2.6 Абразивные материалы

Как и алмазы, абразивные материалы бывают природными и ис­кусственными. Последние применяют для изготовления шлифоваль­ных кругов. К таким материалам относятся [1].

1. Электрокорунд нормальный. Его получают из бокситов мето­ дом восстановительной плавки в электропечах. Он содержит от 92 до 96 % оксида алюминия. Имеет цвет от розового до темно-коричнево­ го. Марки: 12А, 13А, 14А, 15А. 16А. Рекомендуется для обдирочного шлифования.

2. Электрокорунд белый. Содержит 97...99 % А1₂Оз; имеет цвет бе­ лый, серовато-белый или светло-розовый. Марки: 22А, 23А, 24А, 25А. Рекомендуется для окончательного и скоростного шлифования сы­ рых и закаленных сталей.

3. Электрокорунд хромистый. Основой его является оксид алю­ миния с добавкой 0,3...0,5 % оксида хрома. Марки 32А, ЗЗА, 34А. Ре­ комендации по применению те же, что и для электрокорунда белого.

4. Электрокорунд титанистый, основой которого является оксид алюминия с добавкой 0,5 % оксида титана. Марка 37А. Применяется, как и электрокорунд белый, при окончательном и скоростном шли­ фовании сырых и закаленных сталей.

5. Хромотитанистый электрокорунд 91А и 92А выпускают на ос­ нове электрокорунда белого, а марки 93А и 94А — на основе элек­ трокорунда нормального. Круги из хромотитанистого электрокорун­ да обладают повышенными эксплуатационными свойствами по срав­ нению с кругами из основных электрокорундов, обеспечивая увели­ чение производительности на 20...30 %.

6. Электрокорунд цирконистый 38А применяют для обдирочного шлифования. Стойкость кругов из него до четырех раз выше стойко­ сти кругов из электрокорунда нормального.

7. Монокорунд содержит 97...98 % AJ2O3. Имеет цвета как и элек­ трокорунд белый. Отличается наличием большего количества граней, т. е. режущих кромок, и высокой прочностью. Марки: 43А, 44А, 45А. Рекомендуется для окончательного шлифования труднообрабаты­ ваемых сталей и сплавов.

8. Карбид кремния зеленый является продуктом химического со­ единения углерода с кремнием (SiC) при высокой температуре. Вы­ плавляется в электропечах из материалов, богатых кремнеземом

36

(кварцевого песка, жильного кварца), и материалов с высоким содер­жанием углерода (нефтяного кокса, антрацита). Содержит до 99 % карбида кремния. Марки: 62С, 63С, 64С. Рекомендуется для обработ­ки твердых сплавов, чугуна, цветных металлов.

9. Карбид кремния черный имеет цвет темно-синий или черный. Марки: 53С, 54С, 55С. Применяется при обработке тех же материа­ лов, что и карбид кремния зеленый.

10. Алмаз синтетический. Марки: АС2, АС4, АС6, АС29, АС32, АС50; цифра указывает среднеарифметическое значение показателя прочности на сжатие, Н. Рекомендуется для обработки металличе­ ских материалов, не содержащих углерод.

11. Кубический нитрид бора (эльбор [13], кубонит) наиболее эф­ фективен при профильном шлифовании закаленных сталей. В зави­ симости от показателя механической прочности эльбор (обозначение «Л») разделяют на марки: ЛО — обычной прочности, ЛП — повы­ шенной прочности и Л KB — высокопрочный. Кубонит выпускают двух марок: КО — обычной прочности и КП — повышенной прочно­ сти.

Комментарий к перечню абразивных материалов можно сделать такой. Общее правило: более твердые абразивные материалы предна­значены для шлифования относительно мягких металлических мате­риалов, и наоборот. Это связано с исключением возможности засали­вания рабочих поверхностей кругов и прижогов шлифованных по­верхностей.

Пример маркировки шлифовального круга. На одной из сторон шлифовального круга водостойкой краской наносят условное обо­значение, называемое маркировкой круга.

Например, шлифовальный круг диаметром 450 мм и высотой 63 мм имеет следующую маркировку:

1 - 22А- 40 - С2 - 5 - Кб - 35 м/с - А- 2 кл -

450 х 63 х 127, ЧАЗ.

1 — форма круга: плоский прямого профиля. Круги бывают пло­ские с прямой выточкой, с конической выточкой, чашечными, та­рельчатыми, дисками, с коническим профилем и др.

22А — электрокорунд белый.

40 — зернистость в сотых долях мм; по величине зерна абразивные материалы имеют следующие номера: 200, 160,125,100, 80, 63, 50,40, 32, 25, 20, 16 — шлифзерно; 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3 — шлифовальные по­рошки (размер также в сотых долях мм); М63, М50, М40, М28, М20, М14 — микропорошки (цифра обозначает размер в микрометрах);

37

М 10, M7, M5 — тонкие микропорошки (размер также в микромет­рах).

С 2 — твердость — характеристика удерживания зерен в абразив­ном круге и не зависящая от твердости абразивных зерен, при этом чем легче зерно выкрашивается, тем мягче круг, и наоборот; в указан­ном случае круг средней твердости N 2, твердости бывают от мягких (например, Ml, M2 и т.д.) до чрезвычайно твердых (ЧТ).

5 — структура N 5 характеризует объем содержания в процентах абразивных зерен в круге; бывают закрытые структуры (1, 2, 3 и 4), в которых содержится до 60 % зерен; средние (5, 6, 7, 8) — до 52 % зе­рен; открытые (9, 10, 11, 12)—до 44 % зерен.

К 6 — связка керамическая N 6; связкой удерживаются зерна и порошки в абразивном инструменте; керамическая связка состоит из белой огнеупорной глины, шпата, талька и жидкого стекла; бакелито­вая связка (Б) состоит из искусственной смолы; вулканитовая связка (В) состоит из каучука и серы; металлическая связка (М) состоит из меди с добавками.

35 м/с — допускаемая окружная скорость вращения круга (ско­рость резания); в дополнение к этому каждый круг, кроме головок для внутреннего шлифования, перед установкой на шлифовальный ста­нок должен пройти испытания на специальном испытательном стен­де в условиях предприятия.

А —класс точности круга, характеризующий отклонения линей­ных размеров, отклонение от параллельности, выпуклость и вогну­тость торцовых поверхностей, смещение оси отверстия; изготавлива­ют круги классов точности АА, А и Б (АА —наиболее точные).

2 кл — класс неуравновешенности круга — один из комплексных показателей качества абразивного круга; выпускают круги 1, 2, 3 и 4 классов неуравновешенности; в зависимости от массы и класса точ­ности круги подлежат балансировке на специальных стендах.

450 — наружный диаметр круга, мм.

63 — высота круга, мм.

127 — диаметр посадочного отверстия, мм.

ЧАЗ — Челябинский абразивный завод — предприятие, изгото­вившее круг.

К указанному примеру маркировки необходимо добавить следую­щее. Каждое сочетание характеристик рекомендовано для опреде­ленного вида шлифования. Например, отрезные круги на бакелито­вой связке могут работать на скоростях до 75 м/с; на вулканитовой связке можно изготавливать тонкие круги толщиной 0,3. ..0,5 мм диа­метрами 150...200 мм; круги на металлической связке применяют для сохранения их кромкостойкости; открытая структура рекомендована при шлифовании вязких материалов и т. д.

38

Пример маркировки шлифовального круга с алмазоносным слоем:

1А1 300 х 16 х 3 х 127 АСО 100/80 100 % Б1 Т 18025.

1А1 — плоский алмазный круг прямого профиля.

300 — наружный диаметр, мм.

16 — высота круга, мм.

3 — высота алмазоносного слоя, мм.

127 — диаметр посадочного отверстия, мм.

АСО — алмаз синтетический обычной прочности — характери­стика алмаза; выпускают шлифовальные порошки пяти марок: АСО — указанный алмаз, предназначенный для кругов на органических связках и для паст; АСР — алмаз синтетический повышенной проч­ности для кругов на керамической и металлической связках; АСВ — алмаз синтетический высокой прочности для кругов на металличе­ской связке, работающих при высоких удельных нагрузках; АСК и АСС — алмазы синтетические наибольшей прочности (прочность алмазов АСК равна прочности природных алмазов, алмазы АСС пре­восходят по прочности природные; прочность алмазных зерен опре­деляют в граммах в зависимости от размеров зерен путем раздавлива­ния их между двумя пластинами из корунда при плавно увеличиваю­щейся нагрузке: АСО при размере зерен от 63 до 315 мкм имеет проч­ность 194...420 г; АСР — 63...500 мкм, соответственно, 312...1978 г; АСВ-63...630 мкм-405...1916 г; АСК-160... 1600 мкм - 1550-10668 г; АСС — 160...1600 мкм — 2221...13780 г; природный алмаз А размерами зерен от 63 до 630 мкм имеет прочность 556...6320 г).

100/80 — зернистость алмаза в мкм; порошки алмазов просеива­ют через два сита, первая цифра в обозначении указывает на попереч­но-продольный размер ячеек сита, через которые зерна прошли; вто­рая цифра — на размеры ячеек сита, через которые зерна не прошли.

100 % — концентрация алмазов в алмазоносном слое; при этом, учитывая, что связки должно быть 50 %, обозначение 100 % указыва­ет, что алмазов в алмазоносном слое 25 % и 25 % наполнителя, напри­мер электрокорунда белого; при обозначении 200 % наполнителя нет и алмаза 50 %; для алмазных кругов с обозначением 250 %, выпускае­мых по специальным заказам, наполнителя нет, а алмаза несколько больше, а связки меньше; за 100 %-ю концентрацию условно прини­мают содержание алмазного порошка в 1 мм алмазоносного слоя, равную 0,878 мг, т. е. при 50 %-й концентрации его 0,439 мг, а при 25 %-й - 0,219 мг.

Б 1 — связка бакелитовая № 1.

Т — товарный знак завода, выпускающего алмазные круги.

18025 — порядковый номер круга.