2 . Алмазные отрезные круги (рис.11)

Применяются для распиливания твердых естественных и искусственных материалов: минералов, стекла, гранита, бетона, огнеупоров, фарфора, кремния, германия (рис.11).

Н – высота (ширина), равная 0,1…2 мм. Диаметр D до 2400 мм, круги больших диаметров (свыше 360 мм) изготовляют сегментными. Число сегментов Z=16…92. Есть конструкции алмазных отрезных кругов с внутренним резом (рис. 11, б): S=0,2 мм; d_отв=83; 105 мм.

3 . Бруски хонинговальные

Применяются при ручной и машинной доводке, суперфинишировании. Изготовляют преимущественно из синтетических алмазов на органических (Б1, Б2 и так далее) и металлических связках (М1, М5, МИ, МН). Бруски получают как методом прессования, так и методом гальванопластики. Различают по форме сечения аналогично абразивным (рис. 12). Например, АСБКв означает: брусок квадратный из алмаза синтетического.

4 . Головки

Применяются для шлифования и зачистки отверстий, пазов, канавок и выточек, а также профильных поверхностей. Имеют формы и наименования аналогично шлифовальным головкам из абразивных материалов: АГЦ, АГК, АГСв, АГУ и так далее (рис. 13).

Головки изготовляют методом прессования или гальванопластики в несколько слоев. В зависимости от зернистости дают шероховатость поверхности Ra 1,25…0,32…0,08…0,04 мкм.

5. Надфили

Надфили (с острым и тупым концом) применяют для ручной обработки сложного профиля по закаленной стали (HRC 64), твердых сплавов, керамики, фарфора.

Изготовляют путем закрепления зерен алмазного порошка на стальном корпусе гальваническим способом. Зернистость 16/12 и менее. Наименование и назначение происходит от формы в сечении: АНПТ – алмазный надфиль прямоугольный с тупым концом; АНКО – алмазный надфиль квадратный с острым концом. Также существуют трехгранные, овальные, круглые и другие формы.

6. Порошки

Представляют собой дробленные осколки или монокристаллы правильной кристаллической формы определенных размеров. Применяются для операции доводки и полирования твердых сплавов, корунда, агата и полупроводниковых материалов – германия, кремния (Ra 0,040 – 0,020). При этом порошки смешивают с растительным маслом (5 -10 капель на 1 ct). Недостаток: большой расход порошка.

7. Пасты алмазные

Применяют для доводки поверхностей деталей. Для их изготовления используют микропорошки (менее 60 мкм): 60/40, 40/28 и менее с добавлением оливкового масла, касторового масла, стеариновой кислоты.

Пасты выпускаются в мазеобразном (М) и твердом (Т) виде с нормальной (Н), повышенной (П) и высокой (В) концентрацией алмазов. При этом, чем мельче зерно, тем ниже концентрация алмазов.

Например, зернистость 60/40: Н=8%, П=20%, В=40%; Ra 0,32–0,08 мкм. Зернистость 3/2: Н=2%, П=4%, В=8%; Rz 0,100–0,025 мкм.

Мягкие мазеобразные пасты расфасовывают в тубы по 5, 10, 20, 40, 80г; твердые – в пластмассовые и металлические футляры. Причем, в зависимости от размера зерна паста и этикетка имеют свой цвет:

• грубые пасты (Ra=0,16…0,08 мкм) – красный цвет;

• средние пасты (Ra=0,08…0,04 мкм) – синий цвет;

• мелкие пасты (Ra=0,04…Rz 0,100 мкм) – зеленый цвет;

• тонкие пасты (Rz=0,100…0,025 мкм) – желтый цвет.

Производительность доводки возрастает по мере увеличения давления и зернистости алмазного порошка. Но недостатками при этих условиях являются следующие:

• расходуется большое количество алмазного порошка,

• увеличивается шероховатость обработанной поверхности.

Следовательно, чтобы уменьшить шероховатость, необходимо при доводке применять меньшие усилия (давления) и более мелкое зерно.

Ленты с зерном алмаза и эльбора

Их применяют на операциях окончательной обработки. Ленты изготовляют в виде рулонов и листов с закрепленными зернами зернистостью 120/100 и менее. В качестве основы применяют шифон или лавсан. Клей масляный или пентафталиевый лак. Толщина алмазоносного слоя 1,0… 1,2 мм. Концентрация – 20%, 50%, 100%.

Связки в зависимости от жесткости различают: эластичные Р1 и Р4; полужесткую Р9; жесткую Р14.

Алмазные резцы

А лмазные резцы применяют преимущественно для тонкой обработки (Ra=0,04…0,02 мкм)…(Rz 0,100…0,050 мкм) цветных металлов и неметаллических материалов – фибры, эбонита, пластмасс, твердого каучука и так далее. Например, при обработке пластмасс стойкость алмазных резцов выше стойкости твердых сплавов в сотни раз. Применяются кристаллы весом 0,5-1,5 карат. Перетачиваются 6…15 раз с доведением размера кристалла до 0,1 карата. Крепление обработанного алмаза к державке резца осуществляется при помощи либо пайки, механическим способом, или приклеивания.

Пайка осуществляется на высокочастотной установке серебряным припоем при температуре плавления 650°С.

Механическое крепление – обработанный алмаз помещают в специальную вставку, установленную в державке резца, и алмаз прижимают планкой (накладкой) (см. рис. 14).

Недостатком пайки является сложность восстановления алмаза после переточки; недостатком механического крепления – то, что 2/3 кристалла алмаза покрываются прижимной планкой и следовательно, большая часть алмаза не используется; это требует применения крупных кристаллов.

Скорость резания до V=700 м/мин, но из-за хрупкости – подача S=0,01…0,1 мм/об и глубина резания t=0,01…0,3 мм.

Алмазные волоки

Алмазные волоки применяются для изготовления проволоки диаметрами 0,01…1,0 мм для электротехнической и радиоэлектронной промышленности. Представляет собой металлическую оправу, в которую прочно закреплен кристалл алмаза, ограненный и с просверленным и отполированным каналом (рис. 15).

Д ля сравнения: алмазная волока по стойкости позволяет протянуть 12…15 тыс. км проволоки, в то время как твердосплавная – 40…45 км. Вес алмаза 0,8…2,2 карата.

В 1978 году – патент США: волоку изготовлять из дешевых материалов (закаленная сталь), а канал покрывать слоем из зерен алмаза или КНБ толщиной 0,1…5 мкм путем катодного напыления (в вакууме при низких температурах).

Обычно сверление каналов в алмазе осуществляется металлической иглой с алмазной суспензией или лазером.

Алмазный инструмент для правки шлифовальных кругов

Алмазная правка обладает существенными преимуществами по сравнению с другими способами. Благодаря малой поверхности контакта алмаза со шлифовальным кругом достигаются минимальные усилия, которые в сочетании с высокой износоустойчивостью алмаза создают условия для получения высокой точности геометрической формы круга, а следовательно, и высокой точности и чистоты поверхности у шлифуемых деталей.

Применение алмазной правки повышает коэффициент полезного использования шлифовальных кругов на 25…50%.

Алмазная правка шлифовальных кругов относится к числу важнейших областей применения алмазов в машиностроении. Качество обработки шлифуемых деталей, стойкость круга, производительность обработки определяются точностью формы шлифовального круга и микрорельефом поверхностного слоя, а это, в свою очередь, определяется и зависит от:

• конструкции правящего инструмента,

• его износостойкости,

• режимов и приемов правки.

В промышленности для правки шлифовальных кругов применяются:

1. Алмазно-металлические карандаши;

2. Алмазы естественной формы;

3. Ограненные (шлифованные) алмазные инструменты (фрезы, иглы);

4. Алмазные бруски и круги на металлической связке;

5. Алмазные ролики прямого профиля.

1. Алмазно-металлические карандаши – в них алмазные зерна сцементированы специальным металлическим сплавом методом порошковой металлургии.

В зависимости от расположения алмазов алмазно-металлические карандаши делятся на 4 группы (рис. 16):

Ц – алмазные зерна расположены цепочкой вдоль оси карандаша.

С – алмазные зерна расположены слоями, в одном слое от 2 до 25 алмазов весом от 0,05 до 0,2 ct каждый.

Н – алмазные зерна расположены неориентированно.

Тип 03 – алмазы расположены по сферической поверхности.

2. Алмазы естественной формы в основном применяются для правки шлифовальных кругов фасонного профиля. Имеют то преимущество, что применяются более качественные алмазы. Крепление алмазов путем пайки или зачеканки.

3. Ограненные алмазы применяются для правки кругов сложного профиля (круги для зубо- и резьбошлифования). Изготовляют в виде резцов с различным профилем алмаза, то есть профилированным алмазом.

Стоимость таких инструментов высокая, так как кристалл необходимо шлифовать, но применение их оправдывается высокой производительностью правки кругов, повышением точности и качества выпускаемых деталей.

4. Алмазные бруски и круги на металлической связке осуществляют правку шлифовальных кругов методом шлифования, а не методом обтачивания.

Достоинствами такого способа правки являются:

1. Размерная стойкость в 50-100 раз выше, чем при правке другими алмазными инструментами.

2. Время на процесс правки и профилирование значительно меньше.

3. Использование менее дефицитного сырья, так как применяются дробленые алмазные порошки.

5. Алмазные ролики прямого профиля применяются для автоматической правки шлифовальных кругов.