Назначение шлифовальных кругов. Абразивные шлифовальные круги: классификация, маркировка, выбор. Качественные характеристики изделий

Каждому человеку, собравшемуся делать ремонт или выполнить определенные задачи по шлифовке, необходимо знать, что означает маркировка шлифовальных кругов. Они отличаются своими характеристиками и применяются в различных случаях. Дабы эффективно выполнить работы инструментом, необходимо знать все нюансы обозначений шлифовальных кругов.

Классификация абразивных кругов

Классифицируются диски на такие типы:

• с выточкой (ПВ - для круглой шлифовки);
• двухсторонние конические (ПВДК);
• прямого профиля (ПП - универсальный круг);
• с конической односторонней либо двухсторонней выточкой;
• кольцевые (К - подходят для плоского шлифования);
• тарельчатые (Т);
• чашечные конические или цилиндрические;
• с двусторонним коническим профилем (2П: область применения - резьбошлифование, шлицешлифование, зубошлифование).

Маркировка шлифовальных кругов

Шлифовальные круги могут различаться по геометрической форме, виду абразивного материала, а также типу связки, зернистости круга, твердости и т.д. При выборе шлифкруга твердость и структура могут иметь большой вес, нежели вид абразива.

Согласно различными редакциями ГОСТов, маркировка кругов имеет различные параметры обозначений. Практически каждый производитель по-разному маркирует свои круги.

Так, полная маркировка разновидностей шлифовальных кругов содержит:

• тип круга;
• шлифовальный материал;
• размеры диска;
• степень твердости;
• размер зерна;
• структуру;
• связующее вещество;
• максимальную скорость вращения;
• класс точности;
• класс неуравновешенности.

Тип абразивного материала

К наиболее популярным и распространенным материалам, используемых при изготовлении шлифкругов, относят:

1. Электрокорунд. При покупке такого круга можно увидеть белые, титановые, хромистые и циркониевые варианты. Основным используемым диском служит белый электрокорунд, который обладает высокой самозатачиваемостью. В работе с ним можно добиться более ровной и гладкой поверхности.
2. Карбид кремния. Различают черного и зеленого тона, отличается данный круг структурой и степенью хрупкости - он тверже и прочнее, нежели первый вышеописанный вид. Область применения - работа с твердыми сплавами, фарфором и мрамором.
3. Эльбор. Этот вид шлифовального круга имеет наиболее твердый абразивный материал и высокую теплостойкость. Эльбор могут использовать для заточки режущих инструментов и других деталей, способных деформироваться от тепла, а также для работ с твердыми металлами.
4. Алмаз. Еще один твердый вид абразивных кругов. Его применяют в работе с твердыми материалами, стеклом и керамическими поверхностями. Самозатачивается, но кубонит и эльбор имеют большую теплостойкость, не уступая при этом в прочности.

Независимо от типа абразивного материала, все круги характеризуются по параметрам прочности, износостойкости и термостойкости, однако при выборе следует учитывать главный параметр - твердость. Характеристика твердости прописана в нормах ГОСТа 2424 и вычисляется по специальным таблицам.

К примеру, тип шлифовального материала круга 25A F180 K 7 V - белый корунд. Существуют и другие типы известных абразивов:

• нормальные электрокорунды (13-16А);
• белые (23-25А);
• хромистые (33 и 34А);
• титанистый только один (37А);
• циркониевый тоже один (38А);
• монокорунды (43-45А);
• черный карбид кремния (53 и 54С);
• зеленый карбид кремния (62-64С).

Маркировка зернистости шлифовальных кругов

При маркировке шлифовальных кругов производители указывают только его ширину (МКМ или F с числовым показателем величины зерна). Размер зерна не только показывает износостойкость абразива, но также играет важную роль при шлифовке той или иной поверхности.

Размер зернистости круга влияет на качество и чистоту обработки поверхности. Учитывайте материал, с которым работаете. Чтобы получить максимально чистую поверхность, следует купить круг с самым маленьким показателем зернистости. Однако человек, работающий с таким кругом, должен понимать, что он быстро засаливается, часто происходит прижог обрабатываемого материала.

Согласно ГОСТу от 1980 г., для измерения зернистости кругов используют единицы, равные 10 мкм. В современном варианте ГОСТа Р 52381-2005 круги маркируются буквой F с определенной цифрой (при увеличении числа степень зернистости понижается).

Например, номер зернистости по старому ГОСТу (М40-М5) и по новому (F280, F320, F360, F400-F600, F800). Для расшифровки: такой диск применяют при окончательной доводке и хонинговании деталей с точностью 3-5 мкм и менее, а также суперфинишировании. Или размер 40, 32 по старому ГОСТу и F40, F46 по новому: круги с такой зернистостью применяются для предварительной и окончательной шлифовки деталей с шероховатостью поверхностей 7-9 классов чистоты, а также для заточки режущих инструментов.

Размер абразивных дисков

Маркировка абразивных кругов по размеру пишется так: DхТхН (где D - наружный диаметр, Т - высота, Н является диаметром отверстия). Параметр D может достигать максимального размера в 1100 мм, значение Н может быть до 305 мм, а параметр Т варьируется от 0,18 мм до 250 мм.

Типы эльборовых и алмазных дисков подробнее описаны в ГОСТе 24747-90. Маркировка формы подобных шлифкругов состоит из трех или четырех символов, обозначающих форму сечения корпуса и слоя, его расположения на круге, а также предоставляют информацию о конструктивных особенностях корпуса.

Например, 150x16x32 - размер абразивного круга 25А электрокорунда белого.

Памятка при выборе абразивных кругов:

• При выборе диаметра круга следует учесть число оборотов шпинделя и возможность обеспечить оптимальную скорость.
• Чем больше диаметр, тем меньше удельный износ круга. На рабочей поверхности небольших кругов расположено меньшее количество зерен. Так, в работе они изнашиваются неравномерно.
• При выборе алмазного круга следует учитывать ширину алмазоносного слоя. При неправильном использовании на поверхности круга могут появиться уступы.

Структура и показатель твердости

Плотность структуры кругов для шлифовки обозначается процентным соотношением объема зерен абразива в единице объема круга. Чем больше абразива, тем плотнее будет структура шлифовального круга.

Если осуществлять заточку инструмента, круг с менее плотной структурой лучше подвержен очистке поверхности от частиц материала, создает меньше риска для возникновения деформации и быстрее охлаждается.

Зачастую специалисты используют диски средней твердости, однако все зависит от вида выполняемых работ, обрабатываемого покрытия и самого инструмента.

Какие бывают номера структур и объемы абразива в шлифовальном круге:

• к плотным структурам относят единицы измерения от 1 до 4;
• к средней плотности относятся цифры 5-8;
• к открытым - от 9 до 12;
• высокопористая структура наблюдается у кругов с показателями 13, 14>.

Однако не путайте показатели твердости круга с показателями твердости абразива. Согласно ГОСТ 2424, твердость шлифовального круга различают по заглавной букве.

По ГОСТу Р 52587-2006 существуют такие обозначения:

• очень мягкие - буквы F и G;
• к мягким кругам - H, I, J;
• к средней мягкости относят маркировку K, L;
• средние - это M, N;
• круги средней твердости имеют в обозначении буквы O, P, Q;
• твердые обозначаются как R и S;
• очень твердые - T, U;
• к чрезвычайно твердым относят V, W, X, Y, Z.

Какую твердость шлифкруга выбрать? Это зависит от многих параметров - особенностей обрабатываемого материала или поверхности, физических свойств, конечно, мощности шлифовальной машинки. Если необходимо выдержать точную форму обрабатываемого материала, следует приобрести круг с высокой степенью твердости. Мягкие же применяются для предотвращения трещин и прижогов, также при шлифовке без дополнительного жидкостно-смазочного охлаждения поверхности.

К примеру, возьмем тот же шлифовальный круг 25A, у которого класс твердости K, а структура 7. Это означает, что этот диск относится к среднемягким и имеет среднюю структуру абразива.

Тип связки

Связка является показателем скрепления между собой абразивных зерен. Современные круги для шлифовки имеют три вида связок:

• V (керамическая, ранее маркировалась буквой К);
• B (бакелитовая, ранее известная как Б4 и БУ);
• R (вулканитовая, раньше обозначалась буквой В).

Круги с керамической маркировкой имеют смешанные и измельченные в различных пропорциях материалы, такие как кварц, песок, глину и т.п. Такие круги достаточно высокопрочные. Однако применять их при силовом шлифовании металла не следует.

Бакелитовые или круги из искусственной смолы высокоэластичны и термостойки. Часто бакелит смешивают с упрочняющими элементами, например, с графитом.

Вулканическая связка состоит в основном из каучука, применяют такие круги в отдельных отраслях обработки.

На примере шлифовального круга 25A F180 K 7 V рассмотрим тип связки, где обозначение V относит данный диск к керамической связке.

Класс неустойчивости

Класс точности имеет три значения: АА, А и Б. Первый тип применяют для работ на станках, автоматических линиях. Класс А довольно точный, а круги класса Б применяются для менее ответственных операций при обработке поверхностей.

Неустойчивость имеет четыре класса (от 1 - самый точный - до 4 - самый грубый). Это обозначение показывает специалисту отношение массы абразивного диска к точности его геометрической формы. Зачастую маркировка классов точности и неустойчивости указаны рядом.

Например, рассматриваемый нами шлифовальный круг 25А F46 L 6 V 35 Б 3 имеет показатели точности Б и неустойчивости 3.

Так, круги с маркировкой АА имеют наименьшую неуравновешенность, с точностью А - 1 и 2, с буквенным обозначением Б - от 1 до 4 классов.

Абразивное шлифование – один из основных видов черновой шлифовальной обработки, которая выполняется с целью снижения шероховатости поверхности, правки, ликвидации периодического рельефа, возникающего на детали после механической обработки на станках. От правильного выбора шлифовального круга зависит трудоёмкость окончательной готовности изделия, и его способность лучше противостоять возникающим фрикционным нагрузкам.

Виды и технологическое применение шлифовальных кругов

Абразивное шлифование вращением ведут при помощи:

1. кругов;
2. головок;
3. фрез (шарошек);
4. сегментов.

Качество после шлифования зависит от класса шлифовального круга. Их известно три: А, Б и АА. Наименьшей точностью обладают шлифовальные круги класса Б, а наивысшей – круги АА (ими обычно оснащаются прецизионные шлифовальные станки). Точность действия шлифовального круга определяется его геометрией, составом абразивного материала на круге, а также зернистостью.

В практике шлифования или правки на станках и ручных машинках часто применяют разовое крепление состава к основе. Фактически это – шлифовальная бумага с велькро-подложкой. Такие «круги» на липучке используются преимущественно в быту, для ручных машин, притом с незначительным съёмом металла, в частности, при правке.

Наоборот, при съёме значительного количества металла домашние мастера часто пользуются шарошками – насадками на обычную электродрель, внешне напоминающими фрезу. Шарошка, вращаясь с большой скоростью, выполняет обдирочное шлифование поверхностей после сверлильных или фрезерных работ. Шарошки компактны и имеют небольшой диаметр рабочей поверхности. Шарошки, однако, не могут обеспечивать большой крутящий момент.

Стандартные обозначения

Маркировка определяется ГОСТ 2424, и включает в себя следующие разновидности:

• для операций чернового (обдирочного) шлифования металла, внутреннего или наружного, правки преимущественно периферией – круги с прямым профилем (пп);
• для обработки резьб, и других периодических профилей на металле – конические двухсторонние (2п), либо тарельчатые (т);
• для заточки и правки отрезных пил трения – конические односторонние (3п);
• для бесцентрового шлифования металла – круги с одно- или двухсторонними выточками (пв);
• для торцевого шлифования плоской поверхностью – кольцевые (к).

Вышеперечисленная номенклатура относится к сплошным кругам, производящим операцию всем своим рабочим периметром (правка, обдирочное шлифование). При использовании наборных шлифовальных кругов используют специальные сегменты, которые устанавливаются в соответствующие посадочные места корпуса круга на станке или машинке. Выпускаются они согласно техническим требованиям ГОСТ 2464. Наборными сегментами возможна обработка труднодоступных поверхностей (например, рельсовых впадин, узких пазов в металле или камне). Шлифовальные сегменты более экономичны при правке, и позволяют облегчать текущее обслуживание станка.

Применяемые абразивные композиции

Исходными требованиями согласно ГОСТ являются стойкость против фрикционного износа (причём при совместном действии высоких давлений и скоростей скольжения), малая теплопроводность и повышенная поверхностная твёрдость.

В зависимости от интенсивности применения ГОСТ 28818 допускает использование следующих материалов:

1. Электрокорунда на бокситовой составляющей, основу которой составляет высокопроцентный оксид алюминия Al 2 O 3 с добавлением окиси кальция. Данное химическое соединение отличается повышенной твёрдостью, которая сохраняется также при высоких температурах, возникающих в зоне шлифования или правки. Маркировка кругов из электрокорунда – от 12А…15А для нормального, до 22А…25А – для белого. С возрастанием индекса прочность круга возрастает вследствие увеличения твёрдости основного вещества.
2. Электрокорунда на карбидной основе. Чаще там содержатся карбиды хрома, титана, циркония и кремния. Маркировка начинается от 38А (для циркония) и заканчивается 95А (для хрома и титана). Карбиды данных металлов имеют повышенную стойкость против касательных напряжений среза, а потому пригодны для съёма поверхностных слоёв деталей, подвергшихся термической обработке, либо их правки. Наличие карбида кремния (маркировка 52С…65С) увеличивает стойкость против температурных перепадов.
3. Сферокорунда – материала, который получается при раздувке расплавленного оксида алюминия, следствием чего является конечная сферическая форма зёрен (в электрокорунде зёрна – преимущественно плоские). Маркировка данного состава ЭС, и он отличается чрезвычайно высокой твёрдостью. Это обстоятельство позволяет применять сферокорунд для шлифовальной обработки материалов повышенной твёрдости, включая даже твёрдые сплавы.
4. Монокорунда (маркировка – 43А…45А), где шлифовальное зерно, в отличие от других видов, имеет монокристаллическую структуру. Это повышает долговечность абразивной композиции, но одновременно увеличивает её стоимость, поскольку технология выращивания монокристаллов — весьма сложная. Более доступной разновидностью является агрегатированный монокорунд, в котором определённым образом сочетаются поли – и монокристаллические участки.

Степень зернистости устанавливается согласно ГОСТ 3647, и также отмечается в маркировке.

Скрепление абразивного компонента с основой выполняется при помощи колец, фланцев, стеклосетчатых дисков и др.

Роль связок

Помимо самого режущего вещества имеет значение также способ, при помощи которого оно образует абразивную массу. ГОСТ допускает применять в качестве связок бакелит или керамику. Бакелитовый вариант хорош своей более высокой плотностью, поэтому круг отличается повышенной массой, пригоден для работ по металлу, но с ограниченной окружной скоростью вращения (особенно, если используется ручная шлифовальная машина). Применение керамики делает шлифовальный круг более лёгким, соответственно возрастает допустимая скорость его вращения на станке. Однако абразивная стойкость, а также твёрдость круга с керамикой снижаются.

Связкой определяется также способ крепления с основой корпуса. Например, плёночное крепление пригодно для керамических связок, но не годится для бакелитовых.

Особый вид связки представляет фибра. Такая основа используется при так называемом «холодном» шлифовании металла на станке или машинке, когда производится зачистка поверхности из нержавеющей стали или зоны сварного шва. При этом обрабатываемый материал практически не нагревается, поскольку глубина шлифовальной зоны – незначительная (процесс фактически ближе к полированию). Маркировка производится в соответствии с нормами ГОСТ Р 51967.

Ограниченно используются и остальные виды связок – из различных эпоксидных композиций, магнезита, фарфора.

Как правильно выбрать типоразмер и вид инструмента

Выбор зависит от условий обработки, применяемого основного оборудования (станка либо ручной машины), а также от шлифуемого материала.

Имеет значение также и производитель. Среди потребителей бытует жаргонное обозначение инструмента – «лужский» и «волжский» круги. В первом случае производителем является ОАО «Лужский абразивный завод», а во втором – ОАО «Волжский абразивный завод».

Лужский завод выпускает продукцию по ГОСТ на основе карбида кремния, причём в качестве исходного сырья применяются импортные составляющие. Популярны также товары лужского завода на керамической и бакелитовой связках из белого электрокорунда. Круги лужского завода со стальным дном – новинка производителя – позволяет заметно увеличить стойкость при бесцентровом шлифовании.

Продукция Лужского завода применяется как при круглом, так и при плоском шлифовании. Лужский круг пригоден и для станка, и для ручной машинки.

Волжский завод изготавливает круги по ГОСТ из карбида кремния (используются отходы металлургического и огнеупорного производства). В продукции Волжского завода используются полуфабрикаты со строгим соответствием классификации европейских производителей абразивов FERA. Товары Волжского завода вошли в число сотни лучших отечественных товаров.

При выборе отечественного производителя – волжского или лужского — руководствуются следующими практическими рекомендациями:

• товары Лужского завода показывают лучшую стойкость при шлифовке на машинках или станках изделий из чугуна, алюминия, медных сплавов, большинства неметаллов;
• товары Волжского завода более популярны в ситуациях, где, кроме собственно шлифовки, необходима ещё и правка. Продукция Волжского завода применяется и для работ по стали.

Купить оптимальный круг по ГОСТ одного типоразмера (волжский или лужский) – задача в большинстве ситуаций нереальная. Используя ручную машинку, необходим круг, выдерживающий максимальное число оборотов, а при работе на стационарной машине потребуется инструмент, который в состоянии выдерживать более высокие давления.

Круги для шлифования представляют собой режущий абразивный инструмент, который используется на шлифовальных машинах, станках и при ручной обработке различных видов поверхностей. Такие изделия являются пористыми телами, содержащими зерна абразивных материалов, а также искусственные и природные связующие элементы.

Зерна шлифовальных кругов можно сравнить с зубьями в обычной пиле, так как они выполняют одни и те же задачи. Отличие этих двух инструментов состоит в том, что на абразивном изделии зерна "разбросаны" по его периметру, а зубья, пилы, как известно, находятся исключительно по ее краям.

Множество твердых частиц шлифовальных кругов, установленных, например, на , быстро и качественно очищают поверхность, удаляя с нее ненужные компоненты.Поверхности, которые допускается обрабатывать с помощью абразивного инструмента, могут быть выполнены из углеродистой стали, ковкого чугуна, прочной пластмассы, бронзы, цветных металлов, стекла, кованого железа.

Кроме того, описываемые круги позволяют производить эффективную резку кирпичей, кровельного шифера, гипсокартона, всевозможных изделий из керамики и бетона. С их помощью можно обрабатывать разнообразные поверхности, а также выполнять пазы и прорезки требуемой глубины и формы (не нужно путать круги для шлифования и , их функции совершенно разные).

2 Шлифовальные круги – классификация

Согласно старому ГОСТ 2424-83 "Круги шлифовальные: технические условия" и действующему в наши дни новому стандарту ("Круг шлифовальный: ГОСТ Р 52781–2007"), такие абразивные изделия изготавливаются следующих видов:

• с двумя выточками;
• двухсторонние конические;
• прямого профиля;
• с конической односторонней либо двухсторонней выточкой;
• кольцевые;
• тарельчатые;
• чашечные конические либо цилиндрические;
• конические;
• с утопленным центром;
• с одно- либо двухсторонней выточкой;
• со ступицей и двухсторонней выточкой;
• со ступицей двух- или односторонней;
• с упрочняющими компонентами и утопленным центром;
• с крепежными запрессованными элементами (обычные и кольцевые);
• с цилиндрической выточкой с одной стороны и конической с другой;
• с цилиндрической и конической выточками с обеих сторон или с одной стороны.

Обычному же человеку, использующему шлифовальные круги, намного понятнее их "бытовая" классификация по предназначению и особенностям применения изделий. Чаще всего используются такие круги:

3 Особенности маркировки шлифовальных изделий

Почти нереально свести воедино все параметры, по которым принято подразделять шлифовальные круги. Они имеют различные марки в зависимости от следующих характеристик:

• зернистость;
• вид абразива;
• тип связки (бакелитовая, керамическая, вулканитовая);
• размер и геометрическая форма;
• класс неуравновешенности и точности;
• показатель твердости;
• соотношение между связкой, абразивным материалом и порами изделия;
• максимальная скорость.

Выбор конкретной марки шлифовальных кругов учитывает характеристики, указанные выше. Причем для обработки некоторых материалов вид абразива и форма круга может иметь даже меньшее значение, нежели особенности его структуры и уровень твердости. В полной маркировке абразивных инструментов для шлифовки разнообразных поверхностей обычно указывают все вышеозначенные параметры.

Фирмы-изготовители зачастую по-своему маркируют шлифовальные круги (ГОСТ для выпуска разных изделий может быть также разным). Мы приводим наиболее распространенный вариант маркировки, который позволяет потребителям без труда расшифровать информацию об изделии. Если вы видите перед собой круг с обозначением 25А25СМ26КБ3, то можно понять, что:

• для его производства применялся белый электрокорунд в качестве абразива – 25А;
• его зернистость составляет (в мкм) 315–250 – цифра 25;
• он относится к классу среднемягких – СМ2 и имеет среднюю структуру – 6;
• используется керамическая связка – К;
• класс точности круга – Б, а неуравновешенности – 3.

Примерно так же можно расшифровать и другие виды изделий. Но в них могут отсутствовать некоторые параметры, (например, класс точности) либо, наоборот, добавляться новые (чаще всего – окружная скорость).

4 Зернистость шлифовального круга

Не можем не сказать отдельно о зернистости изделий для шлифовки – очень важной характеристики, от которой зависит чистота поверхности, получаемой после ее обработки. Она, кроме того, определяет ряд иных параметров – изнашиваемость круга, показатель производительности выполнения операции шлифования, количество металла, удаляемого за один проход и другие.

Выбирать зернистость шлифовального круга следует с учетом того, какой припуск планируется снимать, какую шероховатость поверхности нужно получить, какой материал подвергается обработке. Поверхность будет тем чище, чем меньшая величина зерна используется. При этом мелкое зерно часто становится причиной засаливания круга и прижога шлифуемого материала. Да и непосредственно показатель производительности процесса шлифования снижается, если применяются изделия с малой зернистостью.

Добавим, что размер зерна по ГОСТ 1980 года (3647) обозначается в единицах, равных 10 мкм, в более современном стандарте Р 52381–2005 – литерой F с определенным числом. Зерно будет тем меньше, чем выше это число.

5 Правка шлифовальных кругов

Геометрия круга в процессе его эксплуатации может нарушаться, так как зерна абразива вырываются из связки в результате заглаживания, истирания, разрушения. Для того чтобы вернуть изделию его режущие возможности и первоначальную геометрическую форму, выполняют правку круга. Под этим процессом понимают съем специальным инструментом с поверхности изделия связки и абразива.

Правка выполняется разными способами с применением безалмазного либо алмазного инструмента. На промышленных предприятиях процедуру обычно проводят свободным абразивом или по технологии накатывания, а в условиях домашнего использования можно применять несложное приспособление для правки шлифовального круга, которое дает возможность осуществить его перепрофилирование, выравнивание и очистку от засаливания (иначе говоря – зачистку).

В большинстве случаев для придания конечной продукции гладкой поверхности металлические заготовки подвергают обработке при помощи специальных шлифовальных кругов. Благодаря полированию удаётся достичь внешней привлекательности элемента, а также снабжения его необходимыми в конкретной ситуации техническими характеристиками.

Этот инструмент находит широкое применение как при обработке элементов предметов интерьера, так и для подгонки, например, брусковых и щитовых деталей промышленного производства. Придание гладкости движущимся узлам особенно важно , поскольку обеспечение минимизации их трения играет большую роль в работе всего оборудования.

Шлифовке может подвергаться довольно широкий перечень материалов. К ним относится и камень, и металл, и пластик, и даже древесина. Съёмные насадки позволяют формировать различные пазы и выемки в цветных металлах, бетонных стенах, мягких сплавах, которые доводятся резцовыми головками до чистового варианта.

Зачастую шлифовальные круги применяют не только для сглаживания металлических поверхностей, но и для удаления ржавого налёта с деталей, что практически невозможно осуществить без этого оборудования. Во многих случаях мастера приобретают абразивные круги для точильных станков, при помощи которых быстро и другие режущие инструменты.

Особую популярность эта продукция заработала у ювелиров, занимающихся по большей части полировкой драгоценных металлов. Инструмент также нередко используется для обработки поверхностей полудрагоценных камней и поделочных минералов.

На рынке можно встретить особые разновидности шлифовочных насадок, которые устанавливаются на дрель. Ими пользуются в процессе проведения ремонтных работ, например, при очистке стен для последующей укладки плитки. Определённые виды кругов позволяют при установке на электрическое точило очищать трубы от коррозии, удалять старую краску с сантехники и прочее.

Разновидности оборудования

Для осуществления корректной обработки деталей необходимо определиться с видом шлифования. Благодаря этому можно подобрать оптимальный вариант абразивной насадки.

К главным критериям выбора этого оборудования относятся следующие составляющие:

• материал, из которого изготовлена обрабатываемая деталь;
• характер работы, оказываемой на поверхность изделия.

Шлифкруги, оснащённые кольцевым либо прямым профилем, зачастую применяются для работы на небольших наждаках и станках, в быту, а также для заточки, проводимой торцевой поверхностью инструмента. В качестве материалов, с которыми работают этим оборудованием, актуальностью пользуются камень, фарфор и стекло.

Наиболее популярными можно назвать обычные и двухсторонние конические круги, работа которых основана на обработке поверхностей детали плоскостью. Они также позволяют производить выемки в немалом перечне материалов.

Зачастую опытные мастера имеют в своём арсенале чашечные круги и инструменты с тарельчатыми цельнометаллическими насадками, оснащёнными алмазным напылением. Чашечная модификация напоминает оборудование прямого профиля с конической выточкой. Отличается она лишь прямоугольным расположением торца в отношении к боковой плоскости.

Если рассматривать разновидности оборудования в зависимости от типа абразива, можно выделить довольно широкий ассортимент инструментов. Кроме обозначенного выше алмазного напыления, используемого обычно для заточки и доводки твердосплавных элементов, довольно популярным считается электрокорунд, позволяющий изготавливать цельные насадки. Корундовые круги обычно делают без запрессованного сердечника и основания.

Особой прочностью обладает абразив, называемый эльбор. В основу этого материала включён кубический нитрид бора, практически не уступающий своими эксплуатационными характеристиками алмазу. Более того, он обладает неоспоримым преимуществом, а именно: высоким уровнем термостойкости.

Техника выполнения алмазного напыления на абразивные насадки не предполагает применения каких-либо связующих элементов, поскольку наносится на металл тонким слоем. Именно этим обусловлена значительная дороговизна такого оборудования. Абразивные круги, обладающие меньшей прочностью, изготавливают с применением связующего керамического состава, включающего в себя обычно материалы неорганического происхождения, такие как глина, кварц и т. д. Их тщательно измельчают и добавляют в выбранный абразив во время формирования круга. Благодаря этому конечное изделие становится жёстким.

Существует две основных разновидности насадок в зависимости от связующего компонента в абразиве:

• бакелитовые;
• вулканитовые.

Наиболее востребованными являются бакелитовые насадки, включающие в свой состав искусственную смолу, придающую кругу необходимую упругость и эластичность. Однако обозначенный компонент обуславливает также снижение износостойкости, что происходит вследствие недостаточного скрепления зёрен. Этого не наблюдается у кругов на жёсткой керамической основе. Однако стоит помнить, что жёсткие основы с высокой твёрдостью способны провоцировать перегрев шлифуемого металла, а это чревато пережогом поверхности обрабатываемой детали. В бакелитовых насадках такого недостатка нет. Они довольно мягкие, несильно нагревают металл и самозатачиваются при работе.

Ещё большей мягкостью обладают круги с вулканитовым компонентом. В качестве абразивного элемента в них используют синтетический каучук, прошедший термообработку. В процессе производства оборудования применяется метод вулканизации, который и лёг в основу названия продукта. Такие круги несколько дороже модификаций, оснащённых керамическим абразивом. Но это и не удивительно, ведь помимо отличной упругости они обладают ещё и повышенной износостойкостью.

Особенности выбора инструмента

Главным критерием выбора шлифовального камня является его твёрдость. Этот показатель не должен быть менее твёрдости самой детали, подвергаемой обработке. Причём не позволительно допускать большие различия в таких параметрах, что чревато вероятным перегревом поверхности.

Немаловажным критерием во время избрания абразива можно назвать также зернистость. Обычно для установления оптимального размера зерна необходимо ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к чистоте обработки конечного продукта. Каждый шлифовальный круг оснащён своей маркировкой, расшифровка которой позволяет правильно выбрать наждачный инструмент. Обычно она представлена видом абразивного материала, степенью неуравновешенности, размером и типом, структурой, степенью твёрдости, уровнем точности, зернистостью, характером связки и максимальной скоростью обработки.

Для работы с металлом и деревом необходимо использовать шлифкруги разной зернистости, иначе качество отделки может оказаться низким. При выявлении на поверхности обрабатываемого элемента зазубрин или грубых штрихов можно с уверенностью утверждать, что выбор размера зерна оборудования был сделан неверно.

Для удобства пользования инструментом создана таблица зернистости шлифовальных кругов, позволяющая довольно быстро разобраться с необходимыми параметрами и определиться с выбором насадки.

К наиболее востребованным типам такого инструмента можно отнести шлифовальные круги со следующими обозначениями:

• с зернистостью 120;
• с зернистостью 60;
• с зернистостью 100.

В зависимости от конкретного вида проводимой операции мастер подбирает необходимый тип оборудования. Для черновой шлифовки обычно используют круги с большими фракциями зёрен, а для чистовой этот показатель должен быть значительно ниже. Помимо этого, при подборе инструмента учитываются особенности режима заточного оборудования и технические свойства режущего элемента.

При работе с мягкими материалами нельзя использовать резиновые и керамические круги с крупными фракциями. Мелкозернистые насадки применяются лишь для полировки. Обычно абразивы с небольшими зёрнами наносят на тарельчатые металлические насадки, а также на отрезные диски. Для обеспечения глянцевой поверхности логично воспользоваться фибровым кругом. В этом случае результат обработки будет лучше при выборе инструмента с более мягкой насадкой, нежели материал детали, с которой проводятся манипуляции. Однако это также зачастую сопровождается быстрым износом инструмента.

Работая с немалыми поверхностями, следует останавливать выбор на шлифовальных кругах большого диаметра. Такая рекомендация позволит экономить оборудование, ведь маленькому элементу понадобится производить обороты значительно чаще, что приведёт к его быстрой порче.

Подойдя к выбору шлифовального круга основательно, можно найти такой инструмент, который проявит себя в работе максимально эффективно при наименьших финансовых затратах.

Алмазный шлифовальный круг - разновидность алмазного расходного инструмента. Используемый в ручных и автоматических (в том числе и угловых) шлифовальных машинках для доводки, заточки, хонингования и шлифования. Применяется для обработки труднообрабатываемых и твердосплавных материалов, керамических поверхностей, стекла, драгоценных, поделочных и полудрагоценных камней. Обладает оптимальным балансом прочности и хрупкости, отличается повышенной эффективностью, большим рабочим запасом и самозатачиваемостью.

Сфера применения алмазного шлифовального инструмента

Благодаря возможностям алмазного инструмента, области его использования очень широки. Трудоемкость обработки твердых сплавов снижается в несколько раз по сравнению с работой другими абразивными материалами. Заточенные с помощью алмазов инструменты работают эффективнее и не требуют обработки дольше. Для однолезвийных деталей с режущей частью из твердосплавного материала такая заточка в полтора раза повышает стойкость к изнашиванию, а для многолезвийных инструментов этот показатель еще выше.

Поверхность, обработанная шлифовальным алмазным кругом, не трескается, на ней не образуется сколов и иных дефектов. Это дает возможность обрабатывать стеклянные и керамические изделия: автомобильные секла, зеркала и многое другое.

Незаменим этот инструмент при шлифовке стекол для оптических приборов, на предприятиях, выпускающих фарфоровую, хрустальную и стеклянную посуду, при шлифовании экранов. Шлифование алмазами широко применяется в медицине при заточке ножей микротомов, скальпелей и инъекционных игл, для лечения и протезировании зубов в стоматологии.

Кроме того, алмазные шлифовальные круги используются и для правки кругов, изготовленных из других материалов.

Однако для того, чтобы полезные свойства алмазных кругов могли быть использованы в полной мере, а результат работы оправдал ожидания, требуется правильный выбор изделия среди множества разновидностей.

Конструкция шлифовальных алмазных кругов

Круги представляют собой корпус, на который нанесен слой алмазов с разной структурой. В напыление, кроме алмазных элементов входит наполнитель и связка.

Все изделия имеют различные характеристики и различаются по:

• типу и форме круга;
• размеру корпуса;
• степени зернистости;
• типу связки;
• концентрации алмазов;
• классу неуравновешенности;
• классу точности;

Кроме того, они характеризуются прочностью, твердостью, износостойкостью.

Корпус

Для изготовления корпусов алмазных кругов используются стали марок Ст3, 30, 25 и 20, алюминиевые сплавы марок Д16 и АК6 или полимеры.

Для шлифовальных кругов, имеющих форму АГЦ или А1ПП необходимы хвостовики, изготовленные из сталей У8 или У7.

Концентрация алмазов

Концентрация алмазоносного слоя, которая выражается в процентном содержании, - количество зерен в 1 кубическом миллиметре порошка, используемого в абразивном слое. Эта характеристика влияет на эффективности и экономичность работы инструмента. Концентрация находится в зависимости от зернистости - чем выше зернистость и чем тверже материал для обработки, тем больший процент концентрации алмазов требуется для работы.

Выпускаются алмазные шлифовальные круги со 150-, 100-, 75-, 50- и 25-процентой концентрацией. За 100% принимается 4,39 карата (1 карат равен 0,2г), содержащихся в 1см3, что соответствует 0,878 мг/мм³.

Этот показатель определяет производительность, режущую способность, срок эксплуатации и цену инструмента. Оптимальная характеристика зависит от площади и формы обрабатываемого материала, типа используемого инструмента, качества связки, зернистости алмазного зерна и условий обработки.

Выбор концентрации круга основывается на следующие требования:

• высокая концентрация необходима, если контактная поверхность соприкосновения обрабатываемого элемента и шлифовального круга мала (к примеру, во время круглой шлифовки), это гарантирует длительное время эксплуатации инструмента и повышает его износостойкость;
• низкая концентрация выбирается для обработки контактных поверхностей большой площади.

Зернистость

Зернистостью называют величину алмазного зерна или сростков кристаллов (этот показатель определяется толщиной, шириной и высотой, но обычно учитывается только ширина). Степень зернистости определяет чистоту поверхности после обработки, производительность работы, количество материала, снимаемого за разовый проход круга, изнашиваемость инструмента и другие показатели.

Зернистость указывается согласно ГОСТу 3647-80 и обозначается в микронах дробью, в которой числитель в микронах обозначает величину верхнего сита, а знаменатель - нижнего. Согласно международным стандартам FEPA (и ГОСТу Р52381-2005) характеристика обозначается литерой F с соответствующим числом – чем оно выше, тем меньше размер зерна.

Зернистость подбирается в зависимости от необходимой шероховатости поверхности после обработки, вида материала, величины припуска, снимаемого при проходе инструмента и т.д.

Обрабатываемая поверхность получается тем чище, чем меньший размер зерна применяется. Но мелкая зернистость не всегда предпочтительна – она дает высокую чистоту, но одновременно приводит к засаливанию инструмента и прижогу обрабатываемой поверхности. Использование мелкозернистого круга так же снижает производительность.

По фракциям зернистость различается следующим образом:

• мелкая 100/80;
• средняя 125/100;
• крупная 160/125;
• более крупная 200/160.

Круги с меньшим показателем применяются при завершающей доводке лезвий, ножей, резцов и других изделий, при окончательной шлифовке. Среднее звено позволяет добиться необходимой остроты режущих частей, а крупноструктурные зерна используются для выравнивания и снятия части обрабатываемой поверхности.

Целесообразно применять низкозернистые круги для уменьшения шероховатости поверхности, а более крупное зерно тогда, когда требуется увеличить производительность и при больших припусках. Чем материал менее вязкий и более твердый, тем показатель зернистости может быть больше.

Связки для алмазных шлифовальных кругов

Шлифовальные алмазные круги выпускаются с тремя видами связок: металлическими, обозначаемыми литерой М (в качестве основы выступают композиции из олова, цинка, меди, алюминия), керамические, обозначаемые литерой К (с основой из стекла, или шамота и добавлением алюминия) и органические, маркируемые литерами КБ или К (из карболита или пульвербакелита). Если применяется наполнитель, то его роль выполняет порошок из графита, меди, глинозема, электрокорунда или карбида бора.

Алмазные круги в конструкции которых используется металлическая связка, характеризуются повышенной теплостойкостью и прочностью, долго сохраняют геометрическую форму и отличаются длительным сроком службой, но быстро засаливаются. Они применяются для сошлифовки большого объема материала и его предварительной обработки. В результате получается поверхность с восьмым-девятым классом шероховатости. Наполнитель в таких кругах не используется, а рабочий слой может закрепляться на переходном стальном кольце, которое крепится к корпусу.

Свойства кругов с металлической связкой:

• высокая твердость;
• большая скорость работы и производительность;
• хорошие показатели термостойкости и теплопроводности;
• высокая производительность съёма.

Органическая связка требует использования наполнителя. Имеет незначительную твердость термостойкость и теплопроводность, но достаточно высокую производительность и скорость обработки.

Круги с органической связкой применяются при доводочных и чистовых работах, для доводки и чистовой заточки изделий из сверхтвёрдых материалов и твёрдых сплавов, при обработке медицинских и мерительных инструментов. Позволяют получить поверхность одиннадцатого и двенадцатого классов шероховатости. В отличие от кругов с металлической связкой мало засаливаются, но в три раза больше расходуют алмазы.

Инструменты с керамической связкой характеризуются алмазоникилевым покрытием, которое может наноситься как в один, так и в несколько слоев. Толщина связки составляет две третьих размера алмазных зерен. Благодаря этому кристаллы выступают над поверхностью связки, но надежно фиксируются. В результате образующаяся стружка легко удаляется с обрабатываемой площади.

Свойства кругов с керамической связкой:

• высокая режущая способность;
• доступная стоимость;
• любая геометрия;
• высокая теплопроводность.

Используются для шлифования и резки германия, кремния, ситала, иных полупроводниковых материалов, технического стекла и керамики, обработки камня. Применяется и для доводки изделия из легированных сталей, твердых сплавов, при изготовлении ручного инструмента.

Алмазные круги с металлической связкой эксплуатируются только с водяным охлаждением, со связкой органической могут работать как с охлаждением, так и без него, при этом не допускается использование щелочных растворов.

Твердость шлифовальных кругов

Показатель твердости круга не зависит от твердости алмазного покрытия. Эта характеристика обозначает возможность удерживать алмазные зерна связкой при соприкосновении с обрабатываемой поверхностью. Твердость зависит от технологии, использованной при изготовлении, формы и зернистости зерна, качества связки.

От твердости в большой мере зависит самозатачиваемость круга - его способность восстанавливать режущие характеристики после удаления или разрушения алмазных элементов. При работе режущие зерна раскалываются и выпадают, при этом начинают действовать новые алмазы, что предотвращает появления трещин и прижогов на обрабатываемой поверхности. Возможность самозатачивания уменьшается с увеличением твердости круга.

Круги подразделяются по твердости на 8 групп, обозначаемых согласно ГОСТам 19202-80 и Р 52587-2006 следующими знаками:

• ВМ1, ВМ2 F, G - весьма мягкие;
• H, I, J, М1, М2, М3 - мягкие;
• K, L, СМ1, СМ2 - среднемягкие;
• M, N, С1, С2 - средние;
• O, P, Q, СТ1, СТ2, СТ3 - среднетвердые;
• R, S, Т1, Т2 – твердые;
• T, U, ВТ - весьма твердые;
• X, Y, Z, V, W, ЧТ - чрезвычайно твердые.

Выбор твердости определяется формой детали и необходимой точностью шлифования, видом обработки, типом используемого инструмента, свойствами материала. Отклонения характеристики от оптимальной может привести к появлению трещин и прижогов (если твердость выше необходимой) или к изменению геометрии круга и его износу (если твердость недостаточна). Особенно важно соблюдать правила по подбору круга по твердости при работе с изделиями из твердых сплавов.

Повышенная твердость круга потребуется, если требуется соблюдать высокую точность размеров и форм. Если в процессе работы применяются смазочно-охлаждающие жидкости, твердость может быть выше, чем при шлифовке «всухую».

Класс точности

Точность геометрических форм и размеров алмазных кругов соответствует трем классам и обозначается как: Б, А или АА. Менее ответственные операции проводятся инструментов класса Б, класс А относится к более качественному и точному. А высокоточные круги АА предназначены для использования на многокруговых и высокоточных станках или автоматических линиях. Ему соответствуют круги, характеризующиеся однородностью зернового состава, точностью геометрических параметров и высокой уравновешенностью алмазного состава, при изготовлении которых применяются лучшие сорта материалов.

Класс неуравновешенности

Показатель неуравновешенности массы алмазного шлифовального круга зависит от равномерности абразивной массы, точности формы, качества прессования и других параметров, приобретаемых при изготовлении. Выпускаются инструменты четырех классов неуравновешенности (обозначаются цифрами от 1 до 4). К точности балансировки в сборе этот показатель не относится.

Виды работы: с охлаждением и без него

Шлифование с водяным охлаждением предпочтительнее, так как в этом случае могут применяться более сильные условия обработки, а сам круг меньше изнашивается. Так же это уменьшает возможность появления прижогов и других термических повреждений обрабатываемой поверхности. В качестве охлаждающих жидкостей для шлифовальных кругов используется не вода, а 1-5% эмульсии.

Для кругов с металлической связкой рекомендуется использовать замасливатель БВ, 1,5-3%-ную эмульсию, получаемую из эмульсиона НГЛ-205, либо из ємульсиона «Аквол 10». Для кругов с органической связкой применяется 3% эмульсия из индустриального масла, кальцинированная сода в виде 0,5:1,0%-ного раствора, 0,1% смачиватель ОП10 или ОП7, или эмульсия, получаемая из бура, нитрата натрия, триэтаноламина и тринатрийфосфата.

Геометрические параметры кругов

Шлифовальные круги характеризуются размерами, среди которых: диаметры отверстия и наружный, высота профиля, ширина алмазного слоя и др. Геометрические параметры алмазных шлифовальных кругов обозначаются согласно стандартам FEPA, относящимся к инструментам, изготавливаемым из алмазного порошка. К каждому элементу оборудования относится свое буквенное обозначение:

• наружный диаметр изделия - D;
• толщина базовой части корпуса - E;
• диаметр посадочного отверстия - H;
• диаметр опорного торца - J;
• диаметр внутренней выточки - K;
• общая длина бруска -L;
• длина хвостовика - L1;
• длина алмазоносного слоя - L2;
• радиус - R;
• внешний угол корпусного конуса - S;
• общая высота круга - T;
• толщина рабочей части - T1;
• высота алмазоносного слоя (если T=1 или
• ширина рабочей части алмазоносного слоя – U1;
• рабочий угол - V;
• ширина слоя - W;
• толщина алмазоносного слоя - X;
• диаметр хвостовика - Y;
• вогнутость рабочего слоя - P.

Данная продукция сертифицируется согласно ГОСТу Р 50460-92, а описывается по ГОСТу 24747-90.

Виды шлифовальных алмазных кругов

Шлифовальные алмазные круги изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 2424, включающего больше 30 видов, различающихся по геометрии. Круг может быть прямого профиля, коническим, кольцевым, с одно- или двусторонней степенью выточки, с односторонней ступицей, тарельчатым и т.д. Каждый из основных видов обозначается своим идентификационным номером:

Круги прямого профиля изготавливаются в форме плоских дисков с алмазным слоем в торце. Применяются для обработки поверхностей, которые требуют получения выдержанной плоскости.

Чашечные круги изготавливаются в виде чашки и используются для шлифовки и конечной отделки слабо поддающихся обычной обработке материалов: стекла, камня, керамики, твердых сплавов.

Тарельчатые диски (с небольшим углублением) применяются при обработке стали, чугуна, художественного стекла, для удаления лакокрасочных покрытий, заточке пил с твердосплавными напайками и т.д.

Описания некоторых из наиболее распространенных шлифовальных кругов:

• 14A1 (А1ПП) – плоский цилиндрический, с размерами D 6-13 H 6-10 S 2-4, предназначен для шлифования конических и цилиндрических глухих и сквозных отверстий;
• 1А1 (АПП) - плоский прямого профиля, с размерами D 16-500, H 2-50, S 2-5, для шлифовки заточки и доводки конических и цилиндрических поверхностей, твердосплавных деталей;
• 6А2 (АПВ) - плоский с выточкой, с размерами D 80-300, H 18-32,S 1,5-5, для плоской заточки, шлифования и доводки;
• 9A3 (АПВД) - с двусторонней выточкой, с размерами D 100-250, H 6-25, S 1-5 для доводки, заточки и шлифования режущих частей твердосплавных инструментов;
• 12V5-45 (АЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-250, H 20-52, S 1,5-5, для шлифования, доводки и заточки твердосплавных инструментов;
• 11V9-70 (А1ЧК) - чашечный конический, с размерами D 50-150, H 20-40, S1,5-5, для шлифования в углах деталей и работе с твердосплавными инструментами, камнем и стеклом;
• 1EE1 (А2ПП) - с коническим двусторонним профилем, с размерами D 125-250, H 6-20, S 2-4, для обработки выступов торцов цилиндрических поверхностей, шлифования пазов и шлицев;
• 1F6V 1FF6V (А5П) - с профилем полукругло-выпуклой формы, с размерами D 50-150, H 2-32,S 2-7, для шлифования кругло-вогнутых канавок и поверхностей;
• 1A1R (АОК) - алмазный шлифовальный круг отрезной, с размерами D 50-400, H 0,5-2,5, S2,5-5 , для резки деталей и заготовок из керамики, закаленных сталей и твердых сплавов.

Как выглядят геометрические формы различных алмазных дисков можно рассмотреть в таблице:

Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.

Форма и ширина алмазного слоя

Каждый круг имеет алмазный слой определенной формы и ширины. Большая ширина потребуется при работе «на проход». Шлифовка методом «врезания» требует ширины, соизмеримой с шириной поверхности, к которой будут прикладываться усилия, иначе после обработки появляются уступы.

Выбор формы сечения так же зависит от поставленных задач и формы обрабатываемой поверхности. Сечение алмазного слоя обозначается определенной буквой, которую можно найти в таблице:

Различаются шлифовальные круги и по диаметру, но выбор диаметра зависит как от применяемого инструмента, так и от обрабатываемой детали и необходимого результата. Так же при работе с алмазным шлифовальным инструментом требуется учитывать количество оборотов шпинделя на конкретном оборудовании.

Маркировка алмазных шлифовальных кругов

Круг алмазный 12А2-45 (АЧК) 150x20x5x32 AC4 160/125 B2-01 100%

При правильном подборе круга и соблюдении требований, предъявляемых к конкретному виду работ, такой инструмент позволит значительно повысить скорость выполнения и производительность работ, сэкономит финансовые средства, а сам инструмент будет сохранять работоспособность длительное время.