Сахаров Георгий Николаевич
Арбузов Олег Борисович
Боровой Юрий Леонидович
Гречишников Владимир Андреевич
Киселёв Александр Семёнович
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
*** 1989 ***
| ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) Абразивный инструмент широко применяют при обработке различных деталей машин, механизмов и приборов, он обеспечивает точность обработки до 1—4 мкм и параметр шероховатости поверхности Ra до 0,20—0,08 мкм. Более 21 % всего парка металлорежущих станков работает с использованием абразивного инструмента. В подшипниковой, автомобильной и моторостроительной промышленности станки для абразивной обработки составляют более 50 % общего числа станков. Абразивную обработку широко применяют в инструментальной промышленности, где все окончательные операции производят с применением абразивных инструментов.
Расширение областей применения труднообрабатываемых сталей и сплавов, повышение требований к точности изготовления и качеству поверхности деталей машин, механизмов и приборов, внедрение автоматических комплексов, в том числе гибких производственных систем и поточных линий значительно расширяет область применения абразивных инструментов. В настоящее время в связи с применением мерных заготовок все больше переходят на их обработку непосредственно шлифованием, используя круги для скоростного и обдирочного шлифования. Абразивный инструмент —- режущий инструмент, предназначенный для абразивной обработки (ГОСТ 21445—84). Абразивный инструмент имеет определенную геометрическую форму. Он состоит из абразивных зерен требуемого материала и размера (зернистости), скрепленных между собой связкой, кроме того, в абразивном инструменте имеются поры (пустоты). Соотношение между количеством связки и пор определяет твердость абразивного инструмента, между количеством зерна и связки — его структуру. Твердость абразивного инструмента — свойство связки оказыаать сопротивление выравниванию абразивных зерен из его рабочей поверхности. У алмазных и эльборовых абразивных инструментов пор нет, и они состоят из зерна и связки, за исключением эльборовых инструментов на керамической связке, которые различаются по твердости и у которых предусматривают получение определенного количества пор в процессе изготовления. К абразивным материалам, применяемым для изготовления абразивных инструментов, предъявляют следующие требования: он должен быть тверже, чем обрабатываемый материал, обеспечивать процесс резания (скобления, царапания) и самозатачивания, т. е. частично восстанавливать свои режущие свойства в процессе работы. Такими свойствами обладают минералы, которые и используют в виде абразивного материала. Абразивные материалы делят на природные (кварц, наждак, корунд и алмаз) и искусственные (электрокорунд, карбид кремния, карбид бора, синтетические алмазы, кубический нитрид бора). Для изготовления абразивных инструментов применяют в основном искусственные абразивные материалы. Природные абразивные материалы (кроме алмаза) имеют ограниченное применение из-за своей неоднородности и недостаточной стабильности эксплуатационйых свойств. Карбид бора обладает малой1 механической прочностью, его используют только в свободном состоянии в виде порошка для шлифования и доводки различных твердых материалов и сплавов. Остальные абразивные материалы используют как в свободном состоянии, так и для изготовления абразивных инструментов [2, 16]. Электрокорунд нормальный — рекомендуется для обдирочного шлифования деталей кругами на керамической и бакелитовой связках. Его выпускают следующих марок: 16А, 15А, 14А и 13А. Первые две рекомендуются для изготовления абразивного инструмента классов АА и А на керамической связке, остальные — для кругов на керамической и органической связках, шлифовальной шкурки, при шлифовании свободным абразивом. Электрокорунд белый, хромистый, хромотитанистый применяют для окончательного и скоростного шлифования стальных заготовок в закаленном и незакаленном состояниях кругами на керамической и бакелитоаой связках. Круги из хромотитанистого электрокорунда обладают лучшими (чем круги из белого электрокорунда) эксплуатационными свойствами и обеспечивают повышение производительности на 20—30 %. Электрокорунд белый выпускают следующих марок: 25А, 24А, 23А, 22А; хромистый электрокорунд марок: 34А, ЗЗА; хромотитанистый электрокорунд марок 92А и 91А выпускают на основе белого электрокорунда, а марок 94А и 93А — на основе нормального электрокорунда. Электрокорунд циркониевый марки 38А применяют для обдирочного шлифования стальных заготовок кругами на бакелитовой связке. Стойкость инструмента из него в 10—40 раз и более выше стойкости инструмента из нормального электрокорунда. Монокорунд — электрокорунд в виде отдельных кристаллов или их осколков; его рекомендуют для окончательного шлифования деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов инструментами на керамической связке; выпускают трех марок: 45А, 44А, 43А. Карбид кремния зеленый марок 64С и 63С рекомендуется для обработки заготовок из твердых сплавов, чугуна, цветных металлов, гранита, мрамора инструментами на всех связках. Карбид кремния черный марок 55С, 54С, 53С применяют для обработки заготовок из вольфрамовых твердых сплавов, чугуна, цветных металлов инструментами на всех связках. Природные и синтетические алмазы регламентированы ГОСТ 9206—80Е. Шлифовальные порошки из природных алмазов выпускают следующих марок: А1, А2, АЗ, А5, А8; из синтетических алмазов — АС2, АС4, АС6, АС 15, АС20, АС32, АС50. Цифровой индекс у природных алмазов указывает содержание зерен изометри- ческой формы, выраженное десятками процентов, у синтетических алмазов — среднеарифметическое значение показателей прочности на сжатие всех зернистостей определенной марки, выраженное в ньютонах. Микропорошки выпускают нормальной и повышенной абразивной способности. Микропорошки нормальной абразивной способности из природных алмазов обозначают AM, из синтетических алмазов ACM, микропорошки повышенной абразивной способности соответственно обозначают АН и АСН. К буквенному обозначению субмикропорошков добавляют цифровой индекс 5, 1, обозначающий долю зерен крупной фракции в процентах: 5 — содержание крупной фракции до 5 %; 1 -до 1 %. Природные алмазы применяют в стройиндустрии, при обработке камня, технического стекла, бетона, керамики, а также при изготовлении бурового и правящего инструмента (А5, А8). Синтетические алмазы АС2, АС4, АС6 рекомендуется применять при обработке заготовок из твердых сплавов, керамики, камней и цветных металлов: АС2 и АС4 — для инструментов на органической связке, АС6 — для инструментов на металлической связке; АС 15—АС50 — для инструментов на металлической связке, работающих в тяжелых условиях, при обработке неметаллических материалов. Микропорошки и субмикропорошки используют для доводки и полирования заготовок из труднообрабатываемых сталей, сплавов, твердых неметаллических материалов, полупроводников. Порошки из синтетических поликрнсталлических алмазов, получаемые путем дробления синтетических алмазов соответствующей марки (баллас АРВ-1; карбонадо АРК-4; спеки АРС-3), рекомендуется применять при изготовлении инструментов для предварительного хонингования, резки стеклопластиков, бурения, обработки камней, правки шлифовальных кругов. Кубический нитрид бора (эльбор, кубо-нит) применяют для обработки заготовок из стали и чугуна. Его применение особенно эффективно при окончательном и профильном шлифовании термообрабо- танных заготовок из высоколегированных конструкционных жаропрочных и коррозионностойких сталей высокой твердости и заточки стальных режущих инструментов. При этом расход абразивного инструмента снижается в 50—100 раз по сравнению с расходом электрокорунда. В зависимости от показателя механической прочности эльбор разделяют на марки: ЛО— обычной прочности, ЛП — повышенной механической прочности, ЛКВ — высокопрочный КНБ. Так, эльбор зернистостью 20 марки ЛО имеет механическую прочность не менее 3,0 Н, марки ЛП — 6,1 Н, марки Л1(В — 7,1 Н. Микропорошки из эльбора выпускают двух марок: ЛВМ — с высоким содержанием зерен основной фракции и ЛПМ — с повышенным содержанием зерен основной фракции. Эльбор обычной механической прочности применяют для изготовления инструментов на органической связке и шлифовальной шкурки. Эльбор повышенной механической прочности применяют для изготовления инструментов на керамической и металлической связках, для обдирочного шлифования, глубинной заточки, обработки заготовок из труднообрабатываемых конструкционных сталей и быстрорежущих сталей. Эльбор марки ЛКВ используют для производства инструментов на металлической связке, предназначенных дл^ .работы в тяжелых условиях. Микрошлнфлорошки предназначены для доводочных работ [35]. Кубонит выпускают двух марок: КО — обычной прочности, КР — повышенной прочности. Кроме того, из кубонита выпускают две марки микропорошков: нормальной КМ и повышенной КН абразивной способности. Инструменты из кубонита имеют одинаковые с эльборовым инструментом эксплуатационные свойства. Его используют в тех же целях [3]. |
