1. Круги шлифовальные (гост 16167…16180-80)

Они применяются для шлифования, заточки и доводки инструментов и деталей. Характеризуются:

• формой и размерами;

• маркой алмаза;

• зернистостью;

• концентрацией алмазного порошка в алмазоносном слое;

• связкой.

Форма: аналогична формам абразивного шлифовального круга, то есть АПП, АПВ, АПВД, АЧК, АЧЦ (обозначения по соответствующим ГОСТам – иные) и так далее (см. рис. 3). Характеризуется наличием алмазоносного слоя, который соединяется с корпусом (рис.10):

• диффузионным припеканием;

• наклеиванием с применением высокотемпературных клеев;

• холодным брикетированием;

• пайкой;

• гальваническим методом, когда алмазный порошок осаждают на покрываемом инструменте несколькими слоями.

Высота алмазоносного слоя S=2…10 мм, корпус – металлический (алюминиевый и на основе сплавов алюминия, дюралюминиевый, стальной и т.п.) или пластмассовый.

Алмазоносный слой состоит из алмазных зерен определенной концентрации; связки; наполнителя, в качестве которого часто берут твердые минералы зернистостью №180…200 (22А, 23А, карбид бора).

Алмазные зерна различают по концентрации и зернистости. За 100% концентрацию алмазного круга принято содержание 0,878 г алмаза в 1 см³ объема алмазного слоя, за 50% – 0,439 мг/мм³ или 2,19 ct, и так далее. Масса алмазов, содержащаяся в шлифовальном круге, зависит от концентрации:

,

где А – масса алмазов, ct; K – концентрация , %; V – объем алмазоносного слоя.

Наибольшее распространение получили круги с 50, 100 и 150%-ной концентрацией. С увеличением концентрации увеличивается стойкость кругов и способность сохранять форму. Рекомендуют:

• доводка: 25% и 50%;

• шлифование и заточка кругами на органической и металлической связках – 100%.

По ГОСТ 16181-82 концентрация маркируется цифрами: 1 – 25%; 2 –50%; 3 – 75%; 4 – 100%; 5 – 125%; 6 – 150%.

Зернистость различают по трем группам:

I группа: шлифпорошки (более 40 мкм): 2500/1600; 1600/1000; 1000/630; 630/400; 400/250; 250/160; 160/100; 100/63; 63/40;

II группа: микропорошки: 60/40; 40/28; 28/20; 20/14; 14/10; 10/7; 7/5; 5/3; 3/2; 2/1; 1/0, то есть менее 60 мкм до 1 мкм;

III группа: субмикропорошки – менее 0,7 мкм.

Если маркировка имеет вид: 630/400, то 630 – размер в мкм максимального зерна, входящего в данную фракцию, а 400 – размер минимального зерна. ГОСТ предусматривает широкий и узкий диапазоны зернистости. Например, 630/400 – широкий диапазон; 630/500 и 500/400 – узкие диапазоны зернистости.

Для эльбора обозначения зернистости такие же, как и для абразивных, то есть: Л20, Л60, Л12, Л10, Л8 (т.е. без знака дроби).

Рекомендации по выбору зернистости:

• предварительное шлифование:

315/250 – 200/160 Ra 2,5 - 1,25 мкм;

• чистовое шлифование, шлифование фасонных поверхностей, заточка: 200/160 – 125/100; 80/63 Ra 2,5 - 0,63 мкм;

• заточка, предварительное хонингование:

125/100 Ra 1,25-0,32 мкм;

• суперфиниширование, шлифование резьбы:

63/50…20/14…5/3 Ra 0,16-0,02 мкм.

Связка алмазных инструментов

Применяют три основных типа связок:

1. Органические (на бакелитовой основе), предназначены для инструментов, работающих при чистовом шлифовании и заточке, а также доводке изделий из твердых сплавов и сталей. Применяют с охлаждением и без охлаждения. В зависимости от наполнителя различают марки: Б1 (пульвербакелит + B₄C); Б2 (бакелит + железный порошок); Б3 (бакелит с электрокорундом белым 22А, 23А); Б4 (бакелит + карбид кремния зеленый 63С, 64С). Б156 и ТО2 (Томилинская опытная вторая): бакелит с медным и оловянным порошком + B₄C). Достоинства: дают хорошие режущие свойства, обеспечивают высокую чистоту обработки, более низкие температуры и силы резания. Недостаток: низкая прочность, а следовательно, повышенный расхода алмазов, поэтому применяют при чистовой обработке.

2. Металлические связки применяют при снятии больших припусков при предварительном шлифовании, заточке, хонинговании, а также для кругов, работающих в электролитическом режиме. Всегда с охлаждением. Основа связок: меднооловянная, железоникелевая, вольфрамокобальтовая, то есть медь с добавками олова, железа, никеля, вольфрама, кобальта и других. Наибольшее распространение имеют марки М1 (80% Cu + 20% Sn) и М5 (цинк и алюминий). МИ, МК, МО13, МС6, МО16 – допускают обработку твердого сплава без охлаждения, так как не “засаливаются”.

3. Керамические связки применяют при шлифовании и заточке твердосплавных инструментов и деталей штампов. Основа – легкоплавкое стекло и огнеупорная глина. Всегда – с обильным охлаждением. К1; К5 – для одновременной заточки стальной державки и твердосплавной пластины.

С10 – круги из эльбора, высокая температура плавления (борное стекло + литий + минерал сподумен).

К18 – для эльбора (легкоплавкое стекло и наполнитель нихром).