Зернистость абразивных материалов

Абразивные материалы подвергаются дроблению, обогащению и классификации на зернистость. Согласно ГОСТ 3647-71 по крупности они делятся на три группы: шлифовальные зерна от 200 до 16 ( имеют зерна основной фракций размером от 2000 до 160 мкм); шли­фовальные порошки от 12 до 3 (имеют зерна от 125 до 28 мкм); микропорошки от М40 до М5 (зерна от 40 до 3 мкм).

Размеры зерен алмазов обозначаются дробью, в которой числитель соответствует наибольшему, а знаменатель - наименьшему размеру зерен основной фракции.

В СССР освоено промышленное производство алмазных субмикропорошков, т.е. порошков с размером зерен 0,7; 0,5; 0,3 и 0,1 мкм. При помощи паст на основе субмикропорошков получают минимальную высоту неровностей и незначительную толщину дефектного слоя.

Связующие вещества ( связки )

Свойства связок оказывают большое влияние на эффективность работы абразивных зерен. Применяются связки трех видов: неорга­нические, органические и металлические. Наиболее распространена керамическая связка, на которой изготавливают более 50% всего абразивного инструмента.

К неорганическим связкам относятся керамическая, магнези­альная и силикатная.

Органические связки - бакелитовая, глифтолиевая и вулкнитовая. Бакелитовая связка наиболее распространена среди органи­ческих связок. Инструмент на бакелитовой связке прочен, эластичен и допускает большие окружные скорости. Однако его химическая и тепловая стойкость невысокие.

Круги на глифталевой связке имеют повышенную упругость и применяются на чистовых и доводочных работах.

Круги на вулканитовой связке можно изготавливать малой толщины (до 0,5 мм). Они используются в основном для отрезных и прорезных операций, а также при бесцентровом шлифовании.

Металлические связки, состоящие из металлической основы (порошки меди, олова и др.) и наполнителя, применяют в алмазных кругах и частично в кругах из карбида кремния для электроалмазного шлифования.

Твердость абразивных инструментов

Под твердостью абразивного инструмента понимается сопротив­ляемость связки вырыванию абразивных зерен а поверхности инстру­мента под действием внешних сил. Твердость абразивного инстру­мента на связана с твердостью абразивного материала, которая ха­рактеризует способность его проникновения в другой материал. На­пример, из зерен твердого абразивного материала можно изготовить твердый и мягкий абразивный инструмент. Мягким кругом будет та­кой, из которого абразивные зерна легко выкрашиваются, а твердым -такой, в котором зерна удерживаются более прочно.

В СССР установлено семь классов твердости ( Таблица I). Обозначения степеней твердости в каждом классе идут в возрастаю­щем порядке.

При выборе твердости абразивных инструментов учитывают фи­зико-механические свойства обрабатываемого материала, требования к точности и качеству поверхности.

Чем тверже обрабатываемый материал, тем быстрее затупится зерно, а поэтому круг должен быть мягче и наоборот.

Таблица I

Шкала твердости абразивных инструментов

Класс твердости	Обозначение	Степень твердости
Мягкий	М	M1, M2, МЗ
Среднемягкий	СМ	CM1, СМ2
Средний	С	C1, C2
Среднетвердый	СТ	СТ1, GT2, СТЗ
Твердый	Т	T1, T2
Весьма твердый	ВТ	ВТ1, ВТ2
Чрезвычайно твердый	ЧТ	ЧТ1, ЧТ2

При шлифовании вязких материалов (медь, алюминий и т.д. ) потеря режущей способности происходит как от затупления зерен, так и из-за засаливания. Поэтому их шлифование ведут мягкими кру­гами. Если абразивный инструмент слишком твердый, то при шлифова­нии создается высокая температура, вызывающая прижоги, а также возможные структурные и фазовое превращения в поверхностном слое обрабатываемой заготовки.

Эта превращения влекут объемные изменения, возрастание напряжений в поверхностном слое, что может привести к возникно­вению трещин.