Круги для шлифования представляют собой режущий абразивный инструмент, который используется на шлифовальных машинах, станках и при ручной обработке различных видов поверхностей. Такие изделия являются пористыми телами, содержащими зерна абразивных материалов, а также искусственные и природные связующие элементы.
Зерна шлифовальных кругов можно сравнить с зубьями в обычной пиле, так как они выполняют одни и те же задачи. Отличие этих двух инструментов состоит в том, что на абразивном изделии зерна "разбросаны" по его периметру, а зубья, пилы, как известно, находятся исключительно по ее краям.
Множество твердых частиц шлифовальных кругов, установленных, например, на , быстро и качественно очищают поверхность, удаляя с нее ненужные компоненты.Поверхности, которые допускается обрабатывать с помощью абразивного инструмента, могут быть выполнены из углеродистой стали, ковкого чугуна, прочной пластмассы, бронзы, цветных металлов, стекла, кованого железа.
Кроме того, описываемые круги позволяют производить эффективную резку кирпичей, кровельного шифера, гипсокартона, всевозможных изделий из керамики и бетона. С их помощью можно обрабатывать разнообразные поверхности, а также выполнять пазы и прорезки требуемой глубины и формы (не нужно путать круги для шлифования и , их функции совершенно разные).
2 Шлифовальные круги – классификация
Согласно старому ГОСТ 2424-83 "Круги шлифовальные: технические условия" и действующему в наши дни новому стандарту ("Круг шлифовальный: ГОСТ Р 52781–2007"), такие абразивные изделия изготавливаются следующих видов:
- с двумя выточками;
- двухсторонние конические;
- прямого профиля;
- с конической односторонней либо двухсторонней выточкой;
- кольцевые;
- тарельчатые;
- чашечные конические либо цилиндрические;
- конические;
- с утопленным центром;
- с одно- либо двухсторонней выточкой;
- со ступицей и двухсторонней выточкой;
- со ступицей двух- или односторонней;
- с упрочняющими компонентами и утопленным центром;
- с крепежными запрессованными элементами (обычные и кольцевые);
- с цилиндрической выточкой с одной стороны и конической с другой;
- с цилиндрической и конической выточками с обеих сторон или с одной стороны.
Обычному же человеку, использующему шлифовальные круги, намного понятнее их "бытовая" классификация по предназначению и особенностям применения изделий. Чаще всего используются такие круги:
3 Особенности маркировки шлифовальных изделий
Почти нереально свести воедино все параметры, по которым принято подразделять шлифовальные круги. Они имеют различные марки в зависимости от следующих характеристик:
- зернистость;
- вид абразива;
- тип связки (бакелитовая, керамическая, вулканитовая);
- размер и геометрическая форма;
- класс неуравновешенности и точности;
- показатель твердости;
- соотношение между связкой, абразивным материалом и порами изделия;
- максимальная скорость.
Выбор конкретной марки шлифовальных кругов учитывает характеристики, указанные выше. Причем для обработки некоторых материалов вид абразива и форма круга может иметь даже меньшее значение, нежели особенности его структуры и уровень твердости. В полной маркировке абразивных инструментов для шлифовки разнообразных поверхностей обычно указывают все вышеозначенные параметры.
Фирмы-изготовители зачастую по-своему маркируют шлифовальные круги (ГОСТ для выпуска разных изделий может быть также разным). Мы приводим наиболее распространенный вариант маркировки, который позволяет потребителям без труда расшифровать информацию об изделии. Если вы видите перед собой круг с обозначением 25А25СМ26КБ3, то можно понять, что:
- для его производства применялся белый электрокорунд в качестве абразива – 25А;
- его зернистость составляет (в мкм) 315–250 – цифра 25;
- он относится к классу среднемягких – СМ2 и имеет среднюю структуру – 6;
- используется керамическая связка – К;
- класс точности круга – Б, а неуравновешенности – 3.
Примерно так же можно расшифровать и другие виды изделий. Но в них могут отсутствовать некоторые параметры, (например, класс точности) либо, наоборот, добавляться новые (чаще всего – окружная скорость).
4 Зернистость шлифовального круга
Не можем не сказать отдельно о зернистости изделий для шлифовки – очень важной характеристики, от которой зависит чистота поверхности, получаемой после ее обработки. Она, кроме того, определяет ряд иных параметров – изнашиваемость круга, показатель производительности выполнения операции шлифования, количество металла, удаляемого за один проход и другие.
Выбирать зернистость шлифовального круга следует с учетом того, какой припуск планируется снимать, какую шероховатость поверхности нужно получить, какой материал подвергается обработке. Поверхность будет тем чище, чем меньшая величина зерна используется. При этом мелкое зерно часто становится причиной засаливания круга и прижога шлифуемого материала. Да и непосредственно показатель производительности процесса шлифования снижается, если применяются изделия с малой зернистостью.
Добавим, что размер зерна по ГОСТ 1980 года (3647) обозначается в единицах, равных 10 мкм, в более современном стандарте Р 52381–2005 – литерой F с определенным числом. Зерно будет тем меньше, чем выше это число.
5 Правка шлифовальных кругов
Геометрия круга в процессе его эксплуатации может нарушаться, так как зерна абразива вырываются из связки в результате заглаживания, истирания, разрушения. Для того чтобы вернуть изделию его режущие возможности и первоначальную геометрическую форму, выполняют правку круга. Под этим процессом понимают съем специальным инструментом с поверхности изделия связки и абразива.
Правка выполняется разными способами с применением безалмазного либо алмазного инструмента. На промышленных предприятиях процедуру обычно проводят свободным абразивом или по технологии накатывания, а в условиях домашнего использования можно применять несложное приспособление для правки шлифовального круга, которое дает возможность осуществить его перепрофилирование, выравнивание и очистку от засаливания (иначе говоря – зачистку).
Каждому человеку, собравшемуся делать ремонт или выполнить определенные задачи по шлифовке, необходимо знать, что означает маркировка шлифовальных кругов. Они отличаются своими характеристиками и применяются в различных случаях. Дабы эффективно выполнить работы инструментом, необходимо знать все нюансы обозначений шлифовальных кругов.
Классификация абразивных кругов
Классифицируются диски на такие типы:
- с выточкой (ПВ - для круглой шлифовки);
- двухсторонние конические (ПВДК);
- прямого профиля (ПП - универсальный круг);
- с конической односторонней либо двухсторонней выточкой;
- кольцевые (К - подходят для плоского шлифования);
- тарельчатые (Т);
- чашечные конические или цилиндрические;
- с двусторонним коническим профилем (2П: область применения - резьбошлифование, шлицешлифование, зубошлифование).
Маркировка шлифовальных кругов
Шлифовальные круги могут различаться по геометрической форме, виду абразивного материала, а также типу связки, зернистости круга, твердости и т.д. При выборе шлифкруга твердость и структура могут иметь большой вес, нежели вид абразива.
Согласно различными редакциями ГОСТов, маркировка кругов имеет различные параметры обозначений. Практически каждый производитель по-разному маркирует свои круги.
Так, полная маркировка разновидностей шлифовальных кругов содержит:
- тип круга;
- шлифовальный материал;
- размеры диска;
- степень твердости;
- размер зерна;
- структуру;
- связующее вещество;
- максимальную скорость вращения;
- класс точности;
- класс неуравновешенности.
Тип абразивного материала
К наиболее популярным и распространенным материалам, используемых при изготовлении шлифкругов, относят:
- Электрокорунд. При покупке такого круга можно увидеть белые, титановые, хромистые и циркониевые варианты. Основным используемым диском служит белый электрокорунд, который обладает высокой самозатачиваемостью. В работе с ним можно добиться более ровной и гладкой поверхности.
- Карбид кремния. Различают черного и зеленого тона, отличается данный круг структурой и степенью хрупкости - он тверже и прочнее, нежели первый вышеописанный вид. Область применения - работа с твердыми сплавами, фарфором и мрамором.
- Эльбор. Этот вид шлифовального круга имеет наиболее твердый абразивный материал и высокую теплостойкость. Эльбор могут использовать для заточки режущих инструментов и других деталей, способных деформироваться от тепла, а также для работ с твердыми металлами.
- Алмаз. Еще один твердый вид абразивных кругов. Его применяют в работе с твердыми материалами, стеклом и керамическими поверхностями. Самозатачивается, но кубонит и эльбор имеют большую теплостойкость, не уступая при этом в прочности.
Независимо от типа абразивного материала, все круги характеризуются по параметрам прочности, износостойкости и термостойкости, однако при выборе следует учитывать главный параметр - твердость. Характеристика твердости прописана в нормах ГОСТа 2424 и вычисляется по специальным таблицам.
К примеру, тип шлифовального материала круга 25A F180 K 7 V - белый корунд. Существуют и другие типы известных абразивов:
- нормальные электрокорунды (13-16А);
- белые (23-25А);
- хромистые (33 и 34А);
- титанистый только один (37А);
- циркониевый тоже один (38А);
- монокорунды (43-45А);
- черный карбид кремния (53 и 54С);
- зеленый карбид кремния (62-64С).
Маркировка зернистости шлифовальных кругов
При маркировке шлифовальных кругов производители указывают только его ширину (МКМ или F с числовым показателем величины зерна). Размер зерна не только показывает износостойкость абразива, но также играет важную роль при шлифовке той или иной поверхности.
Размер зернистости круга влияет на качество и чистоту обработки поверхности. Учитывайте материал, с которым работаете. Чтобы получить максимально чистую поверхность, следует купить круг с самым маленьким показателем зернистости. Однако человек, работающий с таким кругом, должен понимать, что он быстро засаливается, часто происходит прижог обрабатываемого материала.
Согласно ГОСТу от 1980 г., для измерения зернистости кругов используют единицы, равные 10 мкм. В современном варианте ГОСТа Р 52381-2005 круги маркируются буквой F с определенной цифрой (при увеличении числа степень зернистости понижается).
Например, номер зернистости по старому ГОСТу (М40-М5) и по новому (F280, F320, F360, F400-F600, F800). Для расшифровки: такой диск применяют при окончательной доводке и хонинговании деталей с точностью 3-5 мкм и менее, а также суперфинишировании. Или размер 40, 32 по старому ГОСТу и F40, F46 по новому: круги с такой зернистостью применяются для предварительной и окончательной шлифовки деталей с шероховатостью поверхностей 7-9 классов чистоты, а также для заточки режущих инструментов.
Размер абразивных дисков
Маркировка абразивных кругов по размеру пишется так: DхТхН (где D - наружный диаметр, Т - высота, Н является диаметром отверстия). Параметр D может достигать максимального размера в 1100 мм, значение Н может быть до 305 мм, а параметр Т варьируется от 0,18 мм до 250 мм.
Типы эльборовых и алмазных дисков подробнее описаны в ГОСТе 24747-90. Маркировка формы подобных шлифкругов состоит из трех или четырех символов, обозначающих форму сечения корпуса и слоя, его расположения на круге, а также предоставляют информацию о конструктивных особенностях корпуса.
Например, 150x16x32 - размер абразивного круга 25А электрокорунда белого.
Памятка при выборе абразивных кругов:
- При выборе диаметра круга следует учесть число оборотов шпинделя и возможность обеспечить оптимальную скорость.
- Чем больше диаметр, тем меньше удельный износ круга. На рабочей поверхности небольших кругов расположено меньшее количество зерен. Так, в работе они изнашиваются неравномерно.
- При выборе алмазного круга следует учитывать ширину алмазоносного слоя. При неправильном использовании на поверхности круга могут появиться уступы.
Структура и показатель твердости
Плотность структуры кругов для шлифовки обозначается процентным соотношением объема зерен абразива в единице объема круга. Чем больше абразива, тем плотнее будет структура шлифовального круга.
Если осуществлять заточку инструмента, круг с менее плотной структурой лучше подвержен очистке поверхности от частиц материала, создает меньше риска для возникновения деформации и быстрее охлаждается.
Зачастую специалисты используют диски средней твердости, однако все зависит от вида выполняемых работ, обрабатываемого покрытия и самого инструмента.
Какие бывают номера структур и объемы абразива в шлифовальном круге:
- к плотным структурам относят единицы измерения от 1 до 4;
- к средней плотности относятся цифры 5-8;
- к открытым - от 9 до 12;
- высокопористая структура наблюдается у кругов с показателями 13, 14>.
Однако не путайте показатели твердости круга с показателями твердости абразива. Согласно ГОСТ 2424, твердость шлифовального круга различают по заглавной букве.
По ГОСТу Р 52587-2006 существуют такие обозначения:
- очень мягкие - буквы F и G;
- к мягким кругам - H, I, J;
- к средней мягкости относят маркировку K, L;
- средние - это M, N;
- круги средней твердости имеют в обозначении буквы O, P, Q;
- твердые обозначаются как R и S;
- очень твердые - T, U;
- к чрезвычайно твердым относят V, W, X, Y, Z.
Какую твердость шлифкруга выбрать? Это зависит от многих параметров - особенностей обрабатываемого материала или поверхности, физических свойств, конечно, мощности шлифовальной машинки. Если необходимо выдержать точную форму обрабатываемого материала, следует приобрести круг с высокой степенью твердости. Мягкие же применяются для предотвращения трещин и прижогов, также при шлифовке без дополнительного жидкостно-смазочного охлаждения поверхности.
К примеру, возьмем тот же шлифовальный круг 25A, у которого класс твердости K, а структура 7. Это означает, что этот диск относится к среднемягким и имеет среднюю структуру абразива.
Тип связки
Связка является показателем скрепления между собой абразивных зерен. Современные круги для шлифовки имеют три вида связок:
- V (керамическая, ранее маркировалась буквой К);
- B (бакелитовая, ранее известная как Б4 и БУ);
- R (вулканитовая, раньше обозначалась буквой В).
Круги с керамической маркировкой имеют смешанные и измельченные в различных пропорциях материалы, такие как кварц, песок, глину и т.п. Такие круги достаточно высокопрочные. Однако применять их при силовом шлифовании металла не следует.
Бакелитовые или круги из искусственной смолы высокоэластичны и термостойки. Часто бакелит смешивают с упрочняющими элементами, например, с графитом.
Вулканическая связка состоит в основном из каучука, применяют такие круги в отдельных отраслях обработки.
На примере шлифовального круга 25A F180 K 7 V рассмотрим тип связки, где обозначение V относит данный диск к керамической связке.
Класс неустойчивости
Класс точности имеет три значения: АА, А и Б. Первый тип применяют для работ на станках, автоматических линиях. Класс А довольно точный, а круги класса Б применяются для менее ответственных операций при обработке поверхностей.
Неустойчивость имеет четыре класса (от 1 - самый точный - до 4 - самый грубый). Это обозначение показывает специалисту отношение массы абразивного диска к точности его геометрической формы. Зачастую маркировка классов точности и неустойчивости указаны рядом.
Например, рассматриваемый нами шлифовальный круг 25А F46 L 6 V 35 Б 3 имеет показатели точности Б и неустойчивости 3.
Так, круги с маркировкой АА имеют наименьшую неуравновешенность, с точностью А - 1 и 2, с буквенным обозначением Б - от 1 до 4 классов.
Алмазный шлифовальный круг - разновидность алмазного расходного инструмента. Используемый в ручных и автоматических (в том числе и угловых) шлифовальных машинках для доводки, заточки, хонингования и шлифования. Применяется для обработки труднообрабатываемых и твердосплавных материалов, керамических поверхностей, стекла, драгоценных, поделочных и полудрагоценных камней. Обладает оптимальным балансом прочности и хрупкости, отличается повышенной эффективностью, большим рабочим запасом и самозатачиваемостью.
Сфера применения алмазного шлифовального инструмента
Благодаря возможностям алмазного инструмента, области его использования очень широки. Трудоемкость обработки твердых сплавов снижается в несколько раз по сравнению с работой другими абразивными материалами. Заточенные с помощью алмазов инструменты работают эффективнее и не требуют обработки дольше. Для однолезвийных деталей с режущей частью из твердосплавного материала такая заточка в полтора раза повышает стойкость к изнашиванию, а для многолезвийных инструментов этот показатель еще выше.
Поверхность, обработанная шлифовальным алмазным кругом, не трескается, на ней не образуется сколов и иных дефектов. Это дает возможность обрабатывать стеклянные и керамические изделия: автомобильные секла, зеркала и многое другое.
Незаменим этот инструмент при шлифовке стекол для оптических приборов, на предприятиях, выпускающих фарфоровую, хрустальную и стеклянную посуду, при шлифовании экранов. Шлифование алмазами широко применяется в медицине при заточке ножей микротомов, скальпелей и инъекционных игл, для лечения и протезировании зубов в стоматологии.
Кроме того, алмазные шлифовальные круги используются и для правки кругов, изготовленных из других материалов.
Однако для того, чтобы полезные свойства алмазных кругов могли быть использованы в полной мере, а результат работы оправдал ожидания, требуется правильный выбор изделия среди множества разновидностей.
Конструкция шлифовальных алмазных кругов
Круги представляют собой корпус, на который нанесен слой алмазов с разной структурой. В напыление, кроме алмазных элементов входит наполнитель и связка.
Все изделия имеют различные характеристики и различаются по:
- типу и форме круга;
- размеру корпуса;
- степени зернистости;
- типу связки;
- концентрации алмазов;
- классу неуравновешенности;
- классу точности;
Кроме того, они характеризуются прочностью, твердостью, износостойкостью.
Корпус
Для изготовления корпусов алмазных кругов используются стали марок Ст3, 30, 25 и 20, алюминиевые сплавы марок Д16 и АК6 или полимеры.
Для шлифовальных кругов, имеющих форму АГЦ или А1ПП необходимы хвостовики, изготовленные из сталей У8 или У7.
Концентрация алмазов
Концентрация алмазоносного слоя, которая выражается в процентном содержании, - количество зерен в 1 кубическом миллиметре порошка, используемого в абразивном слое. Эта характеристика влияет на эффективности и экономичность работы инструмента. Концентрация находится в зависимости от зернистости - чем выше зернистость и чем тверже материал для обработки, тем больший процент концентрации алмазов требуется для работы.
Выпускаются алмазные шлифовальные круги со 150-, 100-, 75-, 50- и 25-процентой концентрацией. За 100% принимается 4,39 карата (1 карат равен 0,2г), содержащихся в 1см3, что соответствует 0,878 мг/мм³.
Этот показатель определяет производительность, режущую способность, срок эксплуатации и цену инструмента. Оптимальная характеристика зависит от площади и формы обрабатываемого материала, типа используемого инструмента, качества связки, зернистости алмазного зерна и условий обработки.
Выбор концентрации круга основывается на следующие требования:
- высокая концентрация необходима, если контактная поверхность соприкосновения обрабатываемого элемента и шлифовального круга мала (к примеру, во время круглой шлифовки), это гарантирует длительное время эксплуатации инструмента и повышает его износостойкость;
- низкая концентрация выбирается для обработки контактных поверхностей большой площади.
Зернистость
Зернистостью называют величину алмазного зерна или сростков кристаллов (этот показатель определяется толщиной, шириной и высотой, но обычно учитывается только ширина). Степень зернистости определяет чистоту поверхности после обработки, производительность работы, количество материала, снимаемого за разовый проход круга, изнашиваемость инструмента и другие показатели.
Зернистость указывается согласно ГОСТу 3647-80 и обозначается в микронах дробью, в которой числитель в микронах обозначает величину верхнего сита, а знаменатель - нижнего. Согласно международным стандартам FEPA (и ГОСТу Р52381-2005) характеристика обозначается литерой F с соответствующим числом – чем оно выше, тем меньше размер зерна.
Зернистость подбирается в зависимости от необходимой шероховатости поверхности после обработки, вида материала, величины припуска, снимаемого при проходе инструмента и т.д.
Обрабатываемая поверхность получается тем чище, чем меньший размер зерна применяется. Но мелкая зернистость не всегда предпочтительна – она дает высокую чистоту, но одновременно приводит к засаливанию инструмента и прижогу обрабатываемой поверхности. Использование мелкозернистого круга так же снижает производительность.
По фракциям зернистость различается следующим образом:
- мелкая 100/80;
- средняя 125/100;
- крупная 160/125;
- более крупная 200/160.
Круги с меньшим показателем применяются при завершающей доводке лезвий, ножей, резцов и других изделий, при окончательной шлифовке. Среднее звено позволяет добиться необходимой остроты режущих частей, а крупноструктурные зерна используются для выравнивания и снятия части обрабатываемой поверхности.
Целесообразно применять низкозернистые круги для уменьшения шероховатости поверхности, а более крупное зерно тогда, когда требуется увеличить производительность и при больших припусках. Чем материал менее вязкий и более твердый, тем показатель зернистости может быть больше.
Связки для алмазных шлифовальных кругов
Шлифовальные алмазные круги выпускаются с тремя видами связок: металлическими, обозначаемыми литерой М (в качестве основы выступают композиции из олова, цинка, меди, алюминия), керамические, обозначаемые литерой К (с основой из стекла, или шамота и добавлением алюминия) и органические, маркируемые литерами КБ или К (из карболита или пульвербакелита). Если применяется наполнитель, то его роль выполняет порошок из графита, меди, глинозема, электрокорунда или карбида бора.
Алмазные круги в конструкции которых используется металлическая связка, характеризуются повышенной теплостойкостью и прочностью, долго сохраняют геометрическую форму и отличаются длительным сроком службой, но быстро засаливаются. Они применяются для сошлифовки большого объема материала и его предварительной обработки. В результате получается поверхность с восьмым-девятым классом шероховатости. Наполнитель в таких кругах не используется, а рабочий слой может закрепляться на переходном стальном кольце, которое крепится к корпусу.
Свойства кругов с металлической связкой:
- высокая твердость;
- большая скорость работы и производительность;
- хорошие показатели термостойкости и теплопроводности;
- высокая производительность съёма.
Органическая связка требует использования наполнителя. Имеет незначительную твердость термостойкость и теплопроводность, но достаточно высокую производительность и скорость обработки.
Круги с органической связкой применяются при доводочных и чистовых работах, для доводки и чистовой заточки изделий из сверхтвёрдых материалов и твёрдых сплавов, при обработке медицинских и мерительных инструментов. Позволяют получить поверхность одиннадцатого и двенадцатого классов шероховатости. В отличие от кругов с металлической связкой мало засаливаются, но в три раза больше расходуют алмазы.
Инструменты с керамической связкой характеризуются алмазоникилевым покрытием, которое может наноситься как в один, так и в несколько слоев. Толщина связки составляет две третьих размера алмазных зерен. Благодаря этому кристаллы выступают над поверхностью связки, но надежно фиксируются. В результате образующаяся стружка легко удаляется с обрабатываемой площади.
Свойства кругов с керамической связкой:
- высокая режущая способность;
- доступная стоимость;
- любая геометрия;
- высокая теплопроводность.
Используются для шлифования и резки германия, кремния, ситала, иных полупроводниковых материалов, технического стекла и керамики, обработки камня. Применяется и для доводки изделия из легированных сталей, твердых сплавов, при изготовлении ручного инструмента.
Алмазные круги с металлической связкой эксплуатируются только с водяным охлаждением, со связкой органической могут работать как с охлаждением, так и без него, при этом не допускается использование щелочных растворов.
Твердость шлифовальных кругов
Показатель твердости круга не зависит от твердости алмазного покрытия. Эта характеристика обозначает возможность удерживать алмазные зерна связкой при соприкосновении с обрабатываемой поверхностью. Твердость зависит от технологии, использованной при изготовлении, формы и зернистости зерна, качества связки.
От твердости в большой мере зависит самозатачиваемость круга - его способность восстанавливать режущие характеристики после удаления или разрушения алмазных элементов. При работе режущие зерна раскалываются и выпадают, при этом начинают действовать новые алмазы, что предотвращает появления трещин и прижогов на обрабатываемой поверхности. Возможность самозатачивания уменьшается с увеличением твердости круга.
Круги подразделяются по твердости на 8 групп, обозначаемых согласно ГОСТам 19202-80 и Р 52587-2006 следующими знаками:
- ВМ1, ВМ2 F, G - весьма мягкие;
- H, I, J, М1, М2, М3 - мягкие;
- K, L, СМ1, СМ2 - среднемягкие;
- M, N, С1, С2 - средние;
- O, P, Q, СТ1, СТ2, СТ3 - среднетвердые;
- R, S, Т1, Т2 – твердые;
- T, U, ВТ - весьма твердые;
- X, Y, Z, V, W, ЧТ - чрезвычайно твердые.
Выбор твердости определяется формой детали и необходимой точностью шлифования, видом обработки, типом используемого инструмента, свойствами материала. Отклонения характеристики от оптимальной может привести к появлению трещин и прижогов (если твердость выше необходимой) или к изменению геометрии круга и его износу (если твердость недостаточна). Особенно важно соблюдать правила по подбору круга по твердости при работе с изделиями из твердых сплавов.
Повышенная твердость круга потребуется, если требуется соблюдать высокую точность размеров и форм. Если в процессе работы применяются смазочно-охлаждающие жидкости, твердость может быть выше, чем при шлифовке «всухую».
Класс точности
Точность геометрических форм и размеров алмазных кругов соответствует трем классам и обозначается как: Б, А или АА. Менее ответственные операции проводятся инструментов класса Б, класс А относится к более качественному и точному. А высокоточные круги АА предназначены для использования на многокруговых и высокоточных станках или автоматических линиях. Ему соответствуют круги, характеризующиеся однородностью зернового состава, точностью геометрических параметров и высокой уравновешенностью алмазного состава, при изготовлении которых применяются лучшие сорта материалов.
Класс неуравновешенности
Показатель неуравновешенности массы алмазного шлифовального круга зависит от равномерности абразивной массы, точности формы, качества прессования и других параметров, приобретаемых при изготовлении. Выпускаются инструменты четырех классов неуравновешенности (обозначаются цифрами от 1 до 4). К точности балансировки в сборе этот показатель не относится.
Виды работы: с охлаждением и без него
Шлифование с водяным охлаждением предпочтительнее, так как в этом случае могут применяться более сильные условия обработки, а сам круг меньше изнашивается. Так же это уменьшает возможность появления прижогов и других термических повреждений обрабатываемой поверхности. В качестве охлаждающих жидкостей для шлифовальных кругов используется не вода, а 1-5% эмульсии.
Для кругов с металлической связкой рекомендуется использовать замасливатель БВ, 1,5-3%-ную эмульсию, получаемую из эмульсиона НГЛ-205, либо из ємульсиона «Аквол 10». Для кругов с органической связкой применяется 3% эмульсия из индустриального масла, кальцинированная сода в виде 0,5:1,0%-ного раствора, 0,1% смачиватель ОП10 или ОП7, или эмульсия, получаемая из бура, нитрата натрия, триэтаноламина и тринатрийфосфата.
Геометрические параметры кругов
Шлифовальные круги характеризуются размерами, среди которых: диаметры отверстия и наружный, высота профиля, ширина алмазного слоя и др. Геометрические параметры алмазных шлифовальных кругов обозначаются согласно стандартам FEPA, относящимся к инструментам, изготавливаемым из алмазного порошка. К каждому элементу оборудования относится свое буквенное обозначение:
- наружный диаметр изделия - D;
- толщина базовой части корпуса - E;
- диаметр посадочного отверстия - H;
- диаметр опорного торца - J;
- диаметр внутренней выточки - K;
- общая длина бруска -L;
- длина хвостовика - L1;
- длина алмазоносного слоя - L2;
- радиус - R;
- внешний угол корпусного конуса - S;
- общая высота круга - T;
- толщина рабочей части - T1;
- высота алмазоносного слоя (если T=1 или
- ширина рабочей части алмазоносного слоя – U1;
- рабочий угол - V;
- ширина слоя - W;
- толщина алмазоносного слоя - X;
- диаметр хвостовика - Y;
- вогнутость рабочего слоя - P.
Данная продукция сертифицируется согласно ГОСТу Р 50460-92, а описывается по ГОСТу 24747-90.
Виды шлифовальных алмазных кругов
Шлифовальные алмазные круги изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 2424, включающего больше 30 видов, различающихся по геометрии. Круг может быть прямого профиля, коническим, кольцевым, с одно- или двусторонней степенью выточки, с односторонней ступицей, тарельчатым и т.д. Каждый из основных видов обозначается своим идентификационным номером:
Круги прямого профиля изготавливаются в форме плоских дисков с алмазным слоем в торце. Применяются для обработки поверхностей, которые требуют получения выдержанной плоскости.
Чашечные круги изготавливаются в виде чашки и используются для шлифовки и конечной отделки слабо поддающихся обычной обработке материалов: стекла, камня, керамики, твердых сплавов.
Тарельчатые диски (с небольшим углублением) применяются при обработке стали, чугуна, художественного стекла, для удаления лакокрасочных покрытий, заточке пил с твердосплавными напайками и т.д.
Описания некоторых из наиболее распространенных шлифовальных кругов:
- 14A1 (А1ПП) – плоский цилиндрический, с размерами D 6-13 H 6-10 S 2-4, предназначен для шлифования конических и цилиндрических глухих и сквозных отверстий;
- 1А1 (АПП) - плоский прямого профиля, с размерами D 16-500, H 2-50, S 2-5, для шлифовки заточки и доводки конических и цилиндрических поверхностей, твердосплавных деталей;
- 6А2 (АПВ) - плоский с выточкой, с размерами D 80-300, H 18-32,S 1,5-5, для плоской заточки, шлифования и доводки;
- 9A3 (АПВД) - с двусторонней выточкой, с размерами D 100-250, H 6-25, S 1-5 для доводки, заточки и шлифования режущих частей твердосплавных инструментов;
- 12V5-45 (АЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-250, H 20-52, S 1,5-5, для шлифования, доводки и заточки твердосплавных инструментов;
- 11V9-70 (А1ЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-150, H 20-40, S1,5-5, для шлифования в углах деталей и работе с твердосплавными инструментами, камнем и стеклом;
- 1EE1 (А2ПП) - с коническим двусторонним профилем, с размерами D 125-250, H 6-20, S 2-4, для обработки выступов торцов цилиндрических поверхностей, шлифования пазов и шлицев;
- 1F6V 1FF6V (А5П) - с профилем полукругло-выпуклой формы, с размерами D 50-150, H 2-32,S 2-7, для шлифования кругло-вогнутых канавок и поверхностей;
- 1A1R (АОК) - алмазный шлифовальный круг отрезной, с размерами D 50-400, H 0,5-2,5, S2,5-5 , для резки деталей и заготовок из керамики, закаленных сталей и твердых сплавов.
Как выглядят геометрические формы различных алмазных дисков можно рассмотреть в таблице:
Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.
Форма и ширина алмазного слоя
Каждый круг имеет алмазный слой определенной формы и ширины. Большая ширина потребуется при работе «на проход». Шлифовка методом «врезания» требует ширины, соизмеримой с шириной поверхности, к которой будут прикладываться усилия, иначе после обработки появляются уступы.
Выбор формы сечения так же зависит от поставленных задач и формы обрабатываемой поверхности. Сечение алмазного слоя обозначается определенной буквой, которую можно найти в таблице:
Различаются шлифовальные круги и по диаметру, но выбор диаметра зависит как от применяемого инструмента, так и от обрабатываемой детали и необходимого результата. Так же при работе с алмазным шлифовальным инструментом требуется учитывать количество оборотов шпинделя на конкретном оборудовании.
Маркировка алмазных шлифовальных кругов
Круг алмазный 12А2-45 (АЧК) 150x20x5x32 AC4 160/125 B2-01 100%
При правильном подборе круга и соблюдении требований, предъявляемых к конкретному виду работ, такой инструмент позволит значительно повысить скорость выполнения и производительность работ, сэкономит финансовые средства, а сам инструмент будет сохранять работоспособность длительное время.
Шлифовальные круги представляют собой абразивный инструмент служащий для абразивного шлифования поверхностных слоев различных материалов. При помощи шлифования можно выровнять дефективный и шероховатый рельеф, который возникает в следствии механической обработки материала. Выбор правильного шлифовального круга сэкономит вам большое количество времени и сил на обработку материала. Стоит также помнить, что абразивные шлифовальные круги отличаются эксплуатационными характеристиками и при правильном их выборе они могут служить длительный период времени.
Классификация шлифовальных кругов
Сегодня на рынке можно встретить огромное количество кругов предназначенных для шлифования изделий из различных материалов, все они имеют конструктивные различия могут использоваться в качестве насадки для работы со спец. инструментами. Согласно ГОСТ «Круг шлифовальный: ГОСТ Р 52781-2007», все круги различаются по типу и могут быть:
- Кольцевые;
- Тарельчатые;
- Конические;
- Двухсторонние конические;
- С конической выточкой на одной, либо на двух сторонах;
- С утопленным центром;
- Специальные укрепленные с утопленным центром;
- С односторонней или двусторонней выточкой;
- С цилиндрической выточкой с одной стороны и конической с другой;
- С двумя выточками.
В таком многообразии непосвященному в строительство человеку легко потеряться, да и не нужно их все знать, так как обычно используют «народную» классификацию, по которой абразивные шлифовальные круги делятся на:
- Лепестковые круги. С их помощью удается проводить высококачественную шлифовку поверхности без остаточных заусенец на материла. Они собраны по веерообразному принципу, когда абразивный материал напоминающий лепестки, располагается каскадом друг за другом. Чаще всего такие круги используются для шлифовки металлических труб, если же ламели накладываются друг на друга в нахлест и имеют рассечения, то такие круги предназначены для шлифовки деревянных поверхностей.
- Шлифовальные по металлу круги. Используются для устранения дефектов, наплавов и неровностей на металлических поверхностях, таких как сварной шов, например. Так как данные круги обязаны выдерживать гораздо больший уровень фрикционных нагрузок, то их проверке на прочность уделяют большое внимание.
- Шлифовальный круг алмазный абразивный. Используется для доводки готовой поверхности из практически любого материала: от керамики и оптического стекла до тяжелых твёрдосплавных металлов. Несмотря на свои высокие абразивные качества, алмаз хрупок, поэтому следует проводить шлифовку избегая ударной нагрузки. Также алмаз плавится при температуре больше 800 градусов Цельсия, поэтому при работе с ним главное не переусердствовать и периодически делать паузы охлаждая абразив специальной жидкостью.
- Круги шлифовальные на липучке. Они благодаря своей обратной поверхности из ткани прекрасно зацепляются с торцевой стороной шлифмашинки. Такие круги не обладают высокими эксплуатационными особенностями и из-за малой зернистости их чаще всего используют для шлифовки деревянных поверхностей, листов стали или снятию небольшой ржавчины.
- Абразивные фибровые шлифовальные круги. Они используются на угловатых машинках для шлифования и к их сферам применения относятся: обработка неровностей металлических и стальных поверхностей, снятие ржавчины, шлифование древесины. Изготавливаются они из специального картона полученного из спрессованной целлюлозной массы.
Обычному пользователю этой информации бывает достаточно, чтобы подобрать необходимый круг абразивный шлифовальный и успешно справится с бытовыми задачами, для тех же, кто хочет знать больше и с высокой точностью подобрать необходимый для работы шлифовальный круг, то следует обратить внимание на маркировку шлифовальных кругов.
Маркировка шлифовальных кругов
Шлифовальные круги различаются между собой множеством характеристик и параметров, все они учтены в маркировке абразивного изделия. К этим параметрам относятся:
- Тип шлифовального круга
- Размеры круга
- Применяемый абразивный материал
- Уровень твердости
- Размер зернистости
- Класс неуравновешенности
- Класс точности
- Структуру
- Вид связки
В зависимости от производителя, то маркировка может быть различная, так как ГОСТ для кругов в зависимости от их назначения может также различаться. Для вашего удобства мы приводим пример расшифровки распространенного шлифовального круга маркировки 30А25СМ27КА3, котором:
- 30А - вид применяемого абразива (белый электрокорунд)
- 25 - уровень зернистости равный 315-250 мкм
- СМ27 - характеризует, что шлифовальный круг абразивный относится к среднему типу мягкости, со средней структурой
- К - используется неорганическая керамическая связка
- А - класс точности круга
- 3 - Уровень неуравновешенности
Все шлифовальные круги абразивные маркируется по подобной схеме за исключением редким различий, которые зависят от компании производителя шлифовального круга.
Тип и размер шлифовальных абразивных кругов
Перечень и разнообразие типов шлифовальных кругов согласно ГОСТ Р 52781-2007 мы с вами уже рассмотрели немного выше. Что касается размеров, то они обозначаются согласно образцу DхТхН, где D - это общий наружный диаметр круга, T - его высота и H - внутренний диаметр отверстия изделия. При выборе типа круга, нужно первым делом обратить на тип рабочего инструмента или ручного оборудования, а также на саму поверхность обрабатываемого материала. При выборе размера круга стоит отталкиваться от того, какая площадь круга будет задействована и будет ли вся она подвергаться равномерной нагрузке. Абразивные маленькие шлифовальные круги быстрее приходят в негодность в отличии от больших, так как на них меньшему количеству зерен суммарно приходится снимать большее количество материала, на больших же кругах нагрузка идет более равномерная и зерна стачивается медленней. Особое внимание стоит уделить выбору размера шлифовального алмазного круга, где толщина напыления должна быть не больше толщине материала, который обрабатывается, иначе на краях поверхности круга могут появиться дефекты.
Абразивный материал
В качестве абразива на шлифовальных кругах используется алмаз, карбид кремния, эльбор, электрокорунд. Все абразивные материалы между собой различаются по сопротивлению термическим нагрузкам, износостойкостью, хрупкостью, зернистостью, но самым главной их характеристикой является степень твердости. Если перед вами стоит выбор, какому же абразивному материалу следует отдать предпочтение, то следует учитывать, что:
- Алмаз применяется для шлифования и доводки как твердых, так и хрупких материалов (включая стекло и керамику), заточки режущих инструментов, а также для чистового шлифования. Шлифовальный круг алмазный абразивный очень хрупок и может с легкостью расколоться от ударного воздействия, легко самозатачивается.
- Электрокорунд нормальный применяется для обработки материалов, которые имеют высокое сопротивление к разрыву. Абразив имеет высокую вязкость, что дает возможность его использовать в операциях с разным уровнем фрикционной нагрузки. Обладает отличному сопротивлению высоким температурам и хорошо сцепляется с поверхностями, благодаря чему равномерно шлифует материал.
- Электрокорунд белый. Используется для тех же операций, что и электрокорунд нормальный с тем различием, что что белый электрокорунд гораздо более стойкий к износу, высокой температуре, а также лучше обрабатывает поверхность.
- Карбид Кремния. Используется при обработке хрупких материалов, которые трескаются под корундом, а также для шлифовки вязких поверхностей, таких как резина, аллюминий, медь.
- Эльбор. Шлифовальный абразивный круг с таким абразивом следующий по твердости после алмазного круга, однако гораздо менее хрупок и защищен от ударных воздействий. Используется для шлифования и доводки сложных для обработки деталей.
Уровень зернистости шлифовального круга
Шлифовальные абразивные круги различаются также между собой зернистостью - это один из самых важных параметров, от которого зависит качество выполняемой шлифовальной обработки, а если точнее, то размер зерна влияет на: количество снимаемого материала за один рабочий ход, скорость шлифования, уровень изнашиваемости круга. Зерно - это кристаллические элементы на поверхности круга, которые между собой различают по ширине: чем ширина больше - тем большую поверхность будет снимать круг и следовательно меньше усилий придется затрачивать на работу. При выборе уровня зернистости, надо отталкиваться от того, насколько чистой должна быть в конечном счете обрабатываемая поверхность, так как хоть при помощи большого зерна можно добиться быстрого шлифования материала, однако чистота поверхности материала будет сомнительной. Маркировка шлифовальных кругов по зернистости представлена на таблице ниже, в которой учтены старые и действующие стандарты, которые могут быть использованы современными производителями.
Шлифовальные заточные круги
Заточные станки сегодня повсеместно используются для заточки любого вида металлических и стальных инструментов: от зенкеров, топоров, ножей до сверл и цепей. Несмотря на более чем столетнюю историю развития данного станка и усовершенствование технологии, главным элементом электроточила, который напрямую влияет на эффективность станка - это шлифовальные круги заточные абразивные. На нашем сайте вы можете обнаружить большой перечень заточных кругов, часть из которых представлены на таблице:
Восстановление шлифовальных кругов
Зерна шлифовального круга со временем стираются и разрушается, что влияет на геометрию круга и делают его негодным к эксплуатации. Чтобы им можно было вновь работать - требуется провести правку шлифовального изделия. В домашних условиях правку лучше всего производить инструментом с алмазным абразивом, на предприятиях же восстанавливают круг по технологии накатывания.
Металлическую заготовку прежде, чем она станет готовым изделием, очень часто обрабатывают с помощью абразивных шлифовальных кругов. Делается это для того, чтобы обеспечить высокую гладкость поверхности.
Сфера применения абразивных шлифовальных кругов
Полирование каких-либо элементов не только делает их привлекательнее внешне, но и часто является необходимостью с технической точки зрения. В быту этому процессу часто подвергают элементы предметов интерьера, а в промышленном производстве – детали разнообразных машин, станков и прочих механизмов.
Для движущихся узлов полирование крайне важно: отдельные детали должны быть хорошо пригнаны и сглажены для минимизации трения. Стоит отметить, что шлифованию подвергаются самые разные материалы – металл, камень, пластик, древесина. Также абразивные круги активно используются в разнообразных заточных станках.
Шлифовальные абразивные круги могут отличаться формой, поскольку их применяют для различных целей. Помимо сглаживания поверхности металлические детали часто нуждаются в очистке от ржавчины. Реализовать эту задачу без специальных кругов почти невозможно. Посредством съемных насадок для шлифовальной машины можно выполнять выемки, пазы различной сложности в различных материалах, включая цветные металлы, поделочный камень, бетонные стены, мягкие сплавы.
Большой популярностью абразивные круги пользуются среди ювелиров, для которых полировка изделий из драгоценных металлов – основная часть работы. Мастера по обработке камня, работающие с поделочными минералами и полудрагоценными камнями, также используют указанный инструмент.
Существуют специальные разновидности шлифовальных насадок, устанавливаемых на дрель. Они активно используются во время проведения ремонтных либо отделочных работ (например, для зачистки поверхности стен перед укладкой плитки либо нанесением штукатурных составов). Некоторые шлифовальные круги отлично справляются с удалением старой краски с сантехники, очисткой труб от коррозии и других схожих работ.
Типы шлифовальных кругов
Чтобы правильно произвести обработку детали, необходимо определить вид шлифования. Это позволит правильно выбрать абразивные насадки. Основными критериями выбора выступают материал обрабатываемой детали и характер воздействия на ее поверхность.
Так, шлифовальные круги с прямым или кольцевым профилем широко используются в быту и на малых металлов, заточных операций, производимых их торцевой поверхностью. Актуальны эти круги при работе со стеклом, фарфором, камнем (здесь также можно использовать плоские насадки с одно- или двухсторонней выточкой, которые удобны и при осуществлении обдирочных работ).
К наиболее распространенным относятся конические круги, которые могут быть как двухсторонними, так и обычными. Они могут применяться для всех вышеперечисленных работ для обработки поверхности деталей плоскостью. Также с их помощью возможно выполнение выемок практически в любых материалах.
Для обработки многих деталей оптимальными вариантами можно назвать шлифовальный чашечный круг и круг с тарельчатыми насадками (чаще всего они имеют цельнометаллические насадки и алмазное напыление). Чашечный круг напоминает инструмент прямого профиля с конической выточкой. Основное отличие заключается в том, что торец располагается под прямым углом к боковой плоскости.
Ассортимент абразивных кругов по типу абразива достаточно широк. Помимо упомянутого ранее алмазного покрытия широко применяется электрокорунд. При помощи электрокорунда изготавливают цельные насадки. Чаще всего они не имеют основания и запрессованного сердечника.
Востребованы и круги, выполненные из карбида кремния. Последние подразделяются на два вида: черный и зеленый (насадки имеют соответствующий цвет). Зеленый при этом является более хрупким.
К высокопрочным абразивам относится эльбор. Данный материал в своей основе имеет кубический нитрид бора. По эксплуатационным свойствам он не уступает алмазу, при этом эльбор отличается более высоким уровнем термоустойчивости.
Вулканитовые и бакелитовые шлифовальные круги
Алмазное напыление имеет достаточно высокую стоимость, поэтому оно наносится очень тонким слоем на металлическую основу. Абразивные круги с меньшей прочностью формируются другим способом. Зачастую для подобной цели применяется связующий керамический состав, где основными компонентами служат материалы неорганического происхождения (кварц, глина и прочее). Сильно измельченные, эти связующие добавляются при формировании круга к выбранному абразиву, что обеспечивает готовому изделию повышенную жесткость, но и соответствующую хрупкость.
Большим спросом на рынке пользуются бакелитовые насадки. Своим названием они обязаны основному наполнителю – бакелиту (искусственной смоле). Этот связующий компонент придает кругу упругость и своеобразную эластичность, но одновременно снижается износостойкость в результате более слабого закрепления зерен (сравнительно с жесткой керамической основой).
Важно не забывать, что жесткая основа высокой твердости может приводить к перегреву шлифуемого металла и, соответственно, пережогу поверхности обрабатываемого элемента. Бакелитовые насадки лишены этого недостатка. Они гораздо мягче, поэтому очень слабо нагревают металл и способны самозатачиваться при обработке детали.
Шлифовальный круг с вулканитовым связующим еще мягче. Здесь основным абразивным элементом служит синтетический термообработанный каучук. Другими словами, при производстве таких шлифовальных насадок применяется вулканизация, что и отражено в их названии. Вулканитовые круги имеют более высокую стоимость сравнительно с керамическим абразивом. Однако, несмотря на повышенную упругость, их износостойкость выше всяких похвал.
Выбор шлифовального круга
Главное требование, выдвигаемое к абразивной насадке, касается ее твердости. Твердость насадки обязательно должна быть выше твердости обрабатываемой детали. При этом нежелательно, чтобы данные параметры сильно отличались, иначе повышается вероятность перегрева обрабатываемой поверхности. Одним из самых важных критериев при подборе абразива считается также размер его зерна.
Крупные фракции керамических или резиновых кругов не подойдут для работы с мягкими материалами. Мелкие зерна подходят только для полировки. Зачастую мелкозернистые абразивы наносятся на отрезные диски и тарельчатые металлические насадки. Глянцевую поверхность может обеспечить фибровый круг. Если его насадка мягче обрабатываемой детали, результат обработки будет хорошим, но износ инструмента также будет очень сильным.