. Как и все твердые тела, оно характеризуется тремя размерами (длиной, шириной и толщиной), однако для простоты оперируют одним - шириной. От величины зерна зависит множество параметров - количество снимаемого за один проход металла, чистота обработки, производительность шлифования, изнашиваемость круга и пр.
По ГОСТ 3647-80 в обозначении зернистости шлифовальных кругов размер зерна обозначается в единицах, равных 10 мкм (20=200мкм), для микропорошков - в мкм с добавление буквы М.
В новом ГОСТ Р 52381-2005, в основном соответствующем международному стандарту FEPA, зернистость шлифпорошков обозначается буквой F с числом. Чем больше число, тем мельче зерно и наоборот.
Алмазные и эльборовые круги имеют свои обозначения размера зерна. Их зернистость обозначают дробью, значение числителя которой соответствует величине стороны верхнего сита в мкм, а знаменателя - нижнего сита.
В таблице ниже приведены соотношения зернистости шлифовальных кругов по старым и действующим стандартам.
| Обозначение по ГОСТ 3647-80 | Обозначение по ГОСТ 9206-80 (алмазные порошки) | Размер, мкм | FEPA | |
| Обозначение для абразивных материалов, исключая материалы на гибкой основе | Средний размер, мкм | |||
| F 4 | 4890 | |||
| F 5 | 4125 | |||
| F 6 | 3460 | |||
| F 7 | 2900 | |||
| 200 | 2500/2000 | 2500-2000 | F 8 | 2460 |
| F 10 | 2085 | |||
| 160 | 2000/1600 | 2000-1600 | F 12 | 1765 |
| 125 | 1600/1250 | 1600-1250 | F 14 | 1470 |
| 100 | 1250/1000 | 1250-1000 | F 16 | 1230 |
| F 20 | 1040 | |||
| 80 | 1000/800 | 1000-800 | F 22 | 885 |
| 63 | 800/630 | 800-630 | F 24 | 745 |
| 50 | 630/500 | 630-500 | F 30 | 625 |
| F 36 | 525 | |||
| 40 | 500/400 | 500-400 | F 40 | 438 |
| 32 | 400/315 | 400-315 | F 46 | 370 |
| 25 | 315/250 | 315-250 | F 54 | 310 |
| F 60 | 260 | |||
| 20 | 250/200 | 250-200 | F 70 | 218 |
| 16 | 200/160 | 200-160 | F 80 | 185 |
| 12 | 160/125 | 160-125 | F 90 | 154 |
| F 100 | 129 | |||
| 10 | 125/100 | 125-100 | F 120 | 109 |
| 8 | 100/80 | 100-80 | F 150 | 82 |
| 6 | 80/63 | 80-63 | F 180 | 69 |
| 5, М63 | 63/50 | 63-50 | F 220 | 58 |
| F 230 | 53 | |||
| 4, М50 | 50/40 | 50-40 | F 240 | 44,5 |
| М40 | 40/28 | 40-28 | F 280 | 36,5 |
| F 320 | 29,2 | |||
| М28 | 28/20 | 28-20 | F 360 | 22,8 |
| М20 | 20/14 | 20-14 | F 400 | 17,3 |
| М14 | 14/10 | 14-10 | F 500 | 12,8 |
| М7 | 10/7 | 10-7 | F 600 | 9,3 |
| М5 | 7/5 | 7-5 | F 800 | 6,5 |
| М3 | 5/3 | 5-3 | F 1000 | 4,5 |
| 3/2 | 3-2 | F 1200 | 3,0 | |
| 2/1 | 2-1 | F 1500 | 2,0 | |
| F 2000 | 1,2 | |||
| 1/0 | 1 и | |||
| 1/0,5 | 1-0,5 | |||
| 0,5/0,1 | 0,5-0,1 | |||
| 0,5/0 | 0,5 и | |||
| 0,3/0 | 0,3 и | |||
| 0,1/0 | 0,1 и | |||
Выбор зернистости круга должен обуславливаться целым рядом факторов - видом обрабатываемого материала, требуемой шероховатостью поверхности, величиной снимаемого припуска и пр.
Чем меньше размер зерна, тем чище получается обрабатываемая поверхность. Однако это не означает, что во всех случаях предпочтение следует отдавать меньшей зернистости. Нужно выбирать величину зерна, оптимальную для конкретной обработки. Мелкое зерно дает более высокую чистоту поверхности, но одновременно может приводить к прижогу обрабатываемого материала, засаливанию круга. При использовании мелкого зерна снижается производительность шлифования. В общем случае целесообразно выбирать наибольшую зернистость при условии обеспечения требуемой чистоты обрабатываемой поверхности.
При необходимости уменьшить шероховатость поверхности зернистость нужно снижать. Большие припуски и повышение производительности требуют увеличения зернистости.
В общем случае, чем тверже обрабатываемый материал и меньше его вязкость, тем выше может быть зернистость круга.
| Номера зернистости по ГОСТ 3647-80 | Номера зернистости по ГОСТ Р 52381-2005 | Назначение |
| 125; 100; 80 | F14; F16; F20; F22 | Правка шлифовальных кругов; ручные обдирочные операции, зачистка заготовок, поковок, сварных швов, литья и проката. |
| 63; 50 | F24; F30; F36 | Предварительное круглое наружное, внутреннее, бесцентровое и плоское шлифование с шероховатостью поверхности 5-7-го классов чистоты; отделка металлов и неметаллических материалов. |
| 40; 32 | F40; F46 | Предварительное и окончательное шлифование деталей с шероховатостью поверхностей 7-9-го классов чистоты; заточка режущих инструментов. |
| 25; 20; 16 | F54; F60; F70; F80 | Чистовое шлифование деталей, заточка режущих инструментов, предварительное алмазное шлифование, шлифование фасонных поверхностей. |
| 12; 10 | F90; F100; F120 | Алмазное шлифование чистовое, заточка режущих инструментов, отделочное шлифование деталей. |
| 8; 6; 5; 4 | F150; F180; F220; F230; F240 | Доводка режущего инструмента, резьбошлифование с мелким шагом резьбы, отделочное шлифование деталей из твердых сплавов, металлов, стекла и других неметаллических материалов, чистовое хонингование. |
| М40-М5 | F280; F320; F360; F400; F500; F600; F800 | Окончательная доводка деталей с точностью 3-5 мкм и менее, шероховатостью 10-14-го классов чистоты, суперфиниширование, окончательное хонингование. |
Твердость шлифовальных кругов
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Твердость шлифовального круга нельзя путать с твердостью абразивного материала. Это разные понятия. Твердость шлифовального круга характеризует способность связки удерживать абразивные зерна от их вырывания под воздействием обрабатываемого материала. Она зависит от многих факторов - качества связки, вида и формы абразива, технологии изготовления круга.
Твердость круга тесно связана с самозатачиваемостью - способностью абразивного круга восстанавливать свою режущую способность за счет разрушения или удаления затупившихся зерен. Круги в процессе работы интенсивно самозатачиваются за счет раскалывания режущих зерен и частичного выкрашивания их из связки. Это обеспечивает вступление в работу новых зерен, предотвращая тем самым появление прижогов и трещин в обрабатываемом материале. Чем меньше твердость круга, тем выше самозатачиваемость. По твердости круги подразделяют на 8 групп.
| Наименование | Обозначение по ГОСТ 19202-80 | Обозначение по ГОСТ Р 52587-2006 |
| Весьма мягкий | ВМ1, ВМ2 | F, G |
| Мягкий | М1, М2, М3 | H, I, J |
| Среднемягкий | СМ1, СМ2 | K, L |
| Средний | С1, С2 | M, N |
| Среднетвердый | СТ1, СТ2, СТ3 | O, P, Q |
| Твердый | Т1, Т2 | R, S |
| Весьма твердый | ВТ | T, U |
| Чрезвычайно твердый | ЧТ | V, W, X, Y, Z |
Выбор твердости шлифовального круга зависит от вида шлифования, точности и формы шлифуемых деталей, физико-механических свойств обрабатываемого материала, типа инструмента и оборудования. На практике в большинстве случаев используют круги средней твердости, обладающие сочетанием относительно высокой производительности и достаточной стойкости.
Незначительное отклонение характеристики кругов от оптимальной приводит либо к прижогам и трещинам затачиваемой поверхности, когда твердость круга выше, чем требуется, либо к интенсивному износу круга и искажению геометрической формы затачиваемого инструмента, когда твердость круга недостаточна. Особенно точно по твердости должны быть выбраны круги для заточки инструментов с пластинами из твердых сплавов.
Вот некоторые рекомендации, которые могут быть полезными при выборе шлифовальных кругов по твердости. При заточке инструментов с твердосплавными резцами круг должен обладать высокой самозатачиваемостью. Поэтому при их заточке применяют круги невысоких степеней твердости - H, I, J (мягкий), реже K. Чем больше в твердом сплаве карбидов вольфрама или титана, тем мягче должен быть шлифовальный круг.
Когда требуется выдерживать высокую точность формы, размеров, отдают предпочтение тем видам шлифовальных кругов, которые имеют повышенную твердость.
С использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, при шлифовании применяют более твердые круги, чем при шлифовке без охлаждения.
Круги на бакелитовой связке должны иметь твердость на 1-2 ступени выше, чем круги на керамической связке.
Для предотвращения появления прижогов и трещин следует применять более мягкие круги.
Структура
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Под структурой инструмента обычно понимается процентное соотношение объема абразивного материала в единице объема инструмента. Чем больше абразивного зерна в единице объема круга, тем плотнее структура инструмента. Структура абразивного инструмента влияет на величину свободного пространства между зернами.
При заточке режущих инструментов желательно применять круги с более свободным пространством между зернами, так как это облегчает удаление стружки из зоны резания, уменьшает возможность появления прижогов и трещин, облегчает охлаждение затачиваемого инструмента. Для заточки режущих инструментов применяются круги на керамической связке 7-8-й структуры, на бакелитовой связке - 4-5-й структуры.
Связка
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
При изготовлении шлифовальных кругов, абразивные зерна скрепляются с основой и друг другом при помощи связки. Наиболее широко применяемые связки: керамическая, бакелитовая и вулканитовая.
Керамическая связка изготавливается из неорганических веществ - глины, кварца, полевого шпата и ряда других путем их измельчения и смешивания в определенных пропорциях. Маркировка шлифовальных кругов с керамической связкой содержит букву (V ). Старое обозначение - (К )
Керамическая связка придает абразивному инструменту жесткость, теплостойкость, устойчивость формы, но одновременно и повышенную хрупкость, вследствие чего круги с керамической связкой нежелательно применять при ударной нагрузке, например при обдирочном шлифовании.
Бакелитовая связка в основном состоит из искусственной смолы - бакелита. Маркировка кругов с бакелитом имеет в обозначении латинскую букву (B ). Старое обозначение - (Б ). В сравнении с керамической, бакелитовая связка обладает большей упругостью и эластичностью, меньше нагревает обрабатываемый металл, однако имеет меньшую химическую и температурную стойкость, худшую кромкостойкость.
Бакелитовая связка может быть с упрочняющими элементами (BF , старое обозначение - БУ ), с графитовым наполнителем (B4 , старое обозначение - Б4 ).
Вулканитовая связка - это подвергнутый вулканизации синтетический каучук. Маркировка абразивного круга имеет букву (R ). Старое обозначение - (В ).
В большинстве случаев применяются абразивные круги на керамической или бакелитовой связках. И та и другая имеет свои особенности, которые и определяют их выбор для конкретной работы.
К достоинствам керамической связки относится прочное закрепление зерна в связке, высокая термо- и износостойкость, хорошее сохранение профиля рабочей кромки, химическая стойкость. К недостаткам - повышенная хрупкость, пониженная прочность на изгиб, высокое теплообразование в зоне резания, а, следовательно, и склонность к прижогам обрабатываемого материала.
Достоинствами бакелитовой связки являются эластичность, хорошая самозатачиваемость круга вследствие пониженной прочности закрепления зерна в связке, сниженное теплообразование. Недостатками - более интенсивный износ в сравнении с керамической связкой, пониженная кромкостойкость, низкая стойкость против охлаждающих жидкостей, содержащих щелочи, невысокая теплостойкость (бакелит начинает приобретать хрупкость и выгорать при температуре выше 200°C).
Класс точности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Точность размеров и геометрической формы абразивных инструментов обусловливается тремя классами АА , А и Б . Для менее ответственных операций абразивной обработки применяют инструмент класса Б . Более точным и качественным является инструмент класса А . Для работы в автоматических линиях, на высокоточных и многокруговых станках применяется высокоточный инструмент АА . Он отличается более высокой точностью геометрических параметров, однородностью зернового состава, уравновешенностью абразивной массы, изготовляется из лучших сортов шлифовальных материалов.
Класс неуравновешенности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Класс неуравновешенности шлифовального круга характеризует неуравновешенность массы круга, которая зависит от точности геометрической формы, равномерности размешивания абразивной массы, качества прессования и термообработки инструмента в процессе его изготовления. Установлено четыре класса допускаемой неуравновешенности массы кругов (1 , 2 , 3 , 4 ). Классы неуравновешенности не имеют отношения к точности балансировки кругов в сборе с фланцами перед установкой их на шлифовальный станок.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Заточка токарных резцов – это обработка рабочей поверхности, которая заключается в придании необходимой формы и угла новому или затупившемуся инструменту.
По окончании заточки проводят процедуру доводки, во время которой инструмент заостряется и окончательно зачищается рабочая поверхность.
1 Заточка токарных резцов и ее виды
Геометрические особенности отрезного резца по дереву или металлу предопределили его наиболее уязвимый режущий инструмент. Но несмотря на это, их широко применяют на практике. Процесс изготовления деталей на станках, прежде всего, предполагает нарезку заготовок до нужного размера.
Затачивание отрезного резца должно проходить аккуратно, чтобы не повредить режущую часть инструмента.
На больших металлообрабатывающих заводах всегда есть заточники. Кроме того масштабное производство включает наличие расточных станков для придания резцам рабочего состояния. В маленьких мастерских делают это самостоятельно.
Заточка может быть:
- абразивная (шлифовальные круги);
- химико-механическая (обработка металла особыми составами);
- с применением специальных устройств.
Для абразивной заточки используют координатно-расточной токарный станок или самостоятельно с помощью шлифовального бруска. Ручная заточка не позволяет качественно обработать инструмент с учетом нужных углов. Сложность процесса в том, что нагретый металл теряет свои свойства. Окончательный результат зависит от мастерства токаря.
Заточку твердосплавных инструментов производят на зеленом карборунде. Для обработки резцов из стали используют шлифовальный круг средней твердости. Для первичной обработки применяют абразивные оселки (маркировка 36-46; для финальной процедуры маркировка 60-80). Прежде чем установить круг на рабочий станок убедитесь в его целостности.
Проводить заточку химико-механическим методом очень эффективно и быстро. Инструмент приобретает чистую, гладкую поверхность без наличия сколов и трещин. Применяют для заточки больших твердосплавных резцов.
Перед началом затачивания резцы обрабатываются раствором медного купороса. Благодаря реактиву, формируется защитный слой, смывающийся абразивными зернами из раствора. В процессе задействуют станок, который имеет емкость и подвижный шлифовальник. Движения закрепленного резца возвратно-поступательны, а давление прижима к абразивной поверхности составляет 0,15 кг/см² .
На специализированном станке заточку проводят белым кругом из электрокорунда (для быстрорежущих инструментов), зеленым из карбида кремния (для твердосплавных инструментов) и алмазный круг для финальной доводки.
1.1 Характеристика заточных кругов
Алмазный круг можно использовать для заточки пилы из твердого сплава, напайки и отрезного резца.
Очень маленькая структура зерна позволяет использовать алмазные круги в качестве доводки.
Зернистость:
- 100/80;
- 125/100;
- 160/125;
- 200/160.
Чем больше цифра, тем крупнее будет зерно круга. Зернистость 125/100 – одна из самых распространенных. Отлично подходит для и резцов.
Алмазный круг может иметь форму чаши, тарелки или прямого профиля. При выборе необходимо учитывать форму заготовки, площадь и удобство применения той или иной формы. Для обработки дисковых пил лучше взять круг в форме тарелки. Этот тип может легко проникать между зубьями, и обладает заостренным краем. Для работы с лезвием ножа подойдет обычный круг либо в форме чашки.
Круги могут быть диаметром от 125мм-300мм. Подбирать нужно под свой наждак, учитывая посадку и внешний диаметр.
Широкий алмазный слой подходит для заточки сверла с большим диаметром и широкой детали. Чем толще слой, тем дольше будет снашиваться алмазный круг.
- ширина слоя – 3-20мм;
- толщина слоя – 2-5мм.
Маркировка шлифовального круга включает:
- тип устройства;
- размер;
- абразивный материал;
- зернистость;
- твердость;
- структуру;
- связку;
- скорость;
- точность;
- неуравновешенность.
Стандартный алмазный круг для наждака (маркировка 125*40*10*3*32):
- Размер внутреннего отверстия – 32мм.
- Диаметр внешнего круга – 125мм.
- Глубина (круг в форме чашки) – 40мм.
- Алмазный слой – 10мм.
- Толщина – 3мм.
- Посадка – 32мм.
В отдельной строке указывают зернистость.
2 Приспособление для заточки токарных резцов
Заточка инструментов предполагает не только круги, но и применение дополнительных приспособлений – расточных станков.
Координатно-расточные станки растачивают, сверлят, зенкеруют, нарезают внутреннюю и наружную резьбу, обтачивают цилиндрические поверхности и подрезают торцы.
Отличительная особенность станков – горизонтальный (или вертикальный) шпиндель, который совершает движения осевой подачи. В отверстие шпинделя фиксируют необходимый инструмент – борштанг с резцом, развертку, сверло, фрезу и т.д.
Типы станков:
- горизонтально-расточные;
- координатно-расточные;
- алмазно-расточные;
- вертикально-расточные.
Специализированные модели координатно-расточных станков:
- Координатно-расточный 2Д450.
- Координатно-расточный 2В440А.
- Координатно-расточный 2431.
- Координатно-расточный 2421.
2.1 Технология заточки
Последовательность затачивания:
- Основная задняя поверхность.
- Вспомогательная задняя поверхность.
- Передняя поверхность.
- Радиус закругления кольца.
В конце проводят проверку углов заточки по шаблону.
Для получения ровной и гладкой кромки инструмент должен постоянно находиться в движении вдоль шлифовальной поверхности. Круги, при такой работе, смогут дольше прослужить.
Обработку инструмента можно производить всухую или с водой. Струя воды должна быть достаточной и непрерывной. Сухой инструмент не стоит опускать в воду, это может вызвать разрушение рабочей кромки.
Доводку проводят:
- оселком с мелкой зернистостью (дополнительно используют техническое масло);
- медным кругом (также применяют пасту из карбида бора и техническое масло).
Осуществлять доводку можно только режущих инструментов (ширина кромки до 3мм).
2.2 Техника безопасности
- Не пользоваться шлифовальными кругами, работа которых сопровождается биением.
- Подручник должен быть надежно зафиксирован ближе к кругу.
- Использовать подручник в качестве опоры для резца.
- Не стоит слишком сильно прижимать резец (неравномерное нагревание может образовать трещины; под высоким давлением круг может быстро испортиться).
- Не производить заточку без защитного кожуха.
- Надевать защитные очки.
- Рабочее место должно иметь местную вентиляцию.
2.3 Алмазный круг для заточки инструментов (видео)
Предварительные операции — заточка по державке, снятие припоя и т. п. — выполняются, как правило, на точилах вручную. На универсально-заточных станках резцы затачивают и доводят в приспособлениях; наиболее универсальным приспособлением для заточки и доводки резцов являются трехповоротные тиски (рис. 84). На специальных станках резцы затачиваются кругами формы ЧЦ. Настройка этих станков на заданные углы заточки проста и пересчет заданных углов для установки подручника не нужен. В табл. 121 приведены схемы приспособлений для заточки и доводки передней и задних поверхностей.
Таблица 121
Приспособления к специальным станкам для заточки резцов
При помощи двух шкал резцедержателя и шкалы подручника станка затачиваемую поверхность устанавливают параллельно рабочей поверхности круга под теми углами, которые заданы чертежом резца.
Качество заточки резцов зависит от правильного выбора шлифовальных кругов. Характеристику круга и режимы заточки рекомендуется выбирать по табл. 122 и 123.
Таблица 122
Характеристики абразивных кругов и режимы заточки резцов
Т а б л и ц а 123
Характеристики алмазных кругов для заточки резцов
Перед алмазной заточкой и доводкой твердосплавные резцы необходимо обработать по державке электрокорундовым кругом зернистостью 50—40, твердостью СМ1—СМ2, с тем чтобы алмазная заточка производилась по пластинке твердого сплава.
При изготовлении новых резцов следует откорректировать.чертеж резца таким образом, чтобы при заточке алмазный круг обрабатывал только пластинку твердого сплава и не касался стальной державки инструмента. Это достигается свисанием пластинки над державкой путем назначения соответствующих углов по главной и вспомогательным поверхностям.
Резцы должны иметь три угла по задним поверхностям: α и α + 2° по пластинке и α + 4° по державке и α 1 и α 1 + 2° по пластинке и α 1 + 4° по державке.
Процесс переточки отличается от заточки новых резцов, так как припуск на переточку зависит от степени затупления инструмента. Кроме того, после переточки исчезает свисание пластинки над державкой, поэтому рекомендуются два варианта процесса переточки резцов:
1) только алмазная заточка (предварительно державку обрабатывают кругами ЭБ);
2) предварительная заточка кругами КЗ с последующей заточкой или доводкой алмазными кругами.
Типовые технологические процессы заточки и доводки резцов приведены в табл. 124 и 125.
