Удаление слоя материала детали или заготовки путем абразивного воздействия инструментом является одним из основных процессов в металлообработке. Он производится на специальных станках и с помощью электро- или пневмоинструмента, при этом основным рабочим элементом является шлифовальный круг . При этом возможность деталей той или иной конфигурации зависит от типа шлифовального круга, формы его режущей поверхности.
Основные типы шлифовальных кругов
Используемые в промышленности виды абразивных кругов различаются по конструктивным особенностям и регламентируются ГОСТ Р 52781-2007. В документе установлено 39 видов профилей кругов, но если взять наиболее часто используемые, то можно выделить следующие виды инструмента имеющий:
- прямой профиль;
- профиль кольцевой;
- профиль конический;
- конический двухсторонний профиль;
- выточки на одной или двух сторонах;
- профиль имеющий утопленную переднюю часть;
- выточки конической и цилиндрической формы;
- две выточки.
Подробнее ознакомиться с профилями абразивных кругов вы сможете на представленном ниже видео.
Каждый из вышеуказанных видов шлифовальных кругов максимально приспособлен для проведения определенных операций – обработка, шлифование, полировка, заточка. Основным критерием выбора является тип обрабатываемой заготовки и характер обработки. Помимо сглаживания поверхности они используются для подготовки выемок, пазов различной конфигурации и других операций с черными и цветными металлами, бетоном, камнем и другими материалами.
Так, абразивные круги тип 1 с прямым профилем по ГОСТ Р 52781-2007 широко используются для заточных операций. Основной рабочей поверхностью при этом является торец круга. Также они широко используются для круглого наружного, внутреннего и бесцентрового шлифования, а также плоской обработки периферией круга.
Для похожих операций применяются и абразивные круги тип 2 с кольцевым профилем, отличающиеся от типа один большей шириной торцевой части. Это позволяет значительно увеличить зону обработки при проведении круглого наружного, внутреннего и бесцентрового шлифования, а также при заточке.
Круги с коническим и двухсторонним коническим профилем могут быть использованы для всех указанных выше работ. Благодаря своей форме данный тип кругов может быть использован для выполнения различных выемок. Также он используется для вышлифовывания зубьев шестерен и обработки резьбы.
Круги чашки цилиндрической и конической формы широко используются для заточки инструмента. Также они отлично подходят для плоского шлифования торцом. По своей конфигурации они напоминают круги с прямым профилем и конической выточкой, но отличаются расположением торца под прямым углом к боковой плоскости.
Ещё один широко используемый тип шлифовальной поверхности – это тарельчатые круги. Благодаря их конфигурации и минимальному размеру торца они получили применение в процессах заточки и доводки передних граней фрез, обработки зубьев долбежных и других инструментов.
Как выбрать абразивный круг
Помимо указанных выше видов абразивного круга, при подборе инструмента необходимо учесть и другие факторы. В первую очередь – это сфера применения, промышленные станки или ручной инструмент. Далее следует определиться с зернистостью инструмента.
Размер частиц круга может составлять от 12 до 4 000 мкм, что обозначается индексом F в маркировке. Крупнозернистым считается круг с маркировкой F16– F24, среднезернистым – F30– F60 и мелкозернистым – F70– F220. Чем крупнее размер зерна, тем быстрее происходит удаление слоев металла и других материалов, но тем хуже качество поверхности. Поэтому для окончательной, точной шлифовки используются мелкозернистые круги.
Наилучший вариант – чтобы круг соответствовал обрабатываемому материалу. Об этом можно судить по изображениям на поверхности (металл, камень, бетон и т. д.). Есть и универсальные, подходящие для любой поверхности. Также обратите внимание на допустимую скорость вращения, указанную на этикетке изделия и дополнительно обозначенную цветом маркировки – зелёная до 100м/с, красная – до 80 м/с и желтая до 63 м/с. Только при правильном выборе формы и характеристик круга можно обеспечить высокое качество и безопасность работ.
Шлифовальные круги предназначены для удаления небольшого количества материалов с поверхности заготовки. Таким способом удаляются неровности, выполняется заточка различного инструмента. Для выбора той или иной модели следует ознакомиться с классификацией и видами шлифовальных кругов.
Назначение шлифовальных кругов
Область применения этих инструментов по обработке широка. Они отличаются не только внешним видом, но и способом изготовления. С помощью шлифовальных кругов можно убирать небольшой объем с поверхности заготовки, тем самым улучшая технические и эксплуатационные характеристики, внешний вид.
Под определение шлифовального круга попадает множество материалов и инструментов. Поэтому целесообразно рассмотреть наиболее распространенные из них. Для бытовых целей чаще всего используются торцевые, которые устанавливаются на дрель. Кроме этого, следует учитывать маркировку изделия, возможность применения на специальных заточных станках, размер.
Способы применения шлифовальных кругов в зависимости от маркировки и состава:
- шлифование поверхностей различных деталей и заготовок. Степень обработки зависит от зернистости, общей площади контакта и скорости вращения;
- заточка инструментов. Для выполнения этих действий необходимо использовать специальные алмазные точила.
Во время выбора учитывается материал изготовления заготовки. Для обработки деревянных, стальных и полимерных поверхностей с помощью дрели применяются различные типы шлифовальных кругов.
Для выполнения некоторых типов работ иногда требуются шлифовальные круги нестандартной конфигурации и размеров. У других моделей они отличаются не только зернистостью, но и формой. Чаще всего подобные модели применяются для комплектации заводских станков.
Виды кругов для шлифовки
Чтобы определить типы шлифовальных кругов необходимо ознакомиться с ГОСТ 2424-83. В нем указывается область назначения, материал изготовления и требования к техническим параметрам этого типа инструментов. Но определяющим значением являются условия эксплуатации.
В настоящее время для выполнения шлифовальных работ могут быть использованы следующие типы торцевых и плоскостных кругов с соответствующей маркировкой и обозначением:
- шлифовальные по металлу. Применяются для обработки сварных соединений. После установки на дрель торцевой частью происходит обработка заготовок и деталей;
- алмазные. Предназначены для финального шлифования поверхности заготовки. Следует помнить, что они относятся к разряду заточных. Характеризуются особым составом;
- фибровые. Изготавливается из многослойной вулканизированной бумаги. Обработка происходит как торцевой, так и плоскостной частью материала. Предназначены для установки на дрель;
- лепестковые. Состоят из множества лепестков, установленных на монтажном кольце. Характеризуются высокой приспосабливаемостью к любым типам поверхностей заготовок. С помощью лепестковых дисков эффективно удаляется ржавчина;
- самозацепляемые. Характеризуются высоким показателем зернистости. Одна часть имеет клейкую основу для установки на дрель. Предназначены для тонкой обработки деревянных или металлических поверхностей.
Перед тем как выбрать следует учитывать зернистость шлифовальных дисков. Это же относится и к заточным моделям. Чем больше размер зерна — тем интенсивнее будет сниматься материал с поверхности детали во время обработки точилом.
Также учитывается диаметр. Для бытовых станков применяются модели с диаметром от 50 до 300 мм. Во время тонкой обработки могут быть установлены круги специальной формы.
Материал изготовления заточных шлифовальных кругов
Степень обработки шлифовального круга во многом зависит от его структуры. Учитывая различные типы операций, производители предлагают несколько типов для дрели, отличающихся маркировкой, материалом изготовления и типом обработки — торцевой или плоскостной.
Главным требованием к материалу изготовления являются абразивные свойства. Одновременно с этим они должны иметь достаточную механическую прочность, не разрушаться под воздействием агрессивных сред. Последнее качество особо важно при использовании охлаждающих жидкостей. Это не свойственно для лепестковых моделей.
Структуру и состав материала изготовления можно определить по маркировке и обозначению. Там же указана область применения шлифовального круга:
- электрокорунд. Разделяются на белые (22А, 23А, 24А, 25А), нормальные (12А, 13А, 14А, 15А, 16А), хромистые (32А, 33А, 34А), титановые (37А) и циркониевые (38А). Чем больше число — тем выше качество изготовления;
- карбид кремния. Изготавливается зеленого (62С, 63С, 64С) и черного (52С, 53С, 54С, 55С) цветов. Первый имеет более хрупкую структуру. Используются в качестве заточных;
- алмаз. Основная область применения — заточка и шлифование твердосплавного инструмента. С помощью алмазных кругов можно выполнять доводку других типов шлифовальных поверхностей;
- эльбор. По свойствам близок к алмазу, но отличается большей термостойкостью. Для бытовых нужд в качестве точила практически не применяется, так как имеет высокую стоимость.
Следующим свойством торцевых кругов для дрели является их зернистость. Она определяет чистоту получаемой поверхности. В старом ГОСТ основной характеристикой являлся размер зерна. Это характеристика может варьироваться от 20 до 200 мкм. Зернистость по ГОСТ 52381-2005 обозначается Fx (где x — характеристика размера зерна). Чем выше это значение, тем меньше размер частиц.
В каждом конкретном случае материал изготовления шлифовального круга для торцевой обработки с помощью дрели определяется в индивидуальном порядке. На это влияют свойства заготовки, требуемая степень ее шлифовки.
Маркировка основных шлифовальных кругов
Для того чтобы выбрать оптимальные модели шлифовального круга необходимо знать условные обозначения на его поверхности. Таким образом можно узнать не только способ его изготовления, но и зернистость, точные размеры и конфигурацию: лепестковый, обычный или специальный заточной.
В первую очередь следует определить материал изготовления и возможность использования как точила на станке. Данные можно взять из перечня, описанного выше. Затем узнается зернистость круга для дрели. В некоторых случаях пиктограмма указывает на невозможность торцевой обработки. Чаще всего это касается корундовых дисков по металлу.
Следующим свойством является твердость шлифовального круга. Классификация зависящая от его состава:
- F, G. Относятся к разряду очень мягких;
- H, I, J. Мягкие, предназначены для чистовой обработки деталей;
- K, L. Таким образом маркируются изделия со средней мягкостью;
- M, N. Средние, наиболее распространенный тип;
- O, P, Q. Со средней твердостью;
- R, S. Твердые;
- T, U. Очень твердые, используются в качестве точила;
- V, W, X, Y, Z. Чрезвычайно твердые.
Производители редко обозначают структуру и состав диска на маркировке. В первую очередь это относится к типу связи. Данный термин указывает, какой состав применялся для создания однородной массы. В настоящее время в качестве связующего компонента может использоваться керамическая, бакелитовая и вулканитовая связки.
Во время эксплуатации может нарушиться геометрия овального круга или размер лепесткового основания. В особенности это касается торцевой обработки деталей с помощью дрели или станка. В таком случае необходимо сделать правку согласно маркировке. Для этого рекомендуется использовать твердосплавный инструмент или алмазные диски.
В видеоматериале показаны основные виды шлифовальных кругов:
Шлифовальные круги характеризуются геометрической формой (типом), видом абразивного материала, его зернистостью, типом связки, твердостью и пр. И при выборе шлифовального круга такие характеристики как степень твердости или структура могут оказаться более значимыми, чем вид абразива.
Полная маркировка шлифовальных кругов содержит:
- тип круга;
- его размеры;
- вид абразивного материала;
- номер зернистости;
- степень твердости;
- структуру (соотношение между абразивом, связкой и порами в теле инструмента);
- вид связки;
- максимальную скорость;
- класс точности;
- класс неуравновешенности.
Маркировка кругов, выполненная в соответствии с различными редакциями ГОСТов, имеет некоторые отличия, касающиеся обозначений зернистости, твердости, марки абразива и связки. Производители по-разному маркируют свои круги, используя старые или новые обозначения и исключая некоторые характеристики. Ниже приведены примеры расшифровки обозначений шлифовальных кругов.
3 - твердость: K - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
6 - класс неуравновешенности: 2
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 60 (по ГОСТу должно быть 63) - 800-630 мкм;
3 - твердость: K-L - в зависимости от обстоятельств может быть K или L - среднемягкий;
4 - связка: V - керамическая.
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость (старая маркировка): 25 - 315-250 мкм;
3 - твердость (старая маркировка): СМ2 - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка (старая маркировка): К - керамическая;
6 - класс точности: Б
7 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 25А - электрокорунд белый;
2 - зернистость: F46 - средний размер 370 мкм;
3 - твердость: L - среднемягкий;
4 - структура: 6 - средняя;
5 - связка: V - керамическая;
6 - окружная скорость: 35 м/с;
7 - класс точности: Б
8 - класс неуравновешенности: 3
1 - абразивный материал: 14А - электрокорунд нормальный;
2 - зернистость: F36-F30 - расширенный диапазон включающий F36 (средний размер 525 мкм) и F30 (средний размер 625 мкм);
3 - твердость: Q-U - в зависимости от обстоятельств может быть среднетвердый, твердый, весьма твердый;
4 - связка: BF - бакелитовая с наличием упрочняющих элементов;
5 - класс неуравновешенности: 1
Выбор марки шлифовального круга должен делаться с учетом всех его характеристик.
Типы шлифовальных кругов и их размер
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Выпускаются следующие типы шлифовальных кругов (в скобках даны обозначения по старому ГОСТ 2424-75):
- 1 (ПП) - прямого профиля;
- 2 (К) - кольцевой;
- 3 (3П) - конический;
- 4 (2П) - двухсторонний конический;
- 5 (ПВ) - с односторонней выточкой;
- 6 (ЧЦ) - чашечный цилиндрический;
- 7 (ПВД) - с двумя выточками;
- 9 - с двусторонней выточкой;
- 10 (ПВДС) - с двусторонней выточкой и ступицей;
- 11 (ЧК) - чашечный конический;
- 12 (Т) - тарельчатый;
- 13 - тарельчатый;
- 14 (1Т) - тарельчатый;
- 20 - с односторонней конической выточкой;
- 21 - с двусторонней конической выточкой;
- 22 - с конической выточкой с одной стороны и цилиндрической с другой;
- 23 (ПВК) - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны;
- 24 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и цилиндрической выточкой с другой;
- 25 - с конической и цилиндрической выточками с одной стороны и конической с другой;
- 26 (ПВДК) - с конической и цили нд риче ской выточками с обеих сторон;
- 27 - с утопленным центром и упрочняющими элементами;
- 28 - с утопленным центром;
- 35 - прямого профиля, работающий торцом;
- 36 (ПН) - с запрессованными крепежными элементами;
- 37 - кольцевой с запрессованными крепежными элементами;
- 38 - с односторонней ступицей;
- 39 - с двусторонней ступицей.
Все типы описаны в ГОСТе 2424-83.
Кроме формы профиля, круги характеризуются размером DхТхН, где D - наружный диаметр, Т - высота, Н - диаметр отверстия.
Типы алмазных и эльборовых кругов регламентируются ГОСТ 24747-90. Маркировка формы эльборовых и алмазных кругов состоит из 3-х или 4-х символов, несущих информацию о форме сечения корпуса, форме сечения эльборосодержащего или алмазоносного слоя, о расположении последнего на круге, о конструктивных особенностях корпуса (если имеются).
Обозначение шлифовального круга с формой корпуса 6, формой алмазоносного или эльборосодержащего слоя А, с расположением алмазоносного или эльборосодержащего слоя 2, с конструктивными особенностями корпуса С.
Все типы описаны в ГОСТе 24747-90.
Тип и размеры круга выбираются, исходя из вида и конфигурации шлифуемых поверхностей, а также характеристики используемого оборудования или инструмента.
Выбор диаметра круга обычно зависит от числа оборотов шпинделя на выбранном станке и от возможности обеспечить окружную скорость оптимальной величины. Удельный износ будет наименьшим при наибольшем размере круга по диаметру. На рабочей поверхности кругов с меньшими размерами расположено меньшее количество зерен, каждому зерну приходится снимать большее количество материала, и поэтому они быстрее изнашиваются. При работе кругами небольших диаметров часто наблюдается неравномерный износ.
При выборе алмазного круга желательно обратить внимание на ширину алмазоносного слоя. При работе "на проход" она должна быть относительно большой. При шлифовке методом "врезания" ширина алмазного напыления должна быть соизмерима с шириной обрабатываемой поверхности. В противном случае на поверхности круга могут появиться уступы.
Абразивы
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Наиболее часто используемыми абразивными материалами для шлифовальных кругов являются: электрокорунд, карбид кремния, эльбор, алмаз.
Электрокорунд выпускается следующих марок: белый - 22А , 23А , 24А , 25А (чем больше число, тем выше качество); нормальный - 12А , 13А , 14А , 15А , 16А ; хромистый - 32А , 33А , 34А ; титанистый - 37А ; циркониевый - 38А и другие.
Карбид кремния . Выпускается две разновидности карбида кремния: черный - 52С , 53С , 54С , 55С и зеленый - 62С , 63С , 64С , отличающиеся друг от друга некоторыми механическими свойствами и цветом. Карбид зеленый по сравнению с карбидом черным более хрупок.
Алмаз широко используется для изготовления алмазных шлифовальных кругов, применяемых для доводки и заточки твердосплавного инструмента, обработки деталей из твердых сплавов, оптического стекла, керамики и пр. Он используется также для правки шлифовальных кругов из других абразивных материалов. При нагревании на воздухе до 800°С алмаз начинает сгорать.
Эльбор (КНБ, CBN, боразон, кубонит) представляет собой кубическую модификацию нитрида бора. Имея такую же твердость, как алмаз, он значительно превосходит последний в термостойкости.
Абразивные материалы характеризуются твердостью, зернистостью, абразивной способностью, прочностью, термо- и износостойкостью. Высокая твердость - главная отличительная особенность абразивных материалов. Ниже приведены сравнительные характеристики по микротвердости и термостойкости основных абразивных материалов.
| Материалы | Микротвердость, кгс/мм 2 |
| Алмаз | 8000-10600 |
| Эльбор (нитрид бора кубический, КНБ) | 8000-10000 |
| Карбид бора | 4000-4800 |
| Карбид кремния зеленый | 2840-3300 |
| Карбид кремния черный | 2840-3300 |
| Монокорунд | 2100-2600 |
| Электрокорунд белый | 2200-2600 |
| Электрокорунд титанистый | 2400 |
| Электрокорунд хромистый | 2240-2400 |
| Электрокорунд нормальный | 2000-2600 |
| Корунд | 2000-2600 |
| Кварц | 1000-1100 |
| Карбид титана | 2850-3200 |
| Карбид вольфрама | 1700-3500 |
| Твердый сплав Т15К6, ВК8 | 1200-3000 |
| Минералокерамика ЦМ332 | 1200-2900 |
| Быстрорежущая сталь закаленная Р18 | 1300-1800 |
| Сталь инструментальная углеродистая заклеенная У12 | 1030 |
| Сталь углеродистая заклеенная Ст.4 | 560 |
Выбор того или иного абразивного материала в значительной степени определяется характеристикой обрабатываемого материала.
| Абразив | Применение |
| Электрокорунд нормальный | Обладает высокой теплостойкостью, хорошей сцепляемостью со связкой, механической прочностью зерен и значительной вязкостью, необходимой для выполнения операции с переменными нагрузками. Обработка материалов с высоким сопротивлением разрыву (стали, ковкого чугуна, железа, латуни, бронзы). |
| Электрокорунд белый | По физическому и химическому составу более однороден, имеет более высокую твердость и острые кромки, обладает лучшей самозатачиваемостью и обеспечивает меньшую шероховатость обрабатываемой поверхности по сравнению с электрокорундом нормальным. Обработка тех же материалов, что и электрокорунд нормальный. Обеспечивает меньшее теплообразование, более высокую чистоту поверхности и меньший износ. Шлифование быстрорежущих и легированных инструментальных сталей. Обработка тонкостенных деталей и инструментов, когда отвод теплоты образующейся при шлифовании, затруднен (штампы, зубья шестерен, резьбовой инструмент, тонкие ножи и лезвия, стальные резцы, сверла, деревообрабатывающие ножи и т.п.); деталей (плоское, внутреннее и профильное шлифование) с большой площадью контакта между кругом и обрабатываемой поверхностью, сопровождающейся обильным теплообразованием; при отделочном шлифовании, хонинговании и суперфинишировании. |
| Карбид кремния | Отличается от электрокорунда повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью (зерна имеют вид тонких пластинок, вследствие чего увеличивается их хрупкость в процессе работы; кроме того, они хуже удерживаются связкой в инструменте). Карбид кремния зеленый отличается от карбида кремния черного повышенными твердостью, абразивной способностью и хрупкостью. Обработка материалов с низким сопротивлением разрыву, высокой твердостью и хрупкостью (твердых сплавов, чугуна, гранита, фарфора, кремния, стекла, керамики), а также очень вязких материалов (жаропрочных сталей и сплавов, меди, алюминия, резины). |
| Эльбор | Имеет наивысшие после алмаза твердость и абразивную способность; обладает высокой теплостойкостью и повышенной хрупкостью; инертен к железу Шлифование и доводка труднообрабатываемых сталей и сплавов; чистовое шлифование, заточка и доводка инструментов из быстрорежущих сталей; чистовое и окончательное шлифование высокоточных заготовок из жаропрочных, коррозионностойких и высоколегированных конструкционных сталей; чистовое и окончательное шлифование направляющих станков, ходовых винтов, обработка которых затруднена обычными абразивными инструментами из-за больших тепловых деформаций. |
| Алмаз | Обладает высокой износостойкостью и пониженной теплостойкостью; химически активен к железу; имеет повышенную хрупкость и пониженную прочность, что способствует самозатачиванию; синтетический алмаз каждой последующей марки (от АС2 до АС50) отличается от предыдущего более высокой прочностью и меньшей хрупкостью. Шлифование и доводка хрупких и высокотвердых материалов и сплавов (твердых сплавов, чугунов, керамики, стекла, кремния); чистовое шлифование, заточка и доводка твердосплавных режущих инструментов. |
Алмазные круги способны обработать материал любой твердости. Однако нужно иметь в виду, что алмаз очень хрупок и плохо противостоит ударной нагрузке. Поэтому алмазные круги целесообразно использовать для заключительной обработки твердосплавных инструментов, когда нужно снять небольшой слой материала, и отсутствует ударная нагрузка на зерно. К тому же алмаз обладает относительно низкой термостойкостью, поэтому его желательно использовать с охлаждающей жидкостью.
Зернистость
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Зернистость абразива - характеристика шлифовальных кругов определяющая чистоту получаемой поверхности. Зерно представляет собой либо сростки кристаллов, либо отдельный кристалл, либо его осколки. Как и все твердые тела, оно характеризуется тремя размерами (длиной, шириной и толщиной), однако для простоты оперируют одним - шириной. От величины зерна зависит множество параметров - количество снимаемого за один проход металла, чистота обработки, производительность шлифования, изнашиваемость круга и пр.
По ГОСТ 3647-80 в обозначении зернистости шлифовальных кругов размер зерна обозначается в единицах, равных 10 мкм (20=200мкм), для микропорошков - в мкм с добавление буквы М.
В новом ГОСТ Р 52381-2005, в основном соответствующем международному стандарту FEPA, зернистость шлифпорошков обозначается буквой F с числом. Чем больше число, тем мельче зерно и наоборот.
Алмазные и эльборовые круги имеют свои обозначения размера зерна. Их зернистость обозначают дробью, значение числителя которой соответствует величине стороны верхнего сита в мкм, а знаменателя - нижнего сита.
В таблице ниже приведены соотношения зернистости шлифовальных кругов по старым и действующим стандартам.
| Обозначение по ГОСТ 3647-80 | Обозначение по ГОСТ 9206-80 (алмазные порошки) | Размер, мкм | FEPA | |
| Обозначение для абразивных материалов, исключая материалы на гибкой основе | Средний размер, мкм | |||
| F 4 | 4890 | |||
| F 5 | 4125 | |||
| F 6 | 3460 | |||
| F 7 | 2900 | |||
| 200 | 2500/2000 | 2500-2000 | F 8 | 2460 |
| F 10 | 2085 | |||
| 160 | 2000/1600 | 2000-1600 | F 12 | 1765 |
| 125 | 1600/1250 | 1600-1250 | F 14 | 1470 |
| 100 | 1250/1000 | 1250-1000 | F 16 | 1230 |
| F 20 | 1040 | |||
| 80 | 1000/800 | 1000-800 | F 22 | 885 |
| 63 | 800/630 | 800-630 | F 24 | 745 |
| 50 | 630/500 | 630-500 | F 30 | 625 |
| F 36 | 525 | |||
| 40 | 500/400 | 500-400 | F 40 | 438 |
| 32 | 400/315 | 400-315 | F 46 | 370 |
| 25 | 315/250 | 315-250 | F 54 | 310 |
| F 60 | 260 | |||
| 20 | 250/200 | 250-200 | F 70 | 218 |
| 16 | 200/160 | 200-160 | F 80 | 185 |
| 12 | 160/125 | 160-125 | F 90 | 154 |
| F 100 | 129 | |||
| 10 | 125/100 | 125-100 | F 120 | 109 |
| 8 | 100/80 | 100-80 | F 150 | 82 |
| 6 | 80/63 | 80-63 | F 180 | 69 |
| 5, М63 | 63/50 | 63-50 | F 220 | 58 |
| F 230 | 53 | |||
| 4, М50 | 50/40 | 50-40 | F 240 | 44,5 |
| М40 | 40/28 | 40-28 | F 280 | 36,5 |
| F 320 | 29,2 | |||
| М28 | 28/20 | 28-20 | F 360 | 22,8 |
| М20 | 20/14 | 20-14 | F 400 | 17,3 |
| М14 | 14/10 | 14-10 | F 500 | 12,8 |
| М7 | 10/7 | 10-7 | F 600 | 9,3 |
| М5 | 7/5 | 7-5 | F 800 | 6,5 |
| М3 | 5/3 | 5-3 | F 1000 | 4,5 |
| 3/2 | 3-2 | F 1200 | 3,0 | |
| 2/1 | 2-1 | F 1500 | 2,0 | |
| F 2000 | 1,2 | |||
| 1/0 | 1 и | |||
| 1/0,5 | 1-0,5 | |||
| 0,5/0,1 | 0,5-0,1 | |||
| 0,5/0 | 0,5 и | |||
| 0,3/0 | 0,3 и | |||
| 0,1/0 | 0,1 и | |||
Выбор зернистости круга должен обуславливаться целым рядом факторов - видом обрабатываемого материала, требуемой шероховатостью поверхности, величиной снимаемого припуска и пр.
Чем меньше размер зерна, тем чище получается обрабатываемая поверхность. Однако это не означает, что во всех случаях предпочтение следует отдавать меньшей зернистости. Нужно выбирать величину зерна, оптимальную для конкретной обработки. Мелкое зерно дает более высокую чистоту поверхности, но одновременно может приводить к прижогу обрабатываемого материала, засаливанию круга. При использовании мелкого зерна снижается производительность шлифования. В общем случае целесообразно выбирать наибольшую зернистость при условии обеспечения требуемой чистоты обрабатываемой поверхности.
При необходимости уменьшить шероховатость поверхности зернистость нужно снижать. Большие припуски и повышение производительности требуют увеличения зернистости.
В общем случае, чем тверже обрабатываемый материал и меньше его вязкость, тем выше может быть зернистость круга.
| Номера зернистости по ГОСТ 3647-80 | Номера зернистости по ГОСТ Р 52381-2005 | Назначение |
| 125; 100; 80 | F14; F16; F20; F22 | Правка шлифовальных кругов; ручные обдирочные операции, зачистка заготовок, поковок, сварных швов, литья и проката. |
| 63; 50 | F24; F30; F36 | Предварительное круглое наружное, внутреннее, бесцентровое и плоское шлифование с шероховатостью поверхности 5-7-го классов чистоты; отделка металлов и неметаллических материалов. |
| 40; 32 | F40; F46 | Предварительное и окончательное шлифование деталей с шероховатостью поверхностей 7-9-го классов чистоты; заточка режущих инструментов. |
| 25; 20; 16 | F54; F60; F70; F80 | Чистовое шлифование деталей, заточка режущих инструментов, предварительное алмазное шлифование, шлифование фасонных поверхностей. |
| 12; 10 | F90; F100; F120 | Алмазное шлифование чистовое, заточка режущих инструментов, отделочное шлифование деталей. |
| 8; 6; 5; 4 | F150; F180; F220; F230; F240 | Доводка режущего инструмента, резьбошлифование с мелким шагом резьбы, отделочное шлифование деталей из твердых сплавов, металлов, стекла и других неметаллических материалов, чистовое хонингование. |
| М40-М5 | F280; F320; F360; F400; F500; F600; F800 | Окончательная доводка деталей с точностью 3-5 мкм и менее, шероховатостью 10-14-го классов чистоты, суперфиниширование, окончательное хонингование. |
Твердость шлифовальных кругов
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Твердость шлифовального круга нельзя путать с твердостью абразивного материала. Это разные понятия. Твердость шлифовального круга характеризует способность связки удерживать абразивные зерна от их вырывания под воздействием обрабатываемого материала. Она зависит от многих факторов - качества связки, вида и формы абразива, технологии изготовления круга.
Твердость круга тесно связана с самозатачиваемостью - способностью абразивного круга восстанавливать свою режущую способность за счет разрушения или удаления затупившихся зерен. Круги в процессе работы интенсивно самозатачиваются за счет раскалывания режущих зерен и частичного выкрашивания их из связки. Это обеспечивает вступление в работу новых зерен, предотвращая тем самым появление прижогов и трещин в обрабатываемом материале. Чем меньше твердость круга, тем выше самозатачиваемость. По твердости круги подразделяют на 8 групп.
| Наименование | Обозначение по ГОСТ 19202-80 | Обозначение по ГОСТ Р 52587-2006 |
| Весьма мягкий | ВМ1, ВМ2 | F, G |
| Мягкий | М1, М2, М3 | H, I, J |
| Среднемягкий | СМ1, СМ2 | K, L |
| Средний | С1, С2 | M, N |
| Среднетвердый | СТ1, СТ2, СТ3 | O, P, Q |
| Твердый | Т1, Т2 | R, S |
| Весьма твердый | ВТ | T, U |
| Чрезвычайно твердый | ЧТ | V, W, X, Y, Z |
Выбор твердости шлифовального круга зависит от вида шлифования, точности и формы шлифуемых деталей, физико-механических свойств обрабатываемого материала, типа инструмента и оборудования. На практике в большинстве случаев используют круги средней твердости, обладающие сочетанием относительно высокой производительности и достаточной стойкости.
Незначительное отклонение характеристики кругов от оптимальной приводит либо к прижогам и трещинам затачиваемой поверхности, когда твердость круга выше, чем требуется, либо к интенсивному износу круга и искажению геометрической формы затачиваемого инструмента, когда твердость круга недостаточна. Особенно точно по твердости должны быть выбраны круги для заточки инструментов с пластинами из твердых сплавов.
Вот некоторые рекомендации, которые могут быть полезными при выборе шлифовальных кругов по твердости. При заточке инструментов с твердосплавными резцами круг должен обладать высокой самозатачиваемостью. Поэтому при их заточке применяют круги невысоких степеней твердости - H, I, J (мягкий), реже K. Чем больше в твердом сплаве карбидов вольфрама или титана, тем мягче должен быть шлифовальный круг.
Когда требуется выдерживать высокую точность формы, размеров, отдают предпочтение тем видам шлифовальных кругов, которые имеют повышенную твердость.
С использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, при шлифовании применяют более твердые круги, чем при шлифовке без охлаждения.
Круги на бакелитовой связке должны иметь твердость на 1-2 ступени выше, чем круги на керамической связке.
Для предотвращения появления прижогов и трещин следует применять более мягкие круги.
Структура
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Под структурой инструмента обычно понимается процентное соотношение объема абразивного материала в единице объема инструмента. Чем больше абразивного зерна в единице объема круга, тем плотнее структура инструмента. Структура абразивного инструмента влияет на величину свободного пространства между зернами.
При заточке режущих инструментов желательно применять круги с более свободным пространством между зернами, так как это облегчает удаление стружки из зоны резания, уменьшает возможность появления прижогов и трещин, облегчает охлаждение затачиваемого инструмента. Для заточки режущих инструментов применяются круги на керамической связке 7-8-й структуры, на бакелитовой связке - 4-5-й структуры.
Связка
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
При изготовлении шлифовальных кругов, абразивные зерна скрепляются с основой и друг другом при помощи связки. Наиболее широко применяемые связки: керамическая, бакелитовая и вулканитовая.
Керамическая связка изготавливается из неорганических веществ - глины, кварца, полевого шпата и ряда других путем их измельчения и смешивания в определенных пропорциях. Маркировка шлифовальных кругов с керамической связкой содержит букву (V ). Старое обозначение - (К )
Керамическая связка придает абразивному инструменту жесткость, теплостойкость, устойчивость формы, но одновременно и повышенную хрупкость, вследствие чего круги с керамической связкой нежелательно применять при ударной нагрузке, например при обдирочном шлифовании.
Бакелитовая связка в основном состоит из искусственной смолы - бакелита. Маркировка кругов с бакелитом имеет в обозначении латинскую букву (B ). Старое обозначение - (Б ). В сравнении с керамической, бакелитовая связка обладает большей упругостью и эластичностью, меньше нагревает обрабатываемый металл, однако имеет меньшую химическую и температурную стойкость, худшую кромкостойкость.
Бакелитовая связка может быть с упрочняющими элементами (BF , старое обозначение - БУ ), с графитовым наполнителем (B4 , старое обозначение - Б4 ).
Вулканитовая связка - это подвергнутый вулканизации синтетический каучук. Маркировка абразивного круга имеет букву (R ). Старое обозначение - (В ).
В большинстве случаев применяются абразивные круги на керамической или бакелитовой связках. И та и другая имеет свои особенности, которые и определяют их выбор для конкретной работы.
К достоинствам керамической связки относится прочное закрепление зерна в связке, высокая термо- и износостойкость, хорошее сохранение профиля рабочей кромки, химическая стойкость. К недостаткам - повышенная хрупкость, пониженная прочность на изгиб, высокое теплообразование в зоне резания, а, следовательно, и склонность к прижогам обрабатываемого материала.
Достоинствами бакелитовой связки являются эластичность, хорошая самозатачиваемость круга вследствие пониженной прочности закрепления зерна в связке, сниженное теплообразование. Недостатками - более интенсивный износ в сравнении с керамической связкой, пониженная кромкостойкость, низкая стойкость против охлаждающих жидкостей, содержащих щелочи, невысокая теплостойкость (бакелит начинает приобретать хрупкость и выгорать при температуре выше 200°C).
Класс точности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Точность размеров и геометрической формы абразивных инструментов обусловливается тремя классами АА , А и Б . Для менее ответственных операций абразивной обработки применяют инструмент класса Б . Более точным и качественным является инструмент класса А . Для работы в автоматических линиях, на высокоточных и многокруговых станках применяется высокоточный инструмент АА . Он отличается более высокой точностью геометрических параметров, однородностью зернового состава, уравновешенностью абразивной массы, изготовляется из лучших сортов шлифовальных материалов.
Класс неуравновешенности
| 1 | 150x16x32 | 25А | F46 | L | 6 | V | 35 | Б | 3 |
Класс неуравновешенности шлифовального круга характеризует неуравновешенность массы круга, которая зависит от точности геометрической формы, равномерности размешивания абразивной массы, качества прессования и термообработки инструмента в процессе его изготовления. Установлено четыре класса допускаемой неуравновешенности массы кругов (1 , 2 , 3 , 4 ). Классы неуравновешенности не имеют отношения к точности балансировки кругов в сборе с фланцами перед установкой их на шлифовальный станок.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
2017-07-06
Типы абразивных кругов выделяются по конструктивным различиям и регламентируются ГОСТ Р 52781-2007 «Круг шлифовальный». Документ определяет следующие разновидности изделий:
- кольцевые;
- тарельчатые;
- конические;
- конические двусторонние;
- с выточками на одной-двух сторонах;
- с утопленной центральной частью;
- с цилиндрической и конической выточками;
- с двумя выточками.
Изображение № 1:
Изделия определенных подвидов используются для разных процедур: обработки, шлифования, заточки инструмента. При этом главный критерий выбора связан с типом шлифуемой заготовки и характером воздействия на ее поверхность.
Шлифовальные круги с прямым и кольцевым профилями используются в бытовых условиях и на компактных станках для обработки металлических изделий, заточки инструмента, нарезания кромок. Также они подходят для работ со стеклом, камнем, фарфором, керамикой.
Фотография № 1:
Наиболее востребованы круги конического типа (двусторонние и обычные). С их помощью обрабатывают плоскости и делают выемки различных форм.
Фотография № 2:
Широкое применение получили чашевидные и тарельчатые круги с алмазным напылением. Кроме алмазного абразива для изготовления кругов активно используют другие материалы: электрокорунд, карбид кремния, эльбор, бакелит. Подробнее о выборе насадок на режущий инструмент расскажем далее.
Применение абразивных кругов
Основная сфера применения абразивных кругов — очистка поверхностей из углеродистой стали, чугуна, пластика, цветных металлов, стекла, железа. Также инструмент используется для резки кирпича, кафеля, шифера, гипсокартона, бетона. Активно применяют изделия для нарезания пазов и прорезей разных форм и глубины.
Отдельного внимания заслуживают круги, которые устанавливаются на дрель. Подобные насадки используют при проведении ремонтных и отделочных работ для зачистки стен перед укладкой плитки и нанесением штукатурки. Удаление пятен краски, ржавчины и других покрытий — еще одна зона использования шлифовочных материалов.
Как выбрать абразивный круг
Чтобы выбрать абразивный круг, обратите внимание на его маркировку. Первостепенное значение имеет сфера применения изделий. Бывают насадки для промышленных установок и ручных инструментов. Для работы в бытовых условиях вам потребуется второй вариант. Остальные моменты, связанные с выбором, рассмотрим отдельно.
Зернистость абразива
Размер частиц на полотне варьируется в диапазоне 12-4000 мкм. Обозначается на круге в виде особой маркировки. Общепринятая система шифрования — FEPA. Показатель зернистости в таблице обозначен индексом F. Чем меньше числовое значение, тем больше частицы по размеру.
Есть три основных размера зернистости:
- крупная (F16-24);
- средняя (F30-60);
- мелкая (F70-220).
Крупные частицы абразива позволяют с максимальной быстротой нарезать металл, бетон и другие твердые элементы. Однако для тщательного вырезания кромок и пазов необходима мелкозернистая насадка.
Диаметр круга
Диаметр круга должен совпадать с размером режущего инструмента. В продаже есть изделия диаметром 80-500 мм. Бытовые машинки выпускаются под круги диаметрами 115, 125, 150, 180 и 230 мм. Чем больше размер изделия, тем проще распилить толстую деталь из металла.
Фотография № 3:
Фотография № 4:
Вид обрабатываемого материала
Лучшие абразивные круги — те, которые подходят под обрабатываемый материал. Информация об этом будет дана рисунками на поверхности в виде камня, бетона, керамики, металла и т. п. Есть также универсальные изделия, которые подходят для работы с разными покрытиями.
Скорость вращения
Обратите внимание на расчетную скорость вращения насадки. Она должна быть чуть выше той, на которой работает шлифовальная машина. Об этом параметре говорит цвет полоски на изделии:
- зеленая — 100 м/с;
- красная — 80 м/с;
- желтая — 63 м/с.
Плотность круга
На выбор абразивного круга влияет его структура (плотность). Этот параметр показывает, на каком расстоянии друг от друга находятся зерна. Конкретный вид засыпки выбирают по плотности обрабатываемого материала. Всего есть три варианта структуры:
- закрытая — для металлов и агрессивного шлифования;
- полуоткрытая — для цветных металлов, ЛКМ, пластика;
- открытая — для обработки древесины.
Приведем конкретные примеры. Круг PS18EK с насыпкой открытого типа подходит для обработки древесины, снятия ржавчины, краски, шпатлевки. Насадка PS22K полуоткрытого типа предназначена для шлифовки металла и твердой древесины. Изделие PS21FK с плотной засыпкой подходит для обработки нержавеющей стали.
Маркировка абразивных кругов
Полная маркировка, которую наносят на абразивные круги, содержит следующую информацию:
- тип круга;
- габаритные размеры (высота и диаметр);
- абразивный материал;
- класс зернистости;
- уровень твердости;
- структура материала;
- вид связующего элемента;
- скорость вращения;
- класс точности.
Круги на 125-150 мм ближе к универсальным. Они мало весят, при этом легко решают разноплановые бытовые задачи. Также при покупке проверьте, чтобы диаметр посадочного отверстия круга совпадал с креплением на болгарке. Стандартное значение здесь — 22 и 32 мм. Отверстия на 10 мм бывают у кругов, которые устанавливаются на дрель.
Изображение № 2:
Маркировка кругов наносится по разным редакциям ГОСТов, поэтому в шифрах есть отличия по твердости, плотности и другим параметрам. Для понимания маркеров просмотрите таблицу, размещенную ниже.
Фотография № 5:
- Абразивный материал: 25А — белый электрокорунд.
- Зернистость: 60, то есть 800-630 мкм.
- Твердость: К — средняя.
- Структура: 6 — средняя.
- Связующий элемент: V — керамика.
- Класс неуравновешенности: 2.
Фотография № 6:
- Абразивный материал: 14А — нормальный электрокорунд.
- Зернистость: 36-30, то есть 525-625 мкм.
- Твердость: Q-U — средняя/твердая.
- Связующий элемент: BF — бакелит с уплотнителем.
- Класс неуравновешенности: 1.
Как рассчитать потребность в абразивных кругах
Осталось понять, как рассчитать потребность в абразивных кругах при обработке отдельных материалов для определения объема закупок. Абсолютного критерия расчетов не существует, так как расход зависит от ряда параметров, включая качество, плотность и твердость кругов, а также их соответствие выбранному материалу.
В расчетах помогут данные следующей таблицы.
Изображение № 4:
В упрощенной форме определить расход можно на практике. Для этого следует:
- обработать определенный объем поверхности;
- разделить метраж на число израсходованных насадок.
В бытовых условиях этого вычисления достаточно. Если же речь идет о контроле затрат на производстве, данные протоколируют и составляют документ по норме расхода абразивов, который подписывает директор предприятия.
Что представляют собой абразивные круги – материалы изготовления и технология применения. Абразивный круг – не что иное, как механизированный шлифовальный брусок. Изготавливается из зерен абразивных материалов, смешанных со связкой.
Полученная масса прессуется в необходимую форму и скрепляется под давлением при высокой температуре. Для использования достаточно иметь любой вращающийся привод с электромотором (или иным движителем), на ось которого и крепится диск.
Широкий выбор и различные варианты применения
Основные виды абразивных кругов
Типы абразивных кругов и основные способы обработки поверхности.
Рассмотрим наиболее востребованные:
- круглое шлифование - обрабатываются поверхности, сечением у которых в перпендикулярной плоскости к оси вращения является круг;
- плоское шлифование - обработка любых плоских поверхностей;
- бесцентровое шлифование - как правило применяется на предприятиях занимающихся обработкой наружных и внутренних поверхностей таких, например, как: распредвал валы, обоймы подшипников;
- абразивными кругами производят отрезание и разрезание заготовок;
- абразивное притирание поверхностей (например седло и игла дизельной форсунки);
- хонингование - обработка круглых поверхностей (отверстий) с помощью специальных хонинговальных головок. Применяется при обработке цилиндров двигателей или
- поверхностей гидравлических насосов;
- полировочные круги - применяются для придания поверхности малой шероховатости и зеркального блеска;
Отрезные
Предназначены для резки твердых материалов, прилагая небольшие усилия. Чаще всего применяются в ручных УШМ (болгарках), но могут устанавливаться и на стационарные отрезные устройства.
Представляют собой плоский (до нескольких миллиметров толщиной) диск из абразивного материала, скрепленного связкой и усиленного арматурой.
Рабочая кромка диска соскабливает стружку с поверхности обрабатываемого материала, образуя разрез. При этом диаметр диска уменьшается, а поверхность всегда остается готовой к работе, т.е. диск самозатачивается.
Подразделяются по типу обрабатываемого материала:
- применяются для резки трубы, профиля и листового металла;
- для бетона и железобетона, при прорезании пазов в бетонных конструкциях;
- работы с камнем, для придания необходимой формы заготовкам из камня и керамики;
Разнообразие размеров впечатляет
Шлифовальные круги
Применяются для наждака. При помощи таких дисков можно выполнять заточку инструмента, выполненного без применения твердых сплавов, а так же финишную обработку заготовок различной формы. 
Шлифовальные круги в разрезе бывают следующей геометрической формы:
- Прямой профиль. Применяются для заточки ножей, топоров, наружного и внутреннего шлифования, обдирочных и зачистных работ. Можно производить шлифование плоскостью.
- Конусообразный профиль. Применяются для заточки зубьев не дисковых пил.
- Двусторонний конусообразный профиль. Применяются для доводки профилей шеверов и долбяков, зубчатых колес, шлифования резьбы.
- Прямой профиль с выточкой, одно или двусторонней. Применяются для круглого, плоского и внутреннего шлифования, обработки шейки и торца.
- Односторонняя или двусторонняя конусообразная выточка. Применяются для подрезки торца с одновременной круглой шлифовкой, а также круглой шлифовки шейки и торца.
Чашечные
Подразделяются на:
- Цилиндрические. Применяются для плоского шлифования торцевой частью и заточки зубьев режущего инструмента, например – дисковых пил.
- Конические. Применяются для шлифования плоских направляющих и заточки зубьев режущего инструмента.
- Тарельчатые. Применяются для обработки и заточки многолезвийных режущих инструментов и финишной доводки зубьев шестерен.
Конические шлифовальные камни
Для бытовых точильных станков, как правило, применяются универсальные наждачные круги прямого профиля, которые легко меняются на чашечные при необходимости выполнить заточку циркулярной пилы. Вообще – главное достоинство абразивных кругов это – широкие возможности применения.
Обратите внимание
Имея в домашней мастерской примитивный точильный станок и минимальный набор наждаков – можно выполнять практически любые работы по заточке, финишной доводке и шлифовке изделий из самых разных материалов.
Абразивные заточные круги при правильном применении требуют некоторой оснастки для закрепления обрабатываемой поверхности, или как минимум направляющие.
Выбор абразивного круга
Для правильного выбора абразивного инструмента необходимо хорошо знать возможности точильного станка – мощность, рабочие обороты, возможность их регулировки. Также, для различных видов обрабатываемой поверхности следует подбирать соответствующий тип наждака.
ВАЖНО! Нельзя использовать тот шлифовальный круг, который окажется «под рукой». Всегда проверяйте соответствие наждака обрабатываемому материалу.
Также необходимо знать, требуется ли для работы охлаждение и смазка рабочей поверхности шлифовального круга. При невыполнении требований производителя абразива, можно быстро вывести из строя сам наждачный круг и испортить обрабатываемую деталь. Важно правильно подобрать зернистость абразивного круга.
