Заточка и доводка резцов. Как заточить токарные резцы по металлу: особенности, углы, доводка Заточные круги для токарных резцов

Круги для заточки инструмента бывают не только абразивными(почитать о ). Конечно, чаще всего на наждаках стоят именно такие, поскольку без проблем выполняют требования владельца. Поточить кухонный нож или ножницы — без проблем. Однако существуют и другие виды — алмазные.

Они также подходят для заточки домашнего инструмента, но для более тонкой доводки. Поточить топор таким кругом не получится, слишком уж мелкое зерно у него. Итак, алмазные круги служат для заточки инструмента, ими затачивают твердый сплав(напайки на , напайки на сверлах и дисковых пилах для циркулярной пилы).

Как видим, область применения достаточно велика. Плюсы таких кругов — они практически не изнашиваются, одного круга хватает на год и более(в зависимости от частоты использования). В бытность мою работы гравером по камню для заточки победитовых резцов(вырубать узоры на граните) мы пользовались алмазной чашкой, установленной на наждак — ее хватило на 3 года использования (а точили резцы из стали Р18 мы каждый день).

Рассмотрим классификацию алмазных кругов, как выбрать подходящий, на что обратить внимание.
Первое — форма, бывает 3 вида — чашка, тарелка и прямой профиль.

Алмазная чашка. Маркировка 12А245(глубокая)

Вообще, в маркировке кругов присутствует много цифр, там есть и ширина алмазного слоя и толщина его, и посадка(диаметр внутреннего отверстия). Чем толще алмазный слой — тем дороже заточной диск.
Например, заточная чашка 12А245 150*40*10*3*32 125/100 — это значит чашка диаметром 150 мм, глубина 40 мм, толщина алмазного слоя — 10 мм, толщина его — 3 мм, посадка — 32 мм(стандарт). 125/100 мм — зернистость алмаза(читай ниже).

Такая штука отлично подойдет для затачивания инструмента(напайки, резцы, ножи и прочее).

Неглубокая тарелка. Маркировка 12А220

По внешнем виду тарелка заметно отличается от чашки глубиной, как правило, высота тут всего 18 мм.
В другом все стандартно, алмазный заточной круг 12А220 150*10*2*18*32 160/125 — тарелка диаметром 150 мм, ширина алмазного слоя 10 мм, толщина 2 мм, глубина — 18 мм(неглубокая), посадка 32 мм. Зерно 165/100 — достаточно крупное по сравнению с другими.

Тарелки бывают на 150 мм и на 125 мм диаметром.

Они отлично подходят для заточки инструмента, более того, на них точат твердосплавные напайки на . Для того, чтобы заточить такие напайки, понадобится тонкая тарелка, чтобы край смог пролезть между зубьями.

Прямой профиль. Маркировка 1А1

От первых двух отличается тем, что алмазный слой нанесен на торец круга(сбоку — смотрим фото выше).
Все остальное по аналогии — ширина, толщина слоя, нет только глубины. Итого на маркировке 4 значения. Применяется также для заточки металла, где не требуется идеально выдерживать плоскость.

Зернистость

Круги бывают мелкими, средними и крупными, правда, зерно обозначается сразу 2 числами через дробь.

• 200/160 — самый крупный
• 165/100 — крупный
• 125/100 — средний
• 100/80 — мелкозернистый

Самое крупное алмазное зерно применяют там, где необходимо снять слой металла заметно. Например, для выравнивания режущей части ножа. Также используют крупное.
Среднее зерно — для доводки режущей части, для придания идеальной остроты.
Мелкое — для окончательной доводки — для заточки ножей как лезвие подойдет.

Также в маркировке можно увидеть значение АС4. АС — алмаз синтетический. Чаще всего такие круги делают из него, поэтому особо заморачиваться не стоит.

Вывод — «алмазы» отлично подходят для заточки инструмента, чаще всего это твердый сплав и твердые инструментальные стали(Р18, Р9, сталь с кобальтом Р6М5К5 и другие). Помимо этого можно точить ножи и другие бытовые инструменты, правда тогда лучше брать более крупное зерно(не менее 165/100), а то если купите для дома круг с зерном 100/80, то ничего на нем заточить не сможете, уж настолько он мелкий, будет только снимать микроны, незаметные глазу.

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.

Из всех технологических процедур, выполняемых над металлическими деталями, точение считается самой популярной. Ввиду этого заточка токарных резцов по металлу имеет большое значение. Ее нужно осуществлять правильно. Порядок проведения заточки токарных резцов зависит от материала, из которого сделан инструмент, назначения резца (фасонный, проходной, для нарезки резьбы, для расточки).

Как сила резания зависит от угла затачивания

Сила резания зависит от углов заточки, в особенности от переднего. Чем больше данный угол, тем меньше сила резания и тем проще отделять металлическую стружку. Однако это не означает, что передний угол возможно неограниченно увеличивать. При чрезмерном увеличении надежность резца по металлу уменьшается. Его кромка подвергается сильному износу, выкрашиванию. Ввиду этого, когда подбирают величину переднего угла, стараются не только уменьшить силу резания, но и получить прочную кромку, стойкий к износу металлорежущий инструмент.

Иногда используют токарные резцы с отрицательным передним углом (от – 5 до -10 градусов). Обычно такие инструменты используются при обточке твердых либо закаленных металлов.

Особенности затачивания

Есть некоторые особенности, которые необходимо принимать во внимание, осуществляя затачивание резцов для токарного станка своими руками. Задняя часть инструмента обрабатывается за 3 шага:

1. Сначала выполняют обработку задней части под углом, который равен заднему углу державки. Обычно он больше, чем задний угол резания (примерно на 5 градусов).
2. На втором шаге осуществляют обработку задней части режущей пластинки. Ее затачивают под углом, который превышает задний угол резания на 2 градуса.
3. Теперь нужный угол формируется посредством доводки. Процедура выполняется на узкой фаске, которая прилегает к рабочей кромке.

За несколько шагов затачивается и передняя часть инструмента для токарного станка. Сначала затачивание осуществляется на угол, который равен углу режущей пластинки. Угол резания, формируемый на передней части инструмента, создают посредством чистового затачивания либо доводки.

Заточка резца облегчается, если применять особые накладки, устанавливаемые промеж опорной поверхности и станочного стола. Для того чтобы точно и качественно заточить инструмент, можете изменить конструкцию стола, добавить возможность регулировать его по высоте и поворотному углу. После подобного изменения использовать накладки будет не нужно.

Для заточки резца рабочая кромка должна быть расположена на одной линии с серединой абразивного круга. Стоит принимать во внимание, в каком направлении вращается точило. Так вы сведете к минимуму шанс того, что режущая пластинка оторвётся от резцовой державки. При вращении точила пластинка должна быть прижата к державке, а не оторвана от нее.

Разумеется, что по окончании затачивания резца нужно выполнять проверку правильности исполнения. Легче всего проделывать это особым шаблоном. Можете сделать его либо купить в магазине. Если будете изготавливать шаблон собственноручно, используйте листовую сталь.

Большая твердость подобного трафарета, которую он приобретет после закаливания, позволит применять его продолжительный срок. Делая шаблон, нужно вырезать на нем отверстия, которые соответствуют ходовым углам затачивания. Лишь после создания отверстий трафарет закаливают. Стоит учесть, что от того, насколько точно изготовлен подобный шаблон, зависит правильность затачивания режущего инструмента.

Для выполнения доводки применяют оселки из меди, присадочные элементы. Для доводки инструментов из твердых сплавов используют особую пасту, борный карбид, который смочен керосином. Для инструментов из иных металлов применяют оселки с малым уровнем абразивности. Их смачивают автомобильным маслом либо керосином.

Типы затачивания

Крупные предприятия, занимающиеся обработкой металлов обязательно располагают необходимыми для затачивания инструментов специалистами и оборудованием. Владельцы небольших мастерских выполняют заточку собственноручно.

Заточка резцов может быть выполнена одним из следующих методов:

• Абразивный (на шлифовочном круге).
• Механико-химический (выполняется обработка специальными средствами).
• С помощью особых приборов.

Абразивное затачивание выполняется на заточном, токарном устройстве либо на шлифовочном брусочке. Вручную трудно наточить резец, соблюдая требуемые углы. Дополнительную сложность создает нагрев металла, приводящий к потере свойств. Ввиду этого качество затачивания прямо зависимо от навыков рабочего.

Резцы из твердых сплавов точат на зеленом карборунде. Инструменты из разных видов стали проходят обработку шлифовочными кругами, сделанными из среднетвердого корунда. Начальное обрабатывание осуществляется оселками с абразивом 36-46, завершающее – 60-80. Перед тем как устанавливать круг на станочное устройство, нужно удостовериться в том, что он целостен. При обработке он может сломаться, травмировать токаря, изменить углы токарного резца.

Механико-химический способ дает возможность эффективно и быстро заточить резец, предотвращает образование сколов, трещинок. Данный метод используется для заточки больших инструментов из твердых сплавов. Они проходят обработку купоросным раствором. В результате химической реакции образуется тончайшая защитная пленка, смываемая частичками абразива, которые присутствуют в растворе. Процедура выполняется в станочном устройстве, которое оборудовано резервуаром с передвижным шлифовальником. Зафиксированный инструмент перемещается возвратно-поступательно. Кроме того, резец прижимается к абразиву (150 г на кв. см).

Заточку алмазных резцов выполняют на специальном оборудовании электрокорундовыми/кремниевыми кругами.

Далее будет приведен список углов заточки для всех распространенных материалов. Первая дробь указывает на задний угол при черновом обрабатывании, вторая – на задний угол при чистовой обработке. Третья дробь показывает величину переднего угла. В числителе указываются углы для резцов, которые точат и растачивают детали, а в знаменателе – для инструментов, строгающих заготовки.

• Сталь (твердость меньше восьмисот Мегапаскалей) – 8/6, 12/8, 15/12.
• Сталь (твердость больше восьмисот Мегапаскалей) – 8/6, 12/8, 10/10.
• Сталь (твердость больше тысячи Мегапаскалей) – 8/6, 12/10, 10/8.
• Серый чугун (твердость по Бриннелю меньше двухсот двадцати) – 6/6, 10/10, 12/8.
• Серый чугун (твердость по Бриннелю больше двухсот двадцати) – 6/6, 10/10, 8/5.
• Ковкий чугун – 8/8, 10/10, 8/8.

Основной угол в плане должен составлять 30 – 45 градусов. Ширина фаски зависит от сечения резцовых стержней.

Какие абразивные круги используются для затачивания токарных инструментов
Затачивание проходного инструмента по державке и под углом 5 градусов выполняется кругом из электрокорунда, имеющим зернистость сорок - пятьдесят, твердость СМ1/2. Окружная скорость круга составляет 25 м/с.

Подготовительное затачивание осуществляется изделиями из черного кремниевого карбида, имеющими зернистость двадцать пять - сорок, твердость М3-СМ1. Финальное затачивание отрезного инструмента выполняется кругами из зеленого кремниевого карбида, имеющими зернистость шестнадцать - двадцать пять, твердость М3-СМ1.

Параметры точильных кругов для стальных и твердосплавных резцов прописаны в таблице режимов затачивания. Там же можно посмотреть окружные скорости кручения.

В настоящее время финальное затачивание рекомендуется проводить посредством алмазного круга. В особенности это актуально для пластин из твердых сплавов. Окружная скорость круга при подготовительном/финальном затачивании не должна превышать двенадцать - пятнадцать метров в секунду.

Проведение доводки

После затачивания инструментов их доводят борным карбидом на диске из чугуна, вращающемся со скоростью 1-2 м/с. Диск должен вращаться по направлению от опоры инструмента к рабочей кромке.

При выполнении доводки лезвия и поверхности инструмента последовательно притираются. Кроме того, удаляются неровности, резцы доводятся до блеска.

Для чего проводить доводку? Дело в том, что при токарном обрабатывании инструмент изнашивается и затупляется по причине трения пластины о стружку и заготовку. Чем ровнее пластина, тем слабее трение, медленнее изнашивание инструмента.

Доводка осуществляется абразивными пастами, состоящими из борного карбида. Намочите диск для доводки керосином. Нанесите на него пасту (зигзагообразно), поднесите инструмент к диску. При использовании керосина можете применять пасту ГОИ. В случае если вы применяете современную пасту, смачивать диск керосином необязательно.

Стол подручника должен стоять так, чтобы резцовые лезвия находились чуть ниже либо на одной линии с серединой диска. Диск должен вращаться направлено к резцовой пластине.

При прижатии инструмента и выполнении доводки частички пасты измельчаются. Когда они проходят через кромки, на резце не появляется сколов, потертостей. Зерна пасты обеспечивают устранение неровностей с резцовой поверхности.

Для того чтобы более подробно изучить процедуру доводки, можете посмотреть обучающее видео. Помните, что качественно сделанная доводка обеспечит продолжительную эксплуатацию резца без повторного затачивания.

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

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

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.

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

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

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.

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.

Твердость шлифовальных кругов

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.

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

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

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

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

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.

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.