Как выбрать алмазный шлифовальный круг

Классификация алмазных шлифовальных кругов

Алмазный шлифовальный круг: виды, конструкция и маркировка. Зернистость, концентрация, типы и твердость связки. Форма и ширина алмазного слоя. Преимущества и особенности применения гибких и чашечных дисков.

Алмазный шлифовальный круг уже давно стал обыденным абразивным инструментом, доступным даже для домашних пользователей. Это стало возможным благодаря значительному удешевлению производства искусственных алмазов, которые сейчас покрывают более 90 % потребностей абразивной промышленности.

Алмазные круги обычно изготавливают из металла (стали или сплавов алюминия) и наносят на их поверхность достаточно тонкий слой абразивной смеси из бакелитовой смолы с алмазной крошкой. Такой инструмент до сих пор имеет непревзойденную твердость.

Причем единственный материал, который близок к алмазу по этому параметру — это кубический нитрид бора (эльбор, боразон). Алмазные шлифовальные круги вне конкуренции при шлифовке твердых сплавов, металлокерамических композитов, ферритов и других материалов повышенной твердости.

Виды алмазного инструмента для шлифования по ГОСТ

Разновидности конструкций и виды рабочих поверхностей шлифовальных алмазных дисков регламентируются ГОСТ 24747-90, который полностью соответствует требованиям нормативов Федерации европейских производителей абразивов (FEPA, Federation of European Producers of Abrasives). Указанный ГОСТ и стандарт ISO 6168-79, принятый на основе классификации FEPA, регламентируют и кодируют:

В первую группу признаков по ГОСТ входит пятнадцать видов корпусов, пронумерованных от 1 до 15. Во вторую — двадцать шесть профилей абразивных слоев, обозначенных одной или двумя латинскими буквами. В третью — десять способов размещения абразива на поверхности корпуса, пронумерованных от 1 по 10.

В четвертую — четырнадцать конструктивных особенностей, каждой из которых присвоены одна или две латинские буквы. Таким образом, каждый вид алмазного диска представляет собой конструктивную совокупность нормированных элементов и имеет строго определенные геометрические параметры.

Такое изобилие конструктивных признаков должно было породить великое множество разновидностей этого инструмента. На самом деле существует немногим более двух десятков конструктивных вариантов, которые практически полностью перекрывают все потребности современного производства. Ниже показана одна из подборок с самыми распространенными корпусами.

Конструкция шлифовальных алмазных кругов

Материалом для корпусов служат конструкционные стали (СтЗ, Ст20 и пр.), литейные алюминиевые сплавы (Д16 и группы АК) или комбинированные материалы с использованием полимеров. Наиболее распространенные алмазные круги имеют чашечную, дисковую и тарельчатую формы (см. рис. ниже).

К шпинделю оборудования корпуса крепятся посредством посадочного отверстия стандартного размера. В зависимости от модели рабочий слой может находиться как на наружных, так и на внутренних поверхностях. Особенно это относится к инструменту с корпусами в форме чашки, используемому для шлифовки и заточки режущих кромок.

Чтобы корпус не деформировался, хорошо отводил тепло и не порождал вибрацию, алмазный круг должен использоваться с учетом его конструктивных и физических особенностей. Корпуса из алюминиевых сплавов имеют хорошую теплопроводность, ограниченную прочность, но при больших скоростях и глубинах резания склонны к вибрации.

Стальные также хорошо отводят тепло, имеют высокую механическую и виброустойчивость. Композитные лучше всех гасят вибрацию, но плохо отводят тепло и менее прочны. Существуют также гибкие алмазные шлифовальные круги, называемые в народе из-за фактуры их поверхности «черепашками».

Они имеют очень тонкий абразивный слой и предназначены для шлифовки ручным инструментом твердых минеральных материалов (бетона, гранита, мрамора и т.п).

Маркировки

Чтобы расшифровать тип изделия, необходимо воспользоваться ГОСТ 24747-90 или таблицами с кодами и эскизами наиболее распространенных конструкций. В нашем случае это алмазный круг тарельчатый конической формы с углом 20° Ø150 мм, размером рабочего слоя 6×4 мм и посадочным отверстием Ø32 мм. Во второй части маркировки указаны следующие параметры абразивного слоя:

В данную маркировочную строку также включено указание на условия работы (m). Кроме нее, на алмазный круг также наносятся максимально допустимые значения окружной скорости резания и частоты вращения, знак безопасности и указатель направления вращения.

Зернистость

При чистовом шлифовании производительность не является основным критерием, поэтому в этом случае используют алмазные круги с зерном D54 и в результате получают поверхность 10 класса с Ra = 1.2 и Rz =1.0÷1.6. От размера зерна также зависит глубина резания и, соответственно, толщина припуска, снимаемая за один проход.

Концентрация алмазов (размер алмазного слоя)

Он влияет сразу несколько технических характеристик алмазного круга и оказывает значительное влияние на его стоимость. Концентрация свыше К125 характерна для инструмента с твердой связкой и небольшой высотой рабочего слоя. Кроме того, она позволяет сохранять неизменной геометрию периферии в течение всего цикла шлифования.

В целом значение этого параметра пропорционально размеру абразивного слоя: чем меньше концентрация, тем он толще и шире. Алмазные круги с низкой (до К25) концентрацией обычно имеют рабочий слой большей ширины и малую зернистость.

Связки для алмазных шлифовальных кругов

Бакелит имеет низкую теплопроводность, поэтому инструмент на бакелитовых связках при отсутствии подачи СОЖ работает при температурах не выше 200÷250 °C. Алмазные круги такого типа обычно применяют для чистовой шлифовки и доводки лезвий твердосплавного инструмента.

Рабочие слои на металлических связках лучше всего подходят для срезания значительных слоев припуска, предварительной шлифовки, профильной обработки, заточки твердосплавных и металлокерамических пластин. Гальваническая связка представляет собой один или несколько слоев никеля, осажденного на металлический корпус, покрытый алмазным порошком.

Инструмент такого типа используется для резки и шлифовки кремния, стекла, минералов, а также при изготовлении алмазных головок, притиров и финишной обработки матриц и пуансонов.

Показатель твердости

Такими алмазными кругами выполняют тонкую шлифовку с небольшими скоростями резания, причем во многих случаях даже без применения СОЖ. Чем больше твердость, тем выше допустимые скорости и глубины резания. При таких режимах охлаждение рабочей зоны является обязательным.

Классы точности и неуравновешенности

В маркировку шлифкругов с традиционными абразивами согласно ГОСТу должно входить обозначение классов точности и неуравновешенности (две последние позиции маркировочной строки). Для алмазных кругов указание этих параметров ГОСТом не предусмотрено.

Во-первых, это инструмент с небольшим (в отношении общего объема корпуса) слоем абразивного композита, а во-вторых, по требованиям госстандартов он изготавливается с нормируемой высокой точностью. К примеру, торцевое и радиальное биения алмазных кругов по требованиям ГОСТ 16181-82 должны соответствовать 7÷8 степеням точности.

Форма и ширина алмазного слоя

При этом высота (толщина) имеет практическое значение только для долговечности инструмента. Ширина, напротив, является ключевым параметром. От нее напрямую зависит площадь контакта с обрабатываемой поверхностью и, как следствие, производительность и температурные режимы шлифовки.

Чем меньше ширина, тем больше допустимые скорости и глубины резания и лучше отвод отработанного абразива и металлической крошки из зоны шлифования. А чем она больше — тем выше точность и чистота шлифовки.

Ширина обрабатываемой поверхности во всех случаях должна быть больше ширины рабочего слоя, т. к. только при этих условиях можно обеспечить равномерность его выработки и самозатачивания.

Преимущества алмазов перед обычным абразивным инструментом

В зарубежной технической литературе эти два вещества выделяют в отдельную категорию «суперабразивы», а у нас называют сверхтвердыми материалами (СТМ). Это связано с тем, что стойкость к износу у эльборового и алмазного инструмента намного выше, чем у абразивных изделий из традиционных материалов.

Главное достоинство кругов из сверхтвердых материалов — это сохранение заданной точности профиля при шлифовке специальных сталей и изделий из керамики и твердых сплавов. Поэтому алмазные круги широко применяются в инструментальных производствах для точной шлифовки осевого, прессового и измерительного инструмента.

Кроме особой точности, этот инструмент обладает очень высокой производительностью. Также с помощью таких кругов режут и обрабатывают стекло, керамику и минеральные конструкционные материалы.

Использование кругов в зависимости от зернистости

Для тонкого шлифования (9-10 классы) используют алмазные круги с размером зерна D46÷D30. Ниже таблица соотношения размера зерен в микронах и обозначений по разным стандартам.

Обзор популярных моделей и производителей

Старейшим предприятием этой отрасли является Петербургский абразивный завод «Ильич», который имеет собственное производство искусственных алмазов и алмазного микропорошка. Советское происхождение также имеют такие лидеры отрасли, как Томилинский завод, Венёвский завод и АО «Терекалмаз», также проходящие синтез алмазов.

Несколько новых предприятий, также производящих алмазные круги, было создано уже в современной России. Среди них ведущими являются «КристАл Лтд», «Интех Диамант» и «Ниоборит». Самыми распространенными среди алмазных кругов являются модели, которые используют при плоском шлифовании и заточке инструмента.

В первую очередь это цилиндрические и конусные плоские алмазные круги (типы корпуса 1–4 по ГОСТ 24747-90), чашечные круги 11 и 12 типов, а также специализированные изделия для заточки пильного инструмента.

У алмазных кругов толщина абразивного слоя составляет всего несколько миллиметров. Насколько они долговечны в домашних условиях, если их использовать только для заточки ножей и слесарного инструмента? Если кто-нибудь может ответить на этот вопрос, оставьте свое сообщение в комментариях.

Источник

Зернистость алмазных кругов и их иные параметры

Режущий инструмент тупится во время работы. Это естественный процесс. Качество металла резца или пилы может повлиять разве что на скорость изнашивания, но в любом случае от операции заточки не уйти. Именно для этой процедуры существуют специальные круги алмазные заточные. Их закрепляют на точильный станок или шлифовальную угловую машинку.

Конструкции заточных дисков бывают разными, например, есть алмазная тарелка, инструмент в виде чашки, просто плоский диск либо любой другой формы. Все это множество конфигураций обусловлено целью сделать удобным выполнение шлифования или заточки разного инструмента.

Наиболее востребованы алмазные круги для заточки дисковых пил. Они рассчитаны на работу с твердыми победитовыми напайками, с которыми тяжело справиться обычному заточному инструменту. Попробуем разобраться в вопросах, как устроены алмазные круги, какими бывают и для чего конкретно предназначен тот или иной тип изделия.

Рекомендации!

Для заточки маникюрного и медицинского инструмента мы рекомендуем использовать не алмазный наполнитель, так как он является кристаллическим углеродом, и при высоких температурах внедряется в сталь (химический реакция алмаза — шаржирование). Этот процесс делает обрабатываемую деталь хрупкой, что приводит к выкрашиванию режущей кромки.

Стальной режущий инструмент рекомендуется затачивать алмазными кругами на основе Эльбора (кубического нитрита бора). Они не даёт прижогов.

И самая главная рекомендация — для алмазных и эльборовых тарелок — необходимо использовать высоко оборотистые заточные станки (2800-3200 оборотов), иначе алмазоносный слой будет быстро засаливаться.

Руководствуясь нашими советами Вы сможете правильно подобрать себе необходимый алмазный инструмент, экономя своё время и деньги.

Неглубокая тарелка. Маркировка 12А220

По внешнем виду тарелка заметно отличается от чашки глубиной, как правило, высота тут всего 18 мм. В другом все стандартно, алмазный заточной круг 12А220 150*10*2*18*32 160/125 — тарелка диаметром 150 мм, ширина алмазного слоя 10 мм, толщина 2 мм, глубина — 18 мм(неглубокая), посадка 32 мм. Зерно 165/100 — достаточно крупное по сравнению с другими.

Еще на заметку: Ликбез по лепестковым кругам для шлифовки дерева

Тарелки бывают на 150 мм и на 125 мм диаметром.

Типы алмазных дисков для заточки

Алмазные круги для заточки инструмента имеют свою классификацию. Заводы по изготовлению абразивного инструмента выпускают алмазные диски трех форм:

Кроме этого, имеются две основные группы инструмента, в каждой из которых применяют различный алмазный материал для заточки:

И одна из самых важных категорий, определяющая назначение алмазного диска для обработки инструмента, – это категория по величине основной массы зерна в напыленном слое:

Кроме всего перечисленного, выбирая алмазный диск для конкретного шлифовального станка, нужно учитывать диаметр посадочного места, ширину рабочей поверхности абразива, материал основы инструмента.

Зернистость алмазных кругов по металлу

Начнем с общей информации. Зернистость — это числовая характеристика алмазных кругов, на значение которой напрямую оказывают влияние размеры алмазных зерен и их концентрация на рабочих поверхностях инструментов.

Таблица зернистости алмазных кругов по металлу с маркировками

Существуют 4 основные группы шлифовальных материалов. Они имеют различную зернистость.

Таблица №1: зернистость алмазных кругов по металлу

Обратите внимание! По ГОСТу 3657–80 маркировка шлифовальных материалов первой и последней групп зависит от наименьших размеров зерен. По второй и третьей группе — все наоборот. Маркировка зависит от максимальных размеров алмазных зерен.

На что влияет зернистость алмазных кругов по металлу

Зернистость алмазных кругов по металлу оказывает влияние на выбор инструментов и параметры обработки заготовок. Расскажем обо всех важных моментах.

Выбор инструментов для основных операций

Рекомендуемые параметры представлены в размещенной ниже таблице

Таблица №2: выбор зернистости алмазных кругов по металлу для выполнения основных технологических операций

Особенности кругов на органических связках

Все органические связки не могут обходиться без наполнителя. Они обладают слабыми показателями твердости, устойчивости к повышенным температурным режимам и плохо проводят тепло, но зато отличаются хорошей производительностью и высокой скоростью проведения операций заточки инструмента.
Алмазные диски на основе органического компонента целенаправленно применяют в доводочных обработках и когда выполняют чистовые работы. Они отлично справляются при заточке победитовых материалов, твердокомпонентных сплавов, любых металлов и материалов из сверхтвердых структур. Выводят обрабатываемую поверхность на уровень 12 и 11 класса шероховатости. Диски мало подвержены засаливанию, но очень быстро изнашиваются.

Конструкция и распространенные формы алмазных кругов

Расскажем подробнее о конструкции алмазного круга. Основная его часть — прочный диск с отверстием.

Изображение №1: конструкция алмазного круга

Диски изготавливают из материалов двух групп.

Некоторые поверхности диска (1 более) покрыты рабочим слоем. В его состав входят:

Именно рабочий слой входит в контакт с заготовкой при обработке.

Особенности связок

При изготовлении алмазных кругов по металлу используют связки трех типов.

1. Связки на металлических основах. К последним относятся композиты из цинка, алюминия, меди и олова. Металлические связки:

Инструменты с такими связками используют для снятия с заготовок большого количества металла. Основная операция — предварительная обработка. Получаемая поверхность приобретает восьмой-девятый класс шероховатости.

2. Органические связки. Имеют небольшие прочность и теплостойкость. На высоком уровне находятся производительность и скорость обработки. Инструменты мало засаливаются, но рабочие поверхности быстро изнашиваются из-за увеличенного расхода алмазов.

Алмазные круги по металлу с органическими связками используют при обработке заготовок из следующих материалов.

3. Керамические связки. Круги с ними имеют алмазоникелевое покрытие. Оно наносится в один или несколько слоев. Перечислим ключевые характеристики инструментов этой категории.

Такие алмазные круги по металлу используют для обработки заготовок из:

Основные операции — резка и доводка.

Формы алмазных кругов по металлу

Чаще всего применяют 8 типов алмазных кругов по металлу.

Инструменты всех этих типов имеют свои идентификационные номера. Ознакомьтесь с ними и конструктивными особенностями приспособлений в размещенной ниже таблице.

Изображение №2: формы алмазных кругов по металлу

Перейдем к детальному изучению зернистости инструментов.

Виды зернистости в зависимости от вида обработки

Под зернистостью понимают размер основной массы зерен среди общего количества алмазных частиц в абразиве. Размер зерна обычно определяется тремя параметрами: высотой, шириной и толщиной, но на практике за основу берут ширину. Чистота обработки поверхности материала зависит от степени зернистости круга для заточки. Также этот параметр влияет на оперативность проведения работ, количество металла, который можно удалить за один проход инструмента по заготовке и изнашиваемость рабочей области алмазного диска для заточки.
Согласно нормам стандартизации международного уровня FEPA маркировка алмазного заточного инструмента должна содержать код зернистости: сочетание литеры F и определенного числа за ним. Возрастание числа указывает на присутствие в абразиве более мелких зерен. Чтобы правильно подобрать круг для заточки, нужно знать марку материала, какую необходимо получить в итоге шероховатость, допустимый припуск.

Между размером зерна в абразиве и чистотой поверхности металла после обработки существует обратно пропорциональная зависимость. Поэтому для финишных работ применяют заточные круги с самыми маленькими алмазными зернами.

Наиболее правильный подход к обработке и заточке инструмента лежит в последовательном применении алмазных кругов, начиная с более грубых и заканчивая финишными. Применение только последних может привести к пригоранию обрабатываемой поверхности, засаливанию и быстрому выходу из строя заточного круга.

По размеру фракции зерна его можно отнести к тому или другому типу зернистости:

Характеристики и особенности алмазных кругов для заточки резцов

Алмазные круги для заточки резцов токарных и другого режущего инструмента в зависимости от формы профиля и типа абразива целенаправленно подходят для следующих операций:

Следует сказать о концентрации алмазной составляющей, которая имеет влияние на режим заточки. При стопроцентном показателе круги имеют высокую производительность и способны выдерживать жесткие режимы обработки, не подвергаясь при этом деформации. При 50%-м показателе диски применяют чаще всего для любых видов работ. При 20%-м показателе – доводочные круги для ручной подачи инструмента.

Источник

Как выбрать алмазный шлифовальный круг

Шлифовальные круги с алмазной крошкой – круги из абразива, обладающие эластичностью. «Черепашка» — другое название таких шлифовальных кругов. Получили такое название благодаря стилю покрытия шлифовочного материала: в виде пчелиных сот или панциря черепахи.

Применяются алмазные круги для шлифовки и полировки не только камня или стен, но и:

Алмазный шлифовальный круг

«Черепашку» используют для полирования тех поверхностей, которые невозможно отшлифовать простой наждачной бумагой или шлифовальным диском высокой жестокостью зерна. Она не подходит для мягких материалов, но показывает отличную работу на твердых поверхностях. АГШК – короткая аббревиатура для обозначения алмазных гибких шлифовальных кругов.

Чтобы установить такую насадку, необходимо наличие на обратной стороне липучки из велкроткани. Эту липучку устанавливают на шпиндель (вращающийся вал).

Почему шлифовальные резцы удерживаются мягкой площадкой? Это сделано для угловых шлифовальных машин, чтобы эффективно удалять неровности. Так диск остаётся гибким и эластичным.

Виды и параметры АГШК

Выбор алмазных шлифовальных кругов зависит от:

Способ шлифовки в свою очередь делится на сухие, мокрые и универсальные. Сухая шлифовка предполагает обработку твердых поверхностей, которая не поддерживает критерии водоустойчивости. Она, как правило, используется для обработки больших площадей, но требует частой замены дисков. Мокрая шлифовка используется уже с использованием воды, но такой способ требует использования нескольких дисков с разными уровнями зернистости. Однако использование воды для обработки металлических поверхностей грозит появлением коррозии, поэтому чаще используют сухую шлифовку. И выбирать их нужно исходя из поставленной задачи. Выбрать и купить абразивный инструмент можно на сайте завода изготовителя «Корунд» по выгодным расценкам.

Обычно производят три вида связок для АГШК: металлические (М), керамические (К), органические (имеют в своем составе карболит, поэтому К). Связки повышают теплостойкость, прочность и производительность.

Класс точности определяет качество геометрических форм алмазного круга. Он бывает трех классов: А, Б и АА. Классом «Б» обрабатывают те материалы и поверхности, к которым не относят классы «А» и «АА». «А» классы обрабатывают более ответственные операции на высокоточных станках.

Твердость шлифовальных дисков не зависит от алмазного покрытия. Но означает то, что алмазный налёт выдержит контакта с поверхностью. Этот показатель зависит от качества алмазов, их зернистости. Существует 8 классификаций уровня твердости: от весьма мягких (BM1, BM2, F, G) до весьма твердых (X, Y, Z, V, W).

Правда, есть более точная классификация:

Как выбрать абразивный круг

Выше мы рассказали о тех критериях, на которые стоит смотреть при выборе круга. Например, подобрать нужный диаметр очень важно, так как от этого будет зависеть обрабатываемая площадь и количество выдуваемой пыли. Максимальное количество оборотов вала должна совпадать с максимально допустимой частотой вращения (этот пункт в инструкции к машине). В любом случае, конфигурации и возможности описаны в документации к кругам и шлифовальному оборудованию.

Необходимо обратить внимание на уровень неуравновешенности, который влияет на равномерность абразивной массы. Благодаря этой характеристике круг изнашивается меньше и снижается вероятность повреждения из-за высоких температур. Для охлаждения используют воду, масло или содовый раствор.

Если обрабатываемый материал имеет высокую твёрдость, то следует искать инструмент с дорогим алмазным напылением.

Неправильно найденный инструмент окажется непригодным для вашей поверхности. Например, резцы быстро затупятся, а производительность упадет.

Эффективную обработку поверхности можно достичь тогда, когда инструмент подойдёт для поверхности. А уход и чистка диска продлит свой срок службы.

Источник