Как выбрать круг для шлифовки

Как выбрать круг для шлифовки

Что такое шлифовальный круг?

шлифовальный круг

Шлифовальный круг – техническое средство обработки заготовок и деталей. Суть процесса – снятие малых величин вещества поверхностного слоя:

  • 0.001~0.01 мм – полирование;
  • 0.01~0.1 мм – тонкое шлифование;
  • свыше 0.1 мм – обдирочная операция
Используется для ручных способов обработки и на станках. Представляет собой диск различной конфигурации с монолитной структурой или в виде сборной конструкции.

Компоненты:

  • Зерно абразива. Мелкие частицы твёрдого вещества, отвечающие за срез стружки. Применяются природные и искусственно созданные минералы.
  • Связка. Соединяет между собой отдельные зёрна, создавая монолитное изделие.
  • Поры. Пустоты в теле круга, незаполненные минеральными или органическими компонентами.
  • Пропитки. Добавки, улучшающие технологические свойства круга:
    • прочность и стойкость;
    • снижение температуры в зоне контакта;
    • уменьшение вибрации и т.п.

Характеристики

  • Зернистость. Показатель отражает размер отдельного зерна, – фракционность. Определяется величиной ячейки сита или номер соответствующего сита, сквозь которое просеивается порошок. Влияет на толщину снимаемой стружки, скорость резания.
  • Твёрдость. Характеризует способность зёрен оказывать сопротивление «на вырыв» из тела диска.
  • Структура. Определяет объём, занятый связкой и крошкой.
  • Пористость. Увеличение пустот влияет на скорость удаления продуктов резания. Улучшает условия для доставки СОЖ (смазывающе-охлаждающая жидкость) в зону контакта заготовки и зерна. Уменьшает степень «засаливания» режущей кромки диска.
  • Самозатачиваемость. Определяет процесс смены затупленных зёрен, – вырывание из тела инструмента или раскалывание. Обновление поверхности вызвано возрастанием сил резания из-за утраты острых кромок. Происходит рост внешних воздействий, приводящий к разрушению связки и удалению частиц.

Классификация по зернистости

шлифовальный круг

Размер снимаемого слоя, скорость резания, производительность определяется величиной крошки. По зернистости производится выбор инструмента и выбор операции:

 

FEPA*

    

ГОСТ
3647-80**

ГОСТ  9206-80*** Фракция,
мм****
Примечание              
F8–20   200–100   Р10–20   2.0~1.0  

Грубое шлифование плоской торцевой частью

F16–22   125–80   Р16–24   1.3~0.8  

Обдирочные операции

F24–100   63–16   Р30–100   0.7~0.15  

Средняя шероховатость

F120–400   12–М40   Р120–400   0.12~0.035  

Чистовая обработка

F 600–2500   М28–10   Р500   0.025~0.008  

Полировка

F150–1000   10–М20   Р150–500   0.10~0.018  

Доводка резьбы


ПРИМЕЧАНИЕ:

  • * – FEPA, Европейский метод классификации зернистости.
  • ** – ГОСТ 3647-80 «Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля».
  • *** – ГОСТ 9206-80 «Порошки алмазные технические условия».
  • **** – приведён диапазон размера.

Выбор зернистости

Размер зерна подбирается исходя из вида технологической операции, степени шероховатости поверхности детали:

  • Очистка от ржавчины, окалины, снятие старого лакокрасочного покрытия относится к грубому способу. Отсюда, зерно должно иметь крупную фракцию.
  • Внешнюю поверхность заготовки, не входящую в контакт с движущимися частями, очищают до средней шероховатости.
  • Сопрягаемые детали, периодически трущиеся друг о друга, подвергают чистовой обработке, вплоть до полирования. 

Типы

Нормативные требования к форме, прочности приводятся в ГОСТ 2424-83. В старой редакции – ГОСТ 2424-75.  

Основные виды:

  • ПП – прямой, круглый (дискообразный). В разрезе представляет классический прямоугольник с утолщёнными стенками, посадочным отверстием по центру.
  • К – кольцевой. Цилиндрический профиль.
  • 3П – конический. Одна из сторон скошена от края к центру.
  • 2П – двухсторонний конический. Обе рабочие стороны сточены под угол. В разрезе – верхняя часть круга выглядит как треугольник.
  • ЧЦ – чашечный цилиндрический. Выполнен в виде прямоугольной чашки (цилиндр с дном).
  • ЧК – чашечный конический. Цилиндр с наклонной образующей и плоским дном.
  • Т – тарельчатый. Профиль напоминает неглубокую тарелку.
Современный действующий документ различает 39 типов приспособлений.

Классический вид, наиболее распространённый в промышленности, малом бизнесе и для бытового применения, – типоразмер ПП. Менее распространены в домашнем хозяйстве ЧК и Т.

Особенности конструкции

шлифовальный круг

Основные отличия – размер (до 230 мм в диаметре), малая масса и возможность использовать сборные приспособления:

  • Отрезной диск (шлифовальный круг). Композит из армирующей основы, связующего (вулканит, бакелит, керамика), абразива (электрокорунд, карбид кремния).
  • Лепестковый. Основа – набор полосок ткани. Применяется для грубых операций.
  • Барабанный. Гибкая лента в форме цилиндра фиксируется на барабане. Применим для средних и тонких работ.
В реальности, ассортимент приспособлений гораздо шире. Подробное знакомство – в отдельных темах.

Материал

Абразивный шлифовальный круг – это приспособление для резания, снятия тонких слоёв вещества. Среди последних встречаются древесина, пластмасса, мягкие металлы, горные породы, стекло, стали и твёрдые сплавы. Основной показатель режущей кромки – твёрдость.

Минералы:

  • Электрокорунд. Основа – оксид алюминия (Al2O3). Виды:
    • a. Белый. Марка 25а, 24а, 23а. Эффективен для работ по закалённым инструментальным сталям.
    • b. Нормальный. Марка 16а, 15а, 14а, 13а. Используется в приспособлениях с переменной режущей нагрузкой, обработка материала с вязкой структурой.
    • c. Титанистый. В состав введён оксид титана. Применим в тяжёлых условиях резания.
    • d. Хромотитанистый. Марка 95а, 94а. Введена лигатура из соединений хрома и титана. Область – ответственные операции обработки.
    • e. Циркониевый. Марка 38а. Эффективность, по сравнению с электрокорундом, до 100~400%. Основные операции – обдирочное шлифование.
Увеличение цифрового показателя – рост качества и свойств зёрен.

  • Карбид кремния. Техническое название синтетического аналога – карборунд.
    • a. Зелёный. Марка 62с, 63с, 64с.
    • b. Чёрный. Марка 52с, 53с, 54с, 55с.

Область применения – хонингование, заточка режущих инструментов. Имеет одну из самых низких цен среди аналогов.

  • Алмаз. В промышленности применяются синтетические алмазы. Используются для разрезания металлов, заточки твёрдосплавных напаек режущего инструмента, правки сверхтвёрдых материалов.
  • Эльбор. Кубический нитрид бора. Второй по твёрдости после алмаза. Но имеет повышенную температурную стойкость, до 1100~1300°C. Для решения домашних задач почти не применяется в силу высокой стоимости.

Маркировка

Понять особенности шлифовального круга помогает визуальный осмотр и чтение маркировки. В наименовании отражено:

  • вид изделия;
  • геометрические параметры;
  • размеры посадочного места;
  • зернистость;
  • твёрдость круга;
  • материал связки;
  • безопасное число оборотов;
  • скорость резания (шлифования);
  • группа точности;
  • биение диска (неуравновешенность).

Пример:

Изделие

  Ø, мм     Толщина
диска, мм 
   , мм    Характеристика
  Число оборотов max,
об/мин
 
  Масса, грамм  
  ГОСТ   FEPA
  Диск отрезной   180   2.5   22.23   14А 63 Т2 БУ   A 30 S BF   8500   143

Где,
  • 14А 63 Т2 БУ:
  • 14А – электрокорунд нормальный (A – по FEPA)
  • 63 – зернистость (30 по FEPA);
  • Т2 – твёрдость шлифовального круга (S по FEPA);
  • БУ – бакелитовая смола с армирующей сеткой (BF по FEPA).

Твёрдость

Это определение зачастую недопонимают. Твёрдость минерала и приспособления – суть разные понятия. Для инструмента – это степень сопротивления вырыву зерна из основания.

По международной системе сертификации маркируется буквами латинского алфавита:

  • Группа самых мягких изделий – F, G.
  • Нормальномягкие – H, I, J.
  • Среднемягкие – K, L.
  • Средние – M и N.
  • Среднетвёрдая группа – O, P, Q.
  • Твёрдые – R, S.
  • Совсем твёрдые – T, U.
  • Особотвёрдые – V, W, X, Y, Z.
Показатель твёрдости абразивного шлифовального круга показывает соотношение объёмов связки и пор. Уменьшение пустот повышает твёрдость. Степень зависит от применяемой местной рецептуры и способа производства.

Связка

Зёрна в шлифовальном круге соединяются с силовой основой и между собой посредством:

  • Вулканита – органическое вещество на основе синтетического каучука. Маркировка В (R).
  • Бакелита – объединение формальдегидных смол. Основное преимущество – возможность работать на высоких оборотах. Маркировка Б (B).
  • Керамики – смесь глин, подвергшихся спеканию или расплавлению. Обладает высокой огнеупорностью, водостойка. Маркировка К (V).
Основной ориентир при подборе абразивного шлифовального круга – технические характеристики обрабатываемого материала и назначение технологической операции. Например, шлифование металла или резка. Целесообразно учесть совокупную стоимость.