АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ СВОЙСТВА

Физические и механические свойства абразивных материалов приведены в табл. 1.1, рекомендации по применению изготовляемого из них инструмента — в табл. 1.2.

Таблица 1.1

Физические и механические свойства абразивных материалов

Абразивный материал

Микротвердость,

103 МПа

Абразивная способность*, уел. ед.

Теплостойкость,°С

Электрокорунд:

нормальный

белый

хромистый

титанистый

циркониевый

СО

го

CD

0,145

1 250... 1 300

20...21

0,155

1 700... 1 800

20... 22

0,101

1 700... 1 800

ГО

CD

ГО

ГО

0,112

1 250... 1 300

23... 24

1 900...2 000

Монокорунд

ГО

со

го

0,150

1700... 1800

Сферокорунд

20...21

1700...1800

Карбид кремния:

зеленый

черный

СО

со

со

со

0,450

1 300... 1 400

со

со

со

со

0,400

1 300... 1 400

Карбид бора

40... 45

0,500

700...800

Эльбор

(кубический нитрид бора)

80...100

0,600

1 400... 1 500

Алмаз:

синтетический

природный

СО

LD

СО

Ю

0,700

600... 700

8Б...100

1,000

700...800

Корунд

СО

го

го

0,135

1 700... 1 800

Наждак

OJ

OJ

СП

0,105

1700...1800

Гранат

со

СП

сл

0,103

1 200... 1 250

Кремень

10...11

0,050

1 500... 1 600

* Абразивная способность оценивается сравнением качества поверхности при шлифовании стекла микропорошком зернистостью М16 из различных абразивных материалов с качеством поверхности при обработке естественным алмазом, абразивная способность которого принята равной единице.

Таблица 1.2

Рекомендации по применению инструмента, изготовляемого из абразивных

материалов

Свойства материала

Марка материала

Особенности и применение инструмента

Нормальный электрокорунд

Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связкой, механической прочностью зерен и значительной вязкостью при обработке с переменными нагрузками

13А

Инструмент на основе органических связок для обдирочного шлифования стальных заготовок; отделочная обработка незакрепленным зерном

14А

Инструмент на основе органических и неорганических связок для шлифования стальных заготовок

15А

Инструмент на основе керамических и бакелитовых связок для скоростного шлифования; шлифовальные шкурки для отделочных работ

Белый электрокорунд

23А

Инструмент на основе органических связок для шлифования стальных заготовок; абразивные пасты и бруски; отделочная обработка незакрепленным зерном

По сравнению с нормальным электрокорундом по физическому и химическому составу более однороден, имеет более высокую твердость и острые кромки, обладает луч-шей самозатачиваемостью и обеспечивает меньшую шероховатость поверхности

24А

Шлифовальные круги и бруски из шлифзерна и шлиф-порошков на всех связках для чистовой обработки закаленных стальных заготовок; шлифовальные шкурки для отделочных работ

25А

Шлифовальные круги и бруски из шлифзерна, шлифпо-рошки и микрошлифпорошки для скоростного шлифования и доводки закаленных стальных заготовок; инструмент для шлифования заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных работ

Свойства материала

Маркэ материала

Особенности и применение инструмента

Циркониевый электрокорунд

Мелкокристаллическая структура, высокие плотность и твердость

38А

Инструмент на основе бакелитовых связок для обдирочного шлифования стальных заготовок с высокими скоростями и подачами. Стойкость инструмента на обдирочных операциях в 10—40 раз выше стойкости инструмента из нормального электрокорунда

Хромотитанистый электрокорунд

Более высокие механическая прочность и абразивная способность, чем у нормального электрокорунда

91А, 92А

Инструмент для шлифования с большим объемом срезаемого металла и для обдирочного шлифования

93А, 94А

Инструмент на основе керамических и бакелитовых связок для шлифования стальных закаленных и незакаленных заготовок

Монокорунд

Изометрическая форма зерна, высокая механическая прочность; в процессе шлифования скалывается, обеспечивая высокие режущие свойства инструмента и малую силу резания

43А

Инструмент из шлифзерна и шлифпорошка на основе керамических связок для обработки заготовок из труднообрабатываемых сталей и сплавов

44А, 45А

Шлифовальные шкурки для отделочных работ и доводки; обработка незакрепленным зерном

Сферокорунд

При шлифовании сферические зерна разрушаются и обнажаются режущие кромки инструмента, обеспечивая высокопроизводительную обработку при малом тепловыделении

ЗС

Инструмент для обработки заготовок из мягких и вязких материалов (кожи, резины, пластмасс, цветных металлов и др.)

Свойства материала

Марка

материала

Особенности и применение-инструмента

Черный карбид кремния

Более высокие по сравнению с нормальным электрокорундом твердость, абразивная способность и хрупкость. Зерна имеют вид тонких пластинок, чем обусловлена их высокя хрупкость и плохая удержива-емость связкой

53С

Инструмент из шлифпорош-ков и микрошлифпорошков на основе разных связок для обработки заготовок из чу-гунов, цветных металлов и вольфрамовых твердых сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных работ и доводки; отделочная обработка и доводка заготовок из чугу-нов и цветных металлов незакрепленными шлифпо-рошками; отделочная обработка и доводка незакрепленным зерном; обработка заготовок из твердых, хрупких и очень вязких материалов с низким сопротивлением разрыву

54С

Инструмент из шлифзерна на основе разных связок для обработки заготовок из чу-гунов, цветных металлов и вольфрамовых твердых сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных работ

Зеленый карбид кремния

Более высокие по сравнению с черным карбидом кремния твердость, абразивная способность и хрупкость

62С

Инструмент из шлифпорош-ков на основе разных связок для обработки заготовок из чугунов, меди, алюминия, гранита, мрамора; шлифовальные шкурки для отделочных и доводочных работ; отделочная обработка и доводка незакрепленным зерном

Свойства материала

Марка

материала

Особенности и применение-инструмента

63С

Инструмент из шлифзерна на основе разных связок для обработки заготовок из титановых и титанотанталовых твердых сплавов; шлифовальные шкурки для отделочных и доводочных работ

64С

Инструмент из микрошлиф-порошков на основе разных связок для обработки заготовок из чугунов, меди, алюминия, гранита, мрамора; шлифовальные шкурки для отделочных и доводочных работ; отделочная обработка и доводка незакрепленным зерном

Карбид бора

Более высокие по сравнению с электрокорундом и карбидом кремния твердость и абразивная способность, несмотря на высокую хрупкость

КБ

Инструмент для шлифования, отделочной обработки и доводки незакрепленным зерном заготовок из твердых сплавов и чугунов

Эльбор

На втором месте после алмаза по твердости и абразивной способности; высокая теплостойкость и повышенная хрупкость; химическая инертность к железу

ЛП, ЛО

Инструмент из шлифпорошков и микрошлифпорошков на всех связках для чистовой обработки заготовок высокоточных деталей из труднообрабатываемых закаленных сталей; шлифовальные шкурки для отделочных работ; инструмент для чистовой заточки режущих лезвий; отделочная обработка незакрепленным зерном

Свойства материала

Марка

материала

Особенности и применение-инструмента

Синтетический алмаз

АС2

Инструмент на основе органических связок для чистовой обработки и доводки заготовок из твердых сплавов и сталей

АС4

Изготовление инструмента на основе органических и керамических связок для шлифования заготовок из твердых сплавов, керамики и других хрупких материалов

Более высокая по сравнению с эльбором твердость; высокая износостойкость и низкая теплостойкость; химическая активность к железу; повышенная хрупкость и пониженная прочность, что способствует самозатачиванию инструмента; каждая последующая марка (от АС2 до АС50) отличается от предыдущей более высокой прочностью и меньшей хрупкостью

АСБ

Инструмент на основе металлических связок для работы при повышенных нагрузках

АС15

Инструмент на основе металлических связок для работы в тяжелых условиях (резка и обработка стекла, шлифование и полирование камня)

АС32

Инструмент на основе металлических связок для бурения, резки камня, чернового хонингования

АС50

Инструмент для работы в особо тяжелых условиях (бурение пород сложной категории буримости, резка гранита, обработка заготовок из керамики, кварцевого корунда и др.)

У дробленых алмазов типа «баллас» поли-кристаллическая структура

АРВ1

Инструмент для чернового хонингования заготовок из

чугунов, для резки стеклопластиков

Свойства материала

Марка

материала

Особенности и применение-инструмента

У дробленых алмазов типа «карбонадо» поликристаллическая структура

АРК4

Инструмент для работы в тяжелых условиях (обработка камня и материалов в стройиндустрии]

У дробленых алмазов типа «спеки» поликристаллическая структура

АРСЗ

Инструмент для работы в особо тяжелых условиях (обработка камня и материалов стройиндустрии, бурение, правка шлифовальных кругов]

Природный алмаз

Наивысшие твердость и износостойкость

А1, А2, АЗ

Инструмент на основе металлических связок для обработки технического стекла, керамики, камня, бетона; для работы на операциях, где необходимы исключительно высокая износостойкость и повышенная абразивная способность инструмента при обработке заготовок из твердых и сверхтвердых материалов

А5

Шлифовальные круги на основе металлических связок; обработка металла, керамики

А8

Инструмент для правки и бурения, для обработки камня и материалов в стройиндустрии

Природные абразивные материалы

Корунд 92Е

Инструмент из микропорошков для полирования деталей из стекла и металлов

Кремень

81 Кр

Шлифовальные шкурки для обработки древесины, кожи, эбонита

Наждак

Мельничные жернова; обработка незакрепленным зерном

Гранат

Шлифовальные шкурки для обработки древесины, кожи, пластмасс; обработка стекла незакрепленным зерном

Частицы абразивного материала в виде монокристаллов, поликристаллов или их осколков называются абразивными зернами.

Измельченный и классифицированный абразивный материал называется шлифовальным материалом. Шлифовальные материалы разделяются на природные и искусственные. К природным материалам относятся наждак, кварц, кремень, корунд, гранат, алмаз; к искусственным - электрокорунды разных марок, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз, эльбор.

Важной характеристикой шлифовального материала является его зернистость — показатель зернового состава, численно равный значению нижнего предела размера режущих зерен основной фракции в данном инструменте. Фракция — это совокупность абразивных зерен в установленном интервале размеров.

Виды шлифовальных материалов приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Виды шлифовальных материалов

Виды шлифовального материала

Размер зерен основной фракции, мкм

Зернистость

Шлифзерно

2 500...160

  • 200; 160; 125; 100; 80; 63; 50; 40;
  • 32; 25; 20; 16

Шлифпорошки

160...40

12; 10; 8; 6,5 4

Микрошлифпорошки

63...10

М63; М50; М40; М28; М20; М14

Тонкие шлифпорошки

10...3

М10; М7; М5

Размер зерен основной фракции определяется путем рассева материала на специальных установках, оснащенных набором проволочных или капроновых сеток с квадратными отверстиями разного размера.

Зернистость алмазных и эльборовых шлифпорошков обозначается дробью, числитель которой соответствует размеру (в микрометрах) стороны ячеек верхнего сита, а знаменатель — размеру (в микрометрах) стороны ячеек нижнего сита. Например: 400/250; 400/315; 160/100; 160/125.

Процентное содержание основной фракции обозначается индексами: В (высокое), П (повышенное), Н (низкое), Д (допустимое), которыми дополняется обозначение зернистости.

В соответствии с рекомендуемым ГОСТ 3647-80 процентным содержанием основной фракции зернистость может быть записана следующим образом: для шлифзерна — 80—Н, для шлифпорошка — 12—П, для микрошлифпорошка — М20—В или М10—Д и т.д.

Области применения инструмента из шлифовальных материалов приведены табл. 1.4.

Таблица 1.4

Области применения инструмента из шлифовальных материалов в

зависимости от зернистости

Зернис-

Размер зерен основной

Минимальное содержание основной фракции, %, для зернистости

Области применения

тость

фракции, мкм

В

П

Н

Д

Шлифзерно

200

2 500...2 000

Ручное обдирочное шлифо-

160

2 000... 1 600

вание, зачистка отливок,

125

1 600... 1 250

поковок, сварных швов проката; правка шлифовальных кругов; обдирочное шлифование

100

1 250... 1 000

Плоское шлифование

80

1 000... 800

торцом круга; предвари-

63

800... 630

тельная заточка инструмента; абразивная отрезка, предварительное шлифования заготовок из незакаленных сталей и чугунов со снятием большого припуска; шлифование заготовок из вязких материалов

50

630... 500

40

500... 400

32

400... 315

Предварительное и окончательное шлифование заготовок из закаленных сталей и чугунов с обеспечением шероховатости поверхности Ва 2,5...

0,63 мкм; заточка режущего инструмента

25

315...250

55

45

41

20

250... 200

16

200...160

Чистовое шлифование с обеспечением шероховатости поверхности

Ва 2,5. ..0,32 мкм; профильное шлифование; заточка мелкого режущего инструмента

Зернис

тость

Размер зерен основной фракции, мкм

Минимальное содержание основной фракции, %, для зернистости

Области применения

В

П

И

Д

Шлифпорошки

12

160...125

55

45

41

Профильное шлифование с обеспечением шероховатости поверхности

Яа 0,03...0,16 мкм; чистовая заточка и доводка режущего инструмента

10

125...100

8

100...80

6

80...63

40

5

63... 50

Шлифование хрупких материалов и резьб с мелким шагом, доводка и хонингование с обеспечением шероховатости поверхности

Яэ 0,03...0,16 мкм

4

сл

о

сэ

Микрошлифпорошки

М63

сэ

ИЭ

со

со

60

50

45

43

Суперфиниширование; окончательная доводка и хонингование с обеспечением шероховатости поверхности Ра 0,16 мкм и менее

М50

50...40

М40

О

го

со

М28

го

со

го

сэ

М20

20...14

40

39

М14

14...10

Тонкие микрошлифпорошки

М10

10...7

55

45

40

39

Суперфиниширование; окончательная доводка и хонингование с обеспечением шероховатости поверхности Ра 0,16 мкм и менее

М7

7...5

М5

5...3

Примечание. Прочерк в таблице указывает на то, что соответствующему материалу такой индекс не присваивают.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >