Материал: Методические указания для выполнения лабораторных работ «Обработка поверхностей на шлифовальных станках, на протяжных станках и шлицевых поверхностей». Пачевский В.М., Воропаев Н.И

Окончание табл. 1.3

Концентрацию (содержание) алмаза и кубического нитрида бора выражают в процентах. Круги изготавливают с 25, 50, 100, 150 и 200 %-ной концентрацией. Концентрация определяет режущую способность абразивных инструментов, их производительность, срок службы и стоимость. За 100 %-ную концентрацию принимают содержание 0,88 г (4,4 кар) (1 кар = 0,2 г) режущих зерен в 1 см³ рабочего слоя. При этом объем режущих зерен составляет 25 % рабочего слоя. В настоящее время наиболее распространены круги со 100 %-ной концентрацией. Круги на органической связке для доводочных работ изготавливают также с 25 - 50%-ной концентрацией. Круги на металлической и керамической связке для обработки фа­сонных деталей, резьбошлифования, зубошлифования изготавливают с 100, 150 и 200 %-ной концентрацией.

Маркировку алмазных и эльборовых кругов с наружным диаметром 60 мм и выше наносят на корпус. В ней указывают товарный знак предприятия-изготовителя, обозначение круга, зернистость порошка, его концентрацию в рабочем слое, марку связки, номер круга, номер стандарта и год изготовления. У кругов из эльбора на керамической связке дополнительно указывают твердость и структуру круга. У кругов диаметром 200 мм и выше, кроме указанного, маркируют размеры круга и рабочего слоя, допустимую рабочую скорость. На корпусах кругов с наружным диаметром до 60 мм маркируют только номер круга и товарный знак завода-изготовителя. Полную маркировку этих кругов указывают на бирках из прессшпана.

Зерна синтетических алмазов и других сверхтвердых материалов не имеют строгой формы. За размер зерна принимают полусумму длины и ширины прямоугольника, условно описанного вокруг проекции зерна. Зернистость алмазов обозначают дробным числом (ГОСТ 9206-80Е), у которого числитель соответствует большему, а знаменатель меньшему размеру зерен основной фракции, выраженному в микрометрах. Порошки выпускают двух диапазонов зернистостей - широкой и узкой.

По широкому диапазону алмазные порошки выпускают зернистостью: 400/250, 250/160, 160/100, 100/63, 63/40; по узкому: 400/315, 315/250, 250/200, 200/160, 160/125, 125/100, 100/80, 80/63, 63/50, 50/40. Микропорошки выпускают следующей зернистости: 50/40; 40/28; 28/20; 20/14;14/10;10/7; 7/5;5/3;3/2;2/1; 1/1. Субмикропорошки зернистостью 1/0,5; 0,5/0,3; 0,3/0,1; 0,1/0. Зернистость эльбора обозначают подобно абразивным кругам: шлифзерно и шлифпорошки (Л20 - Л4) в сотых долях миллиметра, микрошлифпорошки (ЛМ63 - ЛМ5) и особо тонкие микрошлифпорошки (ЛМЗ, ЛМ1) - в микрометрах. Зернистость кубонита обозначается так же, как зернистость алмазных кругов.

Зернистость алмазных инструментов выбирают в зависимости от требуемого качества обрабатываемой поверхности, согласно рекомендациям, приведенным в табл. 1.4.

Для изготовления алмазных кругов и кругов из кубического нитрида бора применяют металлические, органические и керамические связки различных составов. Наиболее распространенными металлическими связками являются связки M1 (80 % меди и 20 % олова) и М013 - медноалюминецинкового состава с наполнителем - карбидом бора. Большинство органических связок изготавливают на основе бакелита с добавлением различных наполнителей: Б1 - карбил бора, Б2 - железный порошок; Т02 - смесь карбида бора и медного порошка. Основными керамическими связками являются связки К1, состоящие из керамического шамота, алюминия и стекла с добавлением наполнителя карбида бора, и связки С10, рекомендуемой для кругов из эльбора.

Для инструмента из эльбора разработаны новые керамические связки: К 18, состоящие из стекла с наполнителем нихром, и ОП9, в которую входят плавиковый шпат и оксиды некоторых металлов. Эти связки, по сравнению со связкой С 10, повышают прочность сцепления с эльбором и снижают температуру обжига инструмента.

При выборе наполнителя (особенно абразивного) необходимо исходить из условия, , где - предел прочности на изгиб композиции эльбор + стеклосвязка; - предел прочности на изгиб композиции наполнитель+ стеклосвязка. Если это условие не выдержано, резко возрастает вероятность появления прижогов, так как зерна наполнителя прочнее удерживаются связкой, чем зерна эльбора.

Круги на металлической связке работают только с охлаждением, иначе они быстро засаливаются. Вследствие большой износостойкости их рекомендуют для обдирочного шлифования, отрезки и заточки с большими съемами. Круги на органической связке работают с охлаждением и без него; рекомендуют их для чистового и обдирочного шлифования, чистовой заточки и доводки режущих инструментов. Круги на керамической связке обеспечивают у твердосплавного инструмента одновременную заточку пластины из твердого сплава и державки, что нельзя осуществить кругами на металлической или органической связке.

Круги из эльбора на керамической связке изготавливают различной твердости от М2 до Т2 и структуры № 6 - № 12, что значительно расширяет область их применения. Количество зерен связки и пор в круге на керамической связке определяют так же, как и у абразивных кругов. Из рассчитанного объема зерна в рабочем слое 25 % (при 100 %-ной концентрации) составляет эльбор, остальное - абразивный порошок из электрокорунда или карбида кремния.

Система составления рецептур для производства инструментов из эльбора на керамической связке разработана эмпирическим путем. Процент содержания связки, а также увлажнителя (жидкого бакелита), добавляемого для повышения прочности заготовки, определяют в зависимости от массы эльбора и абразивного порошка, содержащегося в рабочем слое.

Таблица 1.4

Выбор зернистости алмазных инструментов

1.3. Задания по лабораторным работам

Лабораторная работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

ПРИ КРУГЛОМ НАРУЖНОМ ШЛИФОВАНИИ

Индивидуальное задание

Таблица 1.5