Міністерство аграрної політики та продовольства України

Житомирський національний агроекологічний університет

Інженерно-технічний факультет

Кафедра машиновикористання,

мобільної енергетики та сервісу

технологічних систем

Методичні рекомендації

до лабораторної роботи № 4

з дисципліни:

«Верстатна справа»

Житомир - 2013

Лабораторна робота № 4

АБРАЗИВНІ МАТЕРІАЛИ. ТИПИ АБРАЗИВНИХ ІНСТРУМЕНТІВ,

ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА І МАРКУВАННЯ

1.1. Мета і задачі лабораторної роботи

Вивчити види абразивних матеріалів, які використовуються в металообробці. Вивчити типаж абразивних інструментів, їх маркування, характеристики, область застосування абразивних інструментів з різними характеристиками. Після виконання лабораторної роботи студенти повинні:

знати типаж абразивних інструментів, їх маркування, характеристики, область застосування абразивних інструментів з різними характеристиками.

вміти визначити область застосування абразивних інструментів з різними характеристиками.

1.2. План проведення роботи

1. Ознайомитися з методичними вказівками по проведенню роботи.

2. Вивчити існуючі види абразивних матеріалів і типи абразивних інструментів.

3. Вивчити характеристики абразивних кругів і їх умовне позначення.

4. Вивчити область застосування абразивних інструментів з різними характеристиками.

5. Зробити ескізи заданих абразивних кругів, розшифрувати їх маркування, визначити можливу область застосування кожного круга.

6. Зробити висновки по роботі.

1.3. Види абразивних матеріалів, які застосовуються у металообробці

Абразивні матеріали підрозділяються на природні і штучні. До природних абразивів відносяться кварц, наждак, корунд. Вони відрізняються великою неоднорідністю властивостей, наявністю сторонніх включень. Тому не одержали широкого поширення в металообробці.

Для виготовлення абразивних інструментів найчастіше застосовують штучні абразивні матеріали. До них відносяться електрокорунди, карбіди кремнію і карбід бору.

Найбільш широке застосування для виготовлення шліфувальних кругів одержав електрокорунд. Він має мікротвердість 20000-25000 МПа, температуру плавлення 1900-2000°С і теплостійкість від 1250°С (нормальний) до 2000°С (цирконієвий). Являє собою кристалічну суміш Al₂O₃, яку одержують плавленням чистого глинозему (бокситів) в електропечах.

Залежно від змісту оксиду алюмінію і різних домішок електрокорунд буває:

1. Електрокорунд нормальний містить до 95% Al₂O₃.

Висока твердість і механічна міцність зерен нормального електрокорунду забезпечує широке застосування його при шліфуванні металів. Значна в'язкість дозволяє застосовувати його при виконанні робіт зі змінними навантаженнями.

2. Електрокорунд білий містить до 97% Al₂O₃.

По хімічному і фізичному складу білий електрокорунд є більш однорідним, чим нормальний. Зерна білого електрокорунду мають високу твердість, міцність і мають гострі кромки, що дозволяє обробляти міцні і тверді матеріали.

3. Електрокорунд легований. Зерна легованих електрокорундів мають більш високу стабільність фізико-механічних властивостей, більшу твердість.

3.1. хромистий додатково легований хромом (0,5-2%). Має червонуватий колір, тому називають технічним рубіном. Наявність у цьому корунді твердого розчину хрому істотно міняє його мікроструктуру і властивості; підвищує механічну міцність і абразивну здатність у порівнянні з білим електрокорундом. Абразивний інструмент із хромистого електрокорунду забезпечує підвищення продуктивності при шліфуванні конструкційних і вуглецевих сталей (на 20...30% у порівнянні з інструментом з електрокорунду білого).

3.2. титанистий електрокорунд додатково містить окис титану (2-3% ТіО). Має колір сапфіра, тому іноді його називають технічним сапфіром. Титанистий електрокорунд відрізняється від нормального більшою в'язкістю. Титанистий електрокорунд призначений для виготовлення абразивного інструмента, який застосовують для оброблення вуглецевих, конструкційних та інших загартованих і незагартованих сталей.

3.3. цирконієвий електрокорунд являє собою абразивний матеріал, до складу якого входить окис алюмінію A1₂O₃ і двоокис цирконію ZrО₂ (10-40%). Круги із цирконієвого електрокорунду застосовують в основному для обдирного шліфування і шліфування з високими швидкостями різання.

4. Монокорунд – різновид білого електрокорунду, його зерна складаються з окремих кристалів Al₂O₃. Його особливості: більш висока твердість, більше число різальних граней і, відповідно, краща різальна здатність. Зерна монокорунду мають ізометричну форму, високу механічну міцність і гарну здатність до сколювання. За рахунок збереження гостроти різальних кромок споживана потужність і нагрівання оброблюваної деталі знижується. Особливо це важливо при заточуванні інструментів.

Крім електрокорундів як абразивні матеріали використовують карбід кремнію (SiС). Його одержують в електропечах спіканням кремнезему з вуглецем. У порівнянні з електрокорундом карбід кремнію має більш високу твердість, але він більш крихкий. Завдяки цьому зерна мають більш гострі різальні кромки.

Залежно від змісту SiС підрозділяється на: карбід кремнію чорний - 95-98% SiС, карбід кремнію зелений - більше 98% SiС.