64. Абразивные инструменты.

Абразивные инструменты изготовляются в виде шлифо­вальных кругов различного профиля и размеров, брусков, пластин, шкурки. Абразивы используют также в виде порошков и паст.

При изготовлении кругов абразивные материалы имеют вид зерен. Они должны обладать высокой твердостью, иметь хорошую теплоустойчивость, а при своем затуплении хорошо дробиться и образовывать новые острые лезвия. Все абразивные материалы делятся на две группы: естественные и искусственные. К естественным материалам относятся корунд и наждак, состоящие из А1₂О₃ и при­месей. Широкого применения они не получили из-за низких режущих свойств.

Из искусственных абразивных материалов наиболее широкое распространение получили: электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз, кубический нитрид бора (КНБ), белбор.

Электрокорунд представляет кристаллическую окись алюминия А1₂Оз, являющуюся очищенным продуктом плавки глинозема (бокситов). Различают несколько видов электрокорунда: нормальный, белый, хромистый, титани­стый и монокорунд.

Наибольшее применение получил электрокорунд нормальный. Выпускается он нескольких марок: 16А, I5A, 14A, 13А, 12А. Применяется электрокорунд нормальный при черновом, получистовом и чистовом шли­фовании сталей и чугунов, а также для заточки режущего инструмента из инструментальной стали.

Электрокорунд белый 25А, 24А, 23А, 22А пре­восходит по своим режущим свойствам электрокорунд нормальный, так как в нем содержится меньше примесей. Он применяется при шлифовании прочных и вязких сталей (незакаленных и закаленных), ковкого чугуна, заточки инструментов из быстрорежущей стали.

Электрокорунд х р о м и с т ы и 34А, 33 А, 32 А полу­чают при плавке в электропечах глинозема с добавле­нием хромистой руды. Зерна его имеют розовую окраску, содержание в нем Аl₂Оз не менее 97 %, CrO до 2 %.

Электрокорунд т и т a н и с т ы й 37 А получают при плавке в электропечах глинозема с добавлением соеди­нений титана. Выплавленный материал подвергается дроблению и просеиванию и содержит А1₂О₃ не менее 97, ТiO₂ не менее 2 %.

Постоянство физико-механических свойств и высокая вязкость зерен электрокорунда хромистого и титанистого создают предпосылки для использования их при напря­женных режимах шлифования углеродистых и конструк­ционных сталей, а также для высокоточных работ и доводочных операций.

Монокорунд 45А, 44А, 43A отличается высокой прочностью и более высокими режущими свойствами и содержит 97...98 % Аl₂О₃. Применяется для обработки весьма прочных сталей, ковкого чугуна, быстрорежущей стали.

Карбид кремния (карборунд) представляет хими­ческое соединение кремния с углеродом SIC. Он изготов­ляется путем спекания в электропечах кварцевого песка с углеродом в виде кокса и выпускается двух видов: ч е р н ы й 55С, 54С, 53С, 52С и з ел е н ы й 64С, 63С, 62С. В настоящее время для упрощения используют обозначе­ния карбида кремния зеленого и черного 6С и 5С, электро­корунда белого 2А и т. д.

Под зернистостью абразивных материа­лов понимают размеры их зерен. По своим размерам (крупности) они делятся по номерам: 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16, 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3, М63, М50, М40, М28, М20, M14, M10, М7, М5.

По размерам зерна абразивные материалы делятся на следующие группы: шлифзерно — 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки — 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3; микропорошки — М63, М50, М40, М28, М20, М14; тонкие микропорошки — М10, М7, М5.

Зернистость шлифзерна и шлифпорошка определяется размером стороны ячейки контрольного сита (в сотых долях миллиметра). Шлифзерно 200 при просеивании остается на сите с сеткой, у которой номинальный размер стороны ячейки на просвет равен 2000 мкм; 160— на сите с ячейкой 1600 мкм; 5— на сите с ячейкой 50 мкм и т. д.

Зернистость микропорошков определяется размером зерен основной фракции в микрометрах, например, М40 — 40...28 мкм, М28 — 28...20, М5 — 5....3 мкм.

Согласно ГОСТ 3647—80, различают следующие фрак­ции зерна: В (60...55%), П(55...45%), Н(45...40%), Д(43...39% зерен основной фракции).

Для эльбора различают три группы зернистости: шлифзерно (Л25...Л16), шлифпорошки (Л12...Л4) и микропорошки (ЛМ40...ЛМ1). Необходимо отметить, что эльборовые зерна имеют шероховатость поверхности, подобную шероховатости естественных алмазных зерен.

Связка служит для скрепления отдельных абра­зивных зерен в единое тело (ГОСТ 21445-84). От нее в большой степени зависит прочность удержания зерен в шлифовальном круге. Различаются два вида связок: органические и неорганические. К неорганическим отно­сятся керамическая, магнезиальная и силикатная.

Под твердостью кругов понимается способность связки удерживать абразивные зерна от вырывания их с поверхности круга под действием внешних сил, или степень сопротивления связки вырыванию зерен круга из материала связки.

Выбор твердости шлифовальных кругов имеет большое значение. При правильном выборе твердости зёрна по мере затупления самопроизвольно выкрашиваются, обнажая новые острые зерна, т. е. идет процесс самозатачивания. 11ри слишком твердом круге этого процесса не происходит, ! поэтому наступает засаливание рабочей поверхности круга, способствующее резкому возрастанию контактной температуры, а следовательно, появлению прижогов даже шлифовочных трещин.