Слайд 1Абразивные инструменты
Юргинский технологический институт (филиал)
Томского политехнического университета
Кафедра «Технология машиностроения»
А.А.
Моховиков, к.т.н.
Слайд 2 Абразивный инструмент служит для абразивной обработки (шлифования, притирки,
полирования и др.); изготовляется из абразивов и связки.
Бывает жестким (шлифовальные круги , бруски и т.д.) и мягким (шлифовальная шкурка, фибровые диски и т.д.)
Слайд 3Зернистость шлифовального
материала
Слайд 4 Зернистость абразивов определяется размером зерен материала
и зерновым составом. (Зерна добывают дроблением кусков охлажденного расплава электрокорунда
или карбида кремния и с помощью последующего разделения по фракциям. Разделение зерен большого размера производится путем рассева через сита, а микро зерен - при помощи гидравлической
или воздушной классификации.)
В зависимости от размеров зерен, абразивы делятся на следующие виды :
Шлифзерно - 2000-160 мкм;
Шлифпорошки - 125-40 мкм;
Микропорошки - 63-14 мкм;
Тонкие шлифпорошки - 10-3 мкм.
Способы классификации, размеры и обозначение зернистости шлифматериалов регулируются стандартом ГОСТ 3647-80.
Слайд 5 Согласно ГОСТу зернистость микропорошков до 63
мкм обозначается буквой "М" плюс размер шлифзерна в микронах -
"М63".
Зернистость шлифпорошков и шлифзерна больше, чем 63 мкм обозначается номером, равным 1/10 размера зерна в микронах, например : № 16 = 160 мкм.
Слайд 6 Зернистость абразивного материала имеет существенное
значение при выборе инструмента для операции абразивной обработки Зернистость выбирается
в зависимости от следующих факторов:
●количества снимаемого при обработке материала;
●требуемой шероховатости и точности обработки поверхности;
●физических свойств обрабатываемого материала.
Слайд 7 Крупнозернистые инструменты применяются:
● при
обдирочных и предварительных операциях с большой глубиной резания, когда удаляются
большие припуски;
● при работе на станках большой мощности и жесткости;
● при обработке материалов, которые вызывают заполнение пор круга и засаливание его поверхности, например при обработке латуни, меди и алюминия;
● при большой площади контакта круга с обрабатываемой деталью, например при использовании высоких кругов, при плоском шлифовании торцом круга, при внутреннем шлифовании.
Слайд 8Средне- и мелкозернистые инструменты применяются:
●для получения шероховатости поверхности 0,32
- 0,08 мкм;
●при обработке закаленных сталей и твердых сплавов;
●при окончательном шлифовании, заточке и доводке инструментов;
●при высоких требованиях к точности обрабатываемого профиля детали.
Слайд 11 Маркировка шлифматериалов - это комбинация цифр и
букв. Согласно ГОСТу 28818-90 электрокорунд нормальный имеет следующие обозначения :
12А, 13А, 14А, 15А. Чем выше число в префиксе маркировки, тем выше качество материала, т.е. выше твердость за счет меньшего количества ненужных примесей и выше режущая
способность материала.
Слайд 12Маркировка абразивных материалов
Слайд 13Виды связок абразивного инструмента
Слайд 14 Связка – собственно связующее вещество и
наполнители. Вид связки имеет определяющее значение для прочности и режимов
работы абразивного инструмента.
Слайд 15 В производстве абразивного инструмента применяют
два вида связок: неорганические (минерального происхождения) и органические.
К органическим связкам относятся: бакелитовая, вулканитовая, глифталевая, эпоксидная, поливинил-
формалевая и полиэфирная.
Неорганические связки : (керамическая и магнезитная) обладают высокой огнеупорностью, водостойкостью, химической стойкостью и относительно
высокой износостойкостью.
Слайд 16Керамическая связка
Керамическая связка чаще всего представляет
собой многокомпонентную смесь, составленную в определенных пропорциях из измельченных сырых
материалов : огнеупорной и керамических глин, плавней (полевого шпата, борного стекла), талька и ряда других материалов.
Недостатком керамической связки является ее высокая хрупкость, вследствие чего круги на этой связке не могут использоваться при ударных нагрузках (обдирочное, отрезное и силовое шлифование). Относительно низкий предел прочности при изгибе не допускает применение таких кругов для отрезных работ, так как они тонкие и могут разрушиться от боковой нагрузки (изгибе).
Слайд 17Бакелитовая связка
Бакелитовая связка, или же - смолянистая связка изготавливается
на основе фенолформальдегидной смолы. В изготовлении связок помимо смол используются
различные наполнители неорганического происхождения.
Абразивный инструмент на бакелитовой связке обладает высокой прочностью, особенно на сжатие и ударной прочностью, превосходя по этим показателям инструмент на керамике. Высокая прочность бакелитовой связки позволяет абразивному инструменту работать при больших нагрузках и высоких скоростях резания (при армировании стеклосеткой – до 80 м/с и выше). Так же круги применяются для обдирочных и отрезных операций, при шлифовании с большими нагрузками и съемом металла.
К недостаткам следует отнести невысокую теплостойкость – деструкция связки происходит при температурах 400 - 700оС, недостаточную устойчивость к воздействию щелочных растворов, что ограничивает
применение охлаждающих жидкостей.
Слайд 18Вулканитовая связка
Представляет собой многокомпонентную композицию, основной компонент
– синтетический каучук. В качестве добавок: вулканизирующий агент – сера,
ускорители вулканизации (каптакс, тиурам и др.), минеральные и органические наполнители регулирующие физико-механические и эксплуатационные свойства абразивных инструментов и формовочные свойства массы.
Инструмент на вулканитовой связке достаточно эластичен и может использоваться как при обычных видах шлифования, так и при полирующих операциях. Круги на вулканитовой связке в отличие от остальных могут быть изготовлены очень тонкими (десятые доли миллиметра при диаметре до 150-200 мм).
Недостатком является низкая теплостойкость (250-300оС) и слабое закрепление зерна в связке, что объясняет более низкую износостойкость
кругов в сравнении с бакелитовыми и керамическими.
Слайд 19Глифталевая связка
Является продуктом взаимодействия глицерина с
фталевым ангидридом. Обладает низкой теплостойкостью (120оС), невысокой твердостью позволяет применять
круги на глифталевой связке только для процессов полирования
при рабочей скорости не выше 40 м/с.
Слайд 20Поливинилформалевая связка
Представляет собой вспененный поливинилформаль. Другое
название кругов на основе этой связки – поропластовые. Используются для
полирования с получением шероховатости поверхности Ra 0,63-1,0 мкм.
Слайд 21Эпоксидная и полиэфирная связки
В основном применяются
для изготовления галтовочных тел, абразивных изделий используемых во вращающихся барабанах
и вибрационных контейнерах для очистки поверхностей и снятия заусенцев деталей малого размера.
Слайд 22Твердость абразивных
инструментов
Слайд 23 Твердость инструмента в значительной
степени определяет производительность труда при обработке и качество обработанной детали.
Абразивные зерна по мере их затупления должны обновляться путем скалывания и выкрашивания частиц. При слишком твердом круге связка продолжает удерживать затупившиеся и потерявшие режущую способность зерна. При этом на работу расходуется большая мощность, изделия нагреваются, возможны их коробления, на поверхности появляются следы огранки, царапины, прижоги и другие дефекты. При слишком мягком круге зерна, не утратившие свою режущую способность, выкрашиваются, круг теряет правильную форму, увеличивается его износ, в результате чего трудно получить детали необходимых размеров и формы. В процессе обработки появляется вибрация, необходима более частая правка круга. Таким образом, в обоих случаях снижается интенсивность съема материала, повышается
шероховатость поверхности обрабатываемого изделия.
Слайд 24Выбор твердости абразивных инструментов
в зависимости от вида обработки
Слайд 25Структура абразивных
инструментов
Слайд 26 Структура представляет собой отношение объема абразивного зерна
в теле инструмента к объему материала связки и свободных пор,
обозначается числом от 1 до 12. Чем больше число, тем пористей круг.
Структуры 3-4 называются закрытыми и представляют плотные низкопористые круги, применяемые там, где требуется сохранить профиль круга.
Открытые структуры 6-12, высокопористые круги используются в интенсивных операциях и выделяют меньше тепла. Рекомендуются для обработки материалов, чувствительных к теплу. Используются при шлифовании волокнистых материалов таких как резина или дерево.
Объемное содержание абразивного зерна в круге :
60% - 0 структура ;
58% - 1 структура ;
56% - 2 структура ;
54% - 3 структура ;
52% - 4 структура ;
50% - 5 структура ;
48% - 6 структура ;
46% - 7 структура ;
44% - 8 структура ;
42% - 9 структура ;
40% - 10 структура ;
38% - 11 структура ;
36% - 12 структура.
Слайд 27Выбор структуры абразивных инструментов в
зависимости от вида обработки
Слайд 28Маркировка абразивного
инструмента
Слайд 39Основные виды абразивного
инструмента
Слайд 40Круги шлифовальные
Тип 1
круг предназначен для плоского, круглого, бесцентрового,
внутреннего шлифования, заточки, прорезки пазов, ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 41 Тип 2 (К)
круг кольцевой для плоского шлифования, заточки.
ГОСТ 2424-83,
ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 42Тип 3 (3П)
круг с коническим профилем предназначены для заточки, шлицешлифования,
зубошлифования.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 43Тип 4(2П)
круг с двухсторонним коническим профилем предназначены для зубошлифования,
резьбошлифования, заточки.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 44Тип 5 (ПВ)
круг предназначен для плоского, круглого наружного шлифования, заточки,
внутреннего шлифования.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 45Тип 6 (ЧЦ)
круг чашечный цилиндрический предназначен для плоского, круглого наружного
шлифования, заточки.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 46Тип 7 (ПВД)
круг с двухсторонней выточкой предназначен для плоского, круглого
наружного шлифования, шелушения круп.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 47Тип 10
круг с двухсторонней выточкой и ступицей предназначен для
шлифования калибровых скоб, штангенциркулей и т.д.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 48Тип 11 (ЧК)
круг чашечный конический предназначен для плоского шлифования ,
шлицешлифования, заточки.
ГОСТ 2424-83
Слайд 49Тип 12 (Т)
круг тарельчатый плоский предназначен для заточки инструмента, прорезки
канавок
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 50Тип 14 (I T)
круг тарельчатый предназначен для заточки инструмента, прорезки
канавок.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 51Тип 23 (ПВК)
круг с конической и цилиндрической выточкой с одной
стороны предназначен для одновременной обработки детали по наружному диаметру и
бортику.
ГОСТ 2424-83, ТУ 3981-013-00221209-2000
Слайд 52Тип 36 (ПН)
круги с вклеенными крепежными элементами. Предназначены для плоского
шлифования. Изготавливаются по согласованным чертежам.
Слайд 53
Абразивные червячные круги. Предназначены для шлифования зубчатых колес методом обкатки.
Сегментные абразивные круги. Предназначены для плоского шлифования.
Слайд 55Абразивные инструменты на гибкой основе
Инструмент,
изготовленный из абразивов на гибкой основе, применяется для обработки изделий
из следующих материалов:
чугунов и сталей различных марок;
древесины твердых и мягких пород, МDF и ДСП плит, фанеры;
черновое шлифование шпаклевки и наполнителей;
финишного шлифования лаковых поверхностей;
стекла, керамики, фарфора;
кожи, резины, пластмасс и т.д.
Слайд 56Круг лепестковый радиальный КЛ
ГОСТ 22775-77
Слайд 57Круг лепестковый радиальный КЛО
ГОСТ 22775-77
Слайд 58Круг лепестковый торцевой
ТУ 3985 - 007 - 00221209 -
98
КЛТ1
КЛТ2
КЛТ4
Слайд 59Диски шлифовальные фибровые
ТУ 3987-006-00221209-98
Слайд 60Ленты бесконечные и шлифовальная шкурка
Ленты бесконечные из шлифовальной шкурки на
бумажной, тканевой и комбинированной основах предназначены для машинной обработки всевозможных
материалов.
Слайд 61Бруски и сегменты
Бруски предназначены для шлифовальной обработки различных поверхностей
вручную, производятся на керамической или бакелитовой связках из шлифматериалов :
электрокорунда нормального и белого, карбида кремния зеленого.
Сегменты как и бруски являются абразивными телами геометрически отличных от кругов форм, но выполненными по определенным шаблонам и размерам для крепления в матрицах, захватах и зажимах или в др. крепежных устройствах механизмов, предназначенных для шлифования
плоских поверхностей.
Слайд 63Алмазный шлифовальный инструмент
Алмазный диск состоит из двух основных элементов:
металлического корпуса и алмазного режущего слоя. Последний может быть трех
разновидностей: сплошной (корона), сегментный, или зубчатый (турбо).
Слайд 64Литература
Информационно-справочный сайт «Абразивы и шлифование». http://abrasiveworld.fromru.com/index.html
2. Сайт «Абразивные материалы
и инструмент» http://www.abrazive.ru/