Слесарное дело

10.3. Шлифовальные круги

Шлифовальные круги различают по следующим признакам: по виду абразивного материала; по зернистости; по связке; по твердости; по структуре (строению); по форме и размерам.

Абразивный материал

Абразивный материал представляет собой минерал естественного или искусственного происхождения, раздробленный на зерна определенной величины.

Искусственные материалы имеют более высокие и более однородные качества, чем естественные. К естественным абразивным материалам относятся кварц, гранит, наждак, корунд и алмаз. Важнейшие искусственные абразивные материалы: электрокорунды, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз и эльбор. Электрокорунды бывают 4 видов:

● электрокорунд нормальный — Э, выплавляемый из бокситов;

● электрокорунд белый — ЭБ, выплавляемый из глинозема;

● электрокорунды легированные, выплавляемые из глинозема с различными добавками (хромистый — ЭХ, титанистый — ЭТ);

● монокорунд — М, выплавляемый из боксита с сернистым железом и восстановителем с последующим выделением монокристаллов корунда.

Зернистость абразивного материала характеризуют размеры абразивных зерен. Абразивный материал по зернистости разделяют на шлифзерно, шлифпорошки и микропорошки. Разделение шлифзерна и шлифпорошков по размерам производится рассевом на ситах. Обозначение номеров зернистости принято по величине отверстия сита (в сотых долях миллиметра), на котором задерживается зерно основной фракции.

Шлифзерно имеет номера от 16 до 200 с размером зерен основной фракции от 160 до 2500 мк; шлифпорошки имеют номера от 3 до 12 с размером зерен от 28 до 160 мк; микропорошки имеют номера от М5 до М40 с размерами зерен от 3,5 до 40 мк.

Связка

Связки подразделяются на неорганические и органические. К неорганическим связкам относятся керамическая, силикатная и магнезиальная, к органическим — бакелитовая и вулканитовая.

Круги, изготовленные на керамической связке (условное обозначение — К), имеют наибольшую пористость и поэтому меньше засаливаются, легко режут металл и, обладая хорошей водоупорностью, допускают шлифование с охлаждением.

В силикатной связке (условное обозначение — С) в качестве основного связующего материала применяется жидкое стекло, которое обладает недостаточной прочностью. Круги на такой связке быстро изнашиваются, но работают с малым выделением тепла. Такая связка применяется только в тех случаях, когда поверхность детали чувствительна к повышению температуры при резании. Круги на силикатной связке обычно используются без охлаждения.

Магнезиальная связка имеет ограниченное применение, так как круги, изготовленные на этой связке, неоднородны, быстро и неравномерно изнашиваются. Они гигроскопичны, и их можно использовать только для сухого шлифования.

Бакелитовая связка (условное обозначение — Б) в качестве главной составляющей имеет жидкий или порошкообразный бакелит (это искусственная смола). Круги на такой связке обладают большой прочностью, но быстро изнашиваются. При тяжелых условиях работы, когда температура в зоне резания достигает 300 °C и более, связка начинает выгорать, а зерна преждевременно выкрашиваются. Указанные круги используют главным образом для работы без охлаждения. Бакелитовая связка несколько разрушается под действием щелочных растворов, находящихся в охлаждающей жидкости. Поэтому охлаждающая жидкость в случае применения кругов на этой связке не должна содержать щелочи свыше 1,5 %.

Прочность и упругость бакелитовой связки позволяют работать изготовленными на ней кругами при окружных скоростях, достигающих 35–50 м/с. Упругость связки дает возможность изготовлять тонкие круги (толщиной 0,5 мм) для прорезных работ. Эти свойства бакелитовой связки обеспечили ей широкое распространение в производстве абразивных инструментов.

Вулканитовая связка (условное обозначение — В) приготовляется из каучука, подвергнутого вулканизации. Круги на вулканитовой связке обладают большей упругостью, чем на бакелитовой, и поэтому применяются для прорезных работ. Они характеризуются значительно меньшей пористостью. При температуре 150 °C связка размягчается и начинает выгорать.

Твердость шлифовального круга

Под твердостью абразивного инструмента понимается сопротивляемость связки вырыванию абразивных зерен с поверхности инструмента под влиянием внешних усилий. Ниже приведена шкала твердости шлифовальных кругов.

Таблица 10.1. Шкала твердости шлифовальных кругов