Применение абразивного инструмента

Высокая производительность на операциях шлифования - увеличение срока работы абразивных инструментов во многом зависят от правильности их выбора для определенного вида работ.

Правильный выбор круга для определенного вида шлифовальных работ зависит от целого ряда факторов. Должны быть правильно выбраны:
а) шлифующий материал (вещество и величина зерен);
б) связка (род);
в) твердость и структура;
г)режим работы (скорость вращения круга, скорость вращения изделия, продольная подача, поперечная подача или глубина шлифования).

Эти условия определяются в свою очередь следующими факторами:
характером и видом шлифования (затачивание круглое, внутреннее, плоское шлифование и т. д.); видом обрабатываемого изделия (материалом изделия, его размерами, конфигурацией и необходимой степенью точности и чистоты шлифования); экономическими соображениями (производительностью и стойкостью, чистотой и стоимостью правки, потреблением энергии, стоимостью круга и другими расходами).

Выбор круга по связке. Каждый вид связки имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе круга.
Выбор круга по связке для той или иной операции шлифования должен обеспечивать требуемые качества, производительность и экономичность обработки.

Для шлифования с охлаждением применяют круги на керамической связке, не поддающиеся действию охлаждающих жидкостей. Для черновых обдирочных работ применяют круги на бакелитовой связке, для чистовых операций - круги на различных связках. На плоскошлифовальных станках, шлифующих торцом круга при обработке прерывистых поверхностей, рационально применять сегменты. При обдирочных работах на повышенных скоростях следует применять круги на бакелитовой связке. При обработке тонких труб, лезвий режущих инструментов и других деталей, где опасен прижог, следует применять мягкие круги на бакелитовой связке.

Выбор круга по роду шлифующего материала. Карбид кремния применяют главным образом при обработке хрупких металлов, обладающих низким сопротивлением разрыву: чугунного, бронзового и латунного литья, твердых сплавов и др.

Электрокорунд нормальный - менее хрупкий, но более вязкий и твердый по сравнению с карбидом кремния, обладает наибольшей шлифующей способностью при обработке прочих вязких материалов: легированных углеродистых сталей, марганцевистой бронзы, ковкого чугуна, стальных отливок и др.

Электрокорунд белый применяют взамен нормального электрокорунда в тех случаях, когда создается опасность прижога инструмента или деталей, имеющих тонкие стенки. Кроме того, электрокорунд белый можно использовать для отделочных и профильных шлифовальных операций.

Выбор круга по зернистости. Выбор зернистости круга зависит от обрабатываемых материалов и требуемой чистоты поверхности. Как правило крупное зерно ускоряет шлифование, но оставляет на обрабатываемой поверхности более крупные штрихи.

При малых глубинах шлифования, однако, можно получить чистую поверхность и шлифованием крупнозернистым кругом. Круги с крупными зернами применяют в следующих случаях:
а) при большой площади соприкосновения круга с обрабатываемым материалом (например, широкого круга, шлифующего внутреннюю поверхность);
б) при больших скоростях вращения круга, когда зерна быстрее затупляются и, следовательно, должны быстрее заменяться;
в) при обработке таких материалов, которые могут засаливать круг (латунь, медь), так как чем мельче зерно, тем меньше круг нагревает обрабатываемую деталь и тем легче она засаливается. В последнем случае зерна хотя и продолжают оставаться острыми, но не могут резать, так как не выступают на периферии круга;
г) для более грубых работ, так как позволяют работать более производительно.

Круги с более мелкими зернами применяют:
а) при окончательном точном шлифовании (хотя эту же работу можно производить крупнозернистыми кругами, но при этом необходимо работать с малыми глубинами шлифования; при высоких требованиях к чистоте поверхности работа крупнозернистыми кругами малоэффективна);
б) при обработке твердого литья и закаленной стали (зерна быстро тупятся и поэтому должны чаще заменяться; крупнозернистые же круги при этом будут быстрее изнашиваться).

Наиболее часто применяют круги зернистостью 16 - 24 (для очистки чугунного литья, обдирки стального и снятия больших слоев металла); 36 - 46 (для затачивания крупных инструментов, шлифования меди, латуни, твердого литья, в особенности при круглом и плоском шлифовании); 46 - 220 (для окончательного шлифования, затачивания и доводки мелких инструментов); 220 - 320, М28 (для окончательного хонингования и суперфиниша брусками).

Таким образом, подбирая шлифованные круги по зернистости, следует руководствоваться следующими положениями:
1. Во избежание засаливания следует применять мягкие круги с крупными зернами.
2. Чем крупнее зерно, тем больше может быть глубина резания.
3. Чем больше площадь соприкоснования, или чем больше диаметр круга и обрабатываемого изделия, тем крупнее должны быть зерна.
4. Во избежание засаливания не следует брать большой глубины резания мелкозернистым кругом.
5. Для окончательного шлифования лучше брать средние и мелкозернистые круги.

Выбор круга по твердости. При выборе круга по твердости следует учитывать, что зерна выпадают тогда, когда они сильно затупились. При очень твердом круге связка продолжает удерживать затупившиеся и почти потерявшие способность резания зерна, работа шлифования сокращается, а расход мощности увеличивается. Если, наоборот, для данной работы взят мягкий круг, то зерна отрываются преждевременно, круг теряет свою правильную форму и требует частой правки; износ круга при этом сильно увеличивается. В обоих случаях снижается производительность труда и увеличиваются расходы на правку круга. При обработке мягких материалов зерна притупляются сравнительно медленнее, и поэтому круги должны быть более твердыми, так как зерна требуют смены сравнительно реже.

Обратное явление имеет место при обработке твердых материалов. Для обработки мягкой машинной стали используют твердые круги, для закаленной стали и чугуна - более мягкие.

При выборе кругов по твердости следует руководствоваться правилом, что чем мягче материал обрабатываемой детали, тем тверже должен быть круг, и, наоборот, чем тверже материал обрабатываемой детали, тем мягче должен быть круг.

Для обработки очень мягких и вязких материалов (латунь, бронза, медь) во избежание преждевременного засаливания применяют мягкие круги.
Чем больше плоскость соприкосновения круга с обрабатываемой деталью, тем скорее затупляются зерна. Таким образом, мягкость выбираемого круга зависит от диаметра обрабатываемого изделия, диаметра, толщины и скорости вращения круга.

При работе на повышенных скоростных режимах твердость кругов следует снижать и, наоборот, в работе на небольших скоростях - применять более твердые круги.

С целью сохранения постоянной производительности по мере износа круга следует увеличивать число его оборотов. На твердость круга оказывает некоторое влияние и величина шлифующих зерен.

Выбор круга по форме и размерам. Выбор формы и размеров абразивного инструмента зависит от методов обработки и требований, предъявляемых к шлифовальной операции.

Наиболее широкое применение нашли шлифовальные круги прямого профиля формы ПП, которые, в основном, применяют для круглого, плоского и бесцентрового шлифования, а также для затачивания инструмента. В тех случаях, когда помешать подводке круга формы ПП к шлифуемому месту мешают зажимные шайбы, следует применять круги формы ПВ и ПВД. Круги формы Д применяют для прорезных и отрезных работ, шлифования глубоких узких пазов. Сегменты применяют для плоского шлифования.

Выбор круга по размерам зависит также от размеров крепежного устройства, станка и способа крепления круга на нем. Размеры выбираемого круга зависят также от размеров и конструктивных особенностей обрабатываемой детали. Так, например, круги для шлифования шейки коленчатого вала должны иметь ширину, соответствующую длине шейки вала. Следует иметь в виду, что выбор абразивного инструмента по форме и размерам в основном предопределяется имеющимися оборудованием и конструкцией деталей.

Во всех случаях следует выбирать абразивный инструмент больших размеров, так как при этом, вследствие распределения усилий на большее число зерен, облегчаются условия резания. Чем больше диаметр круга, тем равномернее износ и тем постояннее режим обработки, так как износ круга в меньшей степени будет сказываться на изменении скорости резания.