Руководство по выбору алмазных и боразоновых абразивных кругов с смолистой связкой

Алмаз и боразон (кристаллический нитрид бора — CBN) считаются сверхтвердыми материалами из-за их значительно большей твердости по сравнению с традиционными шлифовальными материалами, такими как корунд (Al2O3) или карборунд (SiC).

Алмаз и боразон используются как шлифовальные материалы в высокоэффективных процессах обработки. Основные преимущества использования инструментов, изготовленных из указанных выше материалов, включают:

-высокий ресурс, связанный с сохранением профиля инструмента;
-короткое время обработки;
-меньшее время простоя из-за реже требующейся замены инструментов;
-исключение тепловых повреждений обрабатываемых материалов благодаря более низким температурам шлифования;
-сохранение рабочего профиля.

Применение алмаза

Алмаз отличается самой высокой твердостью среди всех известных человеку абразивных материалов. Его твердость, стойкость к износу и высокая термическая стойкость делают его особенно подходящим для использования при обработке труднообрабатываемых материалов.

Алмазные шлифовальные инструменты идеально подходят для обработки следующих материалов:

-карбиды твердых сплавов
-стекло и керамика
-феррит, кремний, графит
-упрочненные и усиленные стекловолокном пластмассы
-природные камни
-термостойкие материалы

Применение боразона

Регулярный нитрид бора (CBN) производится аналогично синтетическому алмазу. Боразон является вторым по твердости искусственным абразивным материалом. В отличие от алмаза, он не подвержен неблагоприятным изменениям под воздействием железа, что делает его идеальным для обработки различных видов сталей.

Боразоновые шлифовальные инструменты предназначены для обработки:

  • быстрорежущих сталей (HSS)
  • инструментальных сталей
  • цементационных сталей
  • подшипниковых сталей
  • нержавеющих и высоколегированных сталей с твердостью >55HRC

выбор абразивного материала

диаметр
Основным критерием выбора диаметра является тип используемого шлифовального станка. Если есть возможность выбора, следует использовать шлифовальные круги большого диаметра. Преимуществом такого подхода является повышенное качество обрабатываемой поверхности и экономическая выгода благодаря увеличенной производительности обработки.
материал корпуса

Kорпус шлифовального круга может быть изготовлен из различных материалов. Материал корпуса существенным образом влияет на процесс шлифования благодаря своим свойствам по поглощению вибраций и распределению тепла. Поэтому выбор материала должен зависеть от ожидаемых параметров обработки.

Доступны следующие материалы:

алюминий (стандартное исполнение)
алюминиево-смоляной композит
сталь
Сравнение характеристик доступных материалов представлено в таблице ниже.

Сравнение характеристик корпусных материалов

материал корпуса поглощение вибраций теплопроводность механическая прочность
алюминий малая прочность очень хорошие хорошие
композит средние удовлетворительная средняя
сталь слабые хорошее очень хорошее

Размер зерна

Размер зерна существенным образом влияет на процесс шлифовки, поэтому правильный выбор имеет решающее значение для достижения требуемых результатов.
Правильный выбор размера зерна обеспечивает правильную работу шлифовального инструмента и достижение заданной гладкости обрабатываемых поверхностей.
В общем случае, чем меньше размер зерна, тем более гладкая обрабатываемая поверхность. Однако всегда нужно стремиться не только к максимально гладкой поверхности, но и к достижению желаемых результатов в минимально возможное время. Это означает, что следует использовать как можно более крупное зерно, которое обеспечивает приемлемую гладкость.
Не следует применять слишком большие добавки при шлифовке с помощью инструментов с мелким зерном, так как это приводит к увеличению износа абразивного слоя и ухудшению качества обрабатываемых поверхностей.
При грубой обработке всегда следует выбирать как можно более крупное зерно для достижения максимальной эффективности шлифовки.
Рекомендуется использовать глубину шлифования, не превышающую 1/3 номинального размера зерна, указанного в характеристике шлифовального инструмента. Например, для зерна D126 по стандарту FEPA размер добавки не должен превышать 0,042 мм.

Сравнение размеров зерна

Номер зерна по стандарту FEPA Номер зерна в соответствии с FEPA(Bornitrid) Размер зерна FEPA, PN-85/M-59108 [µm] Размер зерна по стандарту ASTM E11[mesh]
D181 B181 180/150 80/100
D151 B151 150/125 100/120
D126 B126 125/106 120/140
D107 B107 106/90 140/170
D91 B91 90/75 170/200
D76 B76 75/63 200/230
D64 B64 63/53 230/270
D54 B54 53/45 270/325
D46 B46 45/38 325/400

Рекомендуется использовать глубину шлифования, не превышающую 1/3 номинального размера зерна, указанного в характеристике абразива. Например, для зерна D126 толщина надслоя не должна превышать 0,042 мм.

При выборе размера зерна следует учитывать следующие критерии:

-тип обработки (грубая, отделочная)
-желаемая гладкость обрабатываемой поверхности
-ожидаемая производительность шлифовки

Концентрация зерна

Концентрация определяет количество алмазной или боразоновой крупки в единице объема рабочего слоя абразивного круга. Стандартные значения концентрации крупки в абразивных кругах с смолистым связующим приведены в таблице ниже.

Стандартные значения концентрации зерна

Алмаз — обозначение концентрации Алмаз — содержание зерна [карат/см³] Боразон (CBN) — обозначение концентрации Боразон (CBN) — содержание зерна [карат/см³]
K25 1,1 V60 1,05
K50 2,2 V120 2,09
K75 3,3 V180 3,13
K100 4,4 V240 4,18
K125 5,5 V300 5,22

Подбор типа связки

Основными преимуществами смоляной связки являются: очень высокая производительность, короткое время шлифования, низкий прирост температуры – так называемое холодное шлифование. В зависимости от состава связки процесс шлифования можно проводить влажным способом (с охлаждением) или сухим способом (без охлаждения), что необходимо указать в заказе.

твердость связки

Смоляная связка обозначается символом B. Приняты три основных степени твёрдости шлифовальных кругов:
— мягкие — обозначены символом M
— средние — обозначены символом S
— твёрдые — обозначены символом T

выбор твердости связки

Выбор твёрдости связки зависит от множества параметров работы шлифовального круга. Общепринятые критерии выбора представлены в таблице ниже.

критерии выбора твердости связки

мягкие твёрдые
Ширина шлифования большая маленькая
Размер зерна мелкозернистый крупнозернистый
Условия работы сухое выполнение на мокром
Твердость обрабатываемой детали высокая низкая
Другие критерии высокая чувствительность обрабатываемого предмета к нагреву высокие требования к точности изготовления

ширина абразивного слоя W

Общие рекомендации указывают на необходимость использования как можно меньшей толщины слоя W. Толщина рабочего слоя шлифовального круга всегда должна быть меньше ширины обрабатываемого объекта. В противном случае на рабочей поверхности шлифовального круга образуется скол, что способствует его быстрому износу.

Высота абразивного слоя инструмента в основном не влияет на процесс шлифования, а лишь на цену самого инструмента. С учетом экономического аспекта более выгодным решением является использование более высокого слоя X, если только условия обработки позволяют этому

полиимидные смолистые шлифовальные круги

Полиимидные абразивные шлифовальныеизготавливаются на основе алмазных и боразоновых зерен. Они отличаются высокой устойчивостью к ударам и могут работать при высоких температурах резания. Температуры работы полиимидных абразивных шлифовальных кругов могут достигать до 350°C, в то время как температура резания при использовании обычных смол ограничивается 180°C.

Характеристики этих шлифовальных кругов позволяют:
— высокая эффективность работы
— медленное износ инструмента
— высокая стойкость профиля шлифовального круга. Увеличение времени работы до 50% по сравнению с обычными смолистыми шлифовальными кругами
— использование больших зазоров при шлифовании
— долгосрочная работа на станках с ЧПУ

эксплуатация абразивных кругов

Охлаждение во время обработки
Процесс сухого шлифования уступает процессу влажного (с охлаждением) как по долговечности шлифовального круга, так и по эффективности резания. Охлаждение способствует улучшению условий шлифования путем более эффективного удаления стружки и снижения температуры в зоне шлифования. Поэтому там, где это возможно, рекомендуется использовать влажное шлифование. В качестве охлаждающей жидкости используются нефтяные эмульсии на водной основе или минеральные масла с определенными добавками для улучшения эффективности охлаждения.

скорость шлифования
При шлифовальной обработке очень важную роль играет скорость шлифования, которая представляет собой линейную скорость зерен, находящихся на поверхности абразивного слоя. Правильный выбор этой скорости в зависимости от обрабатываемого материала и типа обработки является основным вопросом при шлифовании.
Рекомендуемые скорости шлифования в зависимости от условий шлифования приведены в следующей таблице.

рекомендуемые скорости шлифования

В процессе шлифования очень важную роль играет скорость шлифования, которая представляет собой линейную скорость зерен, находящихся на поверхности абразивного слоя. Правильный выбор этой скорости в зависимости от обрабатываемого материала и вида обработки является основным аспектом при шлифовании.

Род зерна на сухую на мокро
Алмаз 15 ÷ 20 m/s 20 ÷ 40 m/s
нитрид бора 15 ÷ 30 m/s 25 ÷ 50 m/s

разрыхление структуры абразивного круга

В правильно используемом шлифовальном круге зерна должны выступать над поверхностью связки, что обеспечивает его эффективную работу. В случае «заклеивания» рабочей поверхности производительность шлифования резко снижается. В таком случае необходимо «открыть» структуру шлифовального круга с помощью керамической оселки. Суть операции показана на рисунке:

заказ

выбор абразивного круга
Схема выбора шлифовального круга следующая:
необходимо определить геометрические параметры, такие как:
— тип шлифовального круга, размеры абразивного слоя и диаметр отверстия или хвостовика
— в зависимости от обрабатываемого материала и операции необходимо выбрать тип, концентрацию и размер зерна, а также твердость связки
— следует определить условия работы с охлаждением (мокрое шлифование) или без охлаждения (сухое шлифование)

схема маркировки абразивных кругов

Шлифовальные круги с смолистой связкой обозначаются в соответствии с следующей схемой:

Пример заказа №1

Для заказа абразивного круга со следующими характеристиками:
— тип шлифовального круга 12A2
— диаметр 125 мм
— ширина рабочего слоя 6 мм
— высота рабочего слоя 4 мм
— диаметр отверстия 32 мм
— алмазное зерно размером D107
— концентрация K75
— мягкая связка
— для сухой обработки

В заказе необходимо указать следующее обозначение:
12A2 125x6x4x32 D107 K75 MBs

Пример заказа №2

Хотя бы заказать шлифовальный круг с следующими параметрами
— тип шлифовального круга 14A1
— диаметр 150 мм
— ширина рабочего слоя 4 мм
— высота рабочего слоя 6 мм
— диаметр отверстия 32 мм
— боразоновое зерно размером B151
— концентрация V180
— связка средней твердости
— для работы на мокром,

В заказе необходимо указать следующее обозначение:
14A1 150x4x6x32 B151 V240 SBm

Для заказа полиимидных абразивных шлифовальных кругов с символом связки необходимо вставить «P», как показано ниже:
14A1 150x4x6x32 B151 V240 SPm

оформление заказа

Если это возможно, пожалуйста, укажите в заказе тип материала и метод обработки, а также условия эксплуатации и тип оборудования, для которого подбираются шлифовальные круги. Это позволит максимально адаптировать шлифовальный круг под ваши потребности.

ЕСТЬ ВОПРОСЫ?

Связаться с нами

logo INTER-DIAMENT

INTER-DIAMENT® Kacprzycki Sp.j.
ul. Chełmońskiego 30
05-825 Grodzisk Mazowiecki, Polska