Обрабатываемость абразивным инструментом

Производительность шлифования сильно зависит от выбора абразивного инструмента – материала абразива и связки, твердости круга (см. 9.2.7). Достаточно высокая или удовлетворительная производительность обработки обеспечивается правильным выбором характеристик абразивного инструмента.

Абразивная обработка в машиностроении используется главным образом как финишная, обеспечивая необходимую точность и качество поверхности обрабатываемых деталей и инструментов. Поэтому обрабатываемость шлифованием оценивается (наряду с производительностью обработки) качеством обработанной поверхности, т.е. высотой микронеровностей.

Минимальная высота микронеровностей при обработке статей достигается при твердости 63...65 HRC (табл. 11.8).

Таблица 11.8

Шероховатость (Rа) поверхности в зависимости от твердости (сталь ШХ15)

Твердость, HRC

Число образцов, %, с Rа, мкм

до 0,1

до 0,08

до 0,065

58...60

44,5

32,8

22,7

60,5...62,5

37,1

34,0

28,9

63...65

23,5

34,4

42,1

65,5...67

45,6

41,2

13,2

Рекомендации по выбору материалов абразивного инструмента

Рекомендации по выбору абразива

Корундовые круги имеют широкую область применения. Нормальный электро- корунд применяют для изготовления кругов на органической связке, используемых для предварительной (грубой) обработки – обдирке отливок, поковок, проката из углеродистых незакаленных сталей, чугунов, цветных металлов. Для обдирки высоколегированных сталей и сплавов рекомендуется применение циркониевого электрокорунда. Белый и хромистый электрокорунды используются для обработки закаленных углеродистых, легированных, быстрорежущих сталей.

Монокорунд используют для обработки сталей с высокой твердостью (после цементации, азотирования) и высоколегированных сталей и сплавов, обладающих пониженной теплопроводностью, при этом обеспечивается повышение производительности в 1,5...2 раза по сравнению с белым электрокорундом. При использовании монокорунда монокристаллы в процессе обработки скалываются, образуя новые дополнительные режущие кромки, что обеспечивает высокие режущие свойства кругов, уменьшает силы резания.

Инструмент из сферокорунда на различных связках применяют для обработки мягких и вязких материалов: кожи, резины, пластмассы, цветных металлов. В процессе шлифования сферы разрушаются, обнажая острые режущие кромки. Это обеспечивает малое тепловыделение при высокой производительности.

Карбид кремния. Карбид кремния зеленый (КЗ) используют для обработки твердых материалов, обладающих высокой хрупкостью, – твердых сплавов, керамики, стекла, мрамора, драгоценных камней, а также для правки шлифовальных кругов. Карбид кремния черный (КЧ) – для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов.

Сверхтвердые материалы – алмаз и КНБ. Шлифовальный инструмент на основе СТМ нашел широкое применение. Его используют для обработки стекла, горных пород (гранит, мрамор и др.), железобетона. В машиностроении их применение дает наибольший эффект при обработке материалов высокой твердости – инструментальных и быстрорежущих сталей, упрочненных на максимальную твердость (62...65 HRC), твердых сплавов (87...92 HRA), т.е. для заточки и доводки режущего инструмента.

При обработке сталей следует использовать инструмент на основе КНБ, а не алмазный из-за повышенного износа последнего. И наоборот, при обработке твердосплавного инструмента алмазный инструмент значительно эффективнее (табл. 11.9).

Таблица 11.9

Удельный расход алмаза и КНБ при шлифовании различных материалов

Обрабатываемый материал

Удельный расход, мг/г

КНБ

Алмаз

Сталь Р18

1,98

16,8

Твердый сплав Т15К6

16,6

2,2

Керамика ЦМ332

12,6

5,4

Обобщенные рекомендации по выбору абразива приведены в таблице 11.10.

Таблица 11.10

Применение абразивных материалов

Обрабатываемый материал

Абразивный материал

Обрабатываемый материал

Абразивный материал

Твердые сплавы; шлифовальные круги (правка)

Алмаз

Закаленные конструкционные стати

Электрокорунд (белый, хромистый, титанистый)

Закаленные стали высокой твердости (инструментальные)

Нитрид бора

Стальные заготовки отожженные (обдирка)

Электрокорунд нормальный

Труднеобрабатываемые стали и сплавы

Монокорунд

Чугун, цветные металлы

Карбид кремния