Материал: Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Инструментальное обеспечение автоматизированных машиностроительных производств». Жачкин С.Ю., Черных Д.М

П- с повышенным содержанием 45-55%; Н - с нормальным содержанием 40-45%; Д - с допустимым содержанием 37-41%.

Исходя из практики шлифования для абразивных кругов рекомендуются:

П - для кругов класса АА, А и Б; кругов диаметром до

300мм;

Н- для кругов диаметром свыше 300 мм, кругов класса А и Б,кругов для заточных операций и кругов для обработки неметаллических материалов;

Д - для кругов на органической связке, кругов класса Б. Связка служит для скрепления отдельных абразивных зерен в одно тело. От материала связки в большой степени зависит прочность удержания зерен в шлифовальном круге. В качестве связок применяют: неорганические вещества, органические вещества, синтетические вещества и металлы. Комбинация веществ образует: металлоорганические, металлоке-

рамические и другие виды связок.

К неорганическим связкам относятся: керамическая, магнезиальная и силикатная.

Керамическая связка (К) получила наиболее широкое применение. Состоит она из кремнезема и глинозема, содержание которых колеблется для различных марок связок от 74 до 86%. Кроме того, в связку входят тальк, жидкое стекло, полевой шпат, кварц и др. Она обладает большой теплостойкостью, водоупорностью, высокой химической стойкостью, обеспечивает высокую производительность и хорошо сохраняет профиль круга. Однако она чувствительна к ударам и изгибающим нагрузкам. Применяется при всех видах шлифования, за исключением прорезки узких пазов и разрезных работ, при допустимой скорости шлифования круга до VK=35 м/сек. Марки керамических связок: КО, Kl, К2, КЗ, К4, К5, Кб, К8,

К10, К43.

Магнезиальная связка (МГ) представляет собой смесь каустического магнезита и раствора хлористого магния, твердеющую на воздухе,— магнезиальный цемент. Шлифоваль-

49

ные круги на этой связке гигроскопичны и должны храниться в сухом проветриваемом помещении. Круги имеют повышенный износ, нестойкий профиль, допускают VK не более 20 м/сек, но зато работают с небольшим нагревом обрабатываемой поверхности. Применяется при сухом шлифовании на заточных и зачистных операциях при обработке деталей прямого профиля, не требующих выдерживания точных размеров.

Силикатная связка (С) имеет основное связующее вещество - растворимое стекло (силикат натрия), а также окись цинка, мел и пластичную глину. Тепловое выделение при шлифовании такими кругами минимальное, а поэтому они применяются на таких операциях, где нагрев обрабатываемых деталей недопустим. Однако прочность этой связки намного ниже, чем керамической, и круги размягчаются от охлаждающей жидкости. Применяется при плоском сухом шлифовании торцом круга, шлифовании особо чувствительных к перегреву деталей, а также в случаях, когда круг имеет большую площадь контакта со шлифуемой деталью.

Корганическим (естественным) связкам относятся

шеллаковые связки.

Ксинтетическим связкам относятся бакелитовая,

глифталиевая и вулканитовая. Все органические связки намного прочнее неорганических.

Бакелитовая связка (Б), изготовляемая из искусственной фенолформальдегидной смолы, обладает высокой прочностью, твердостью и упругостью. Интенсивность тепловыделения при работе кругами на этой связке низка, однако она обладает пониженным сцеплением с зернами и способна разрушаться под действием щелочных растворов, входящих в состав СОЖ. При температуре, превышающей 250°С разрушается. Применяется при плоском шлифовании; прорезке узких пазов; обдирочных, заточных и отделочных работах; резьбошлифовании при допустимой скорости круга на этой связке 50 м/сек. Марки бакелитовых связок: Б, Б1, Б2, БЗ, Б4, БУ,

Б125, БП2.

50

Глифталиевая связка (Гф) представляет собой синтетическую смолу из глицерина и фталиевого ангидрида. Применяются круги на глифталиевой связке для чистовых и отделочных операций, так как отличительной их особенностью является повышенная упругость.

Вулканитовая связка (В) состоит из каучука и наполнителей (окиси магния и цинка, сажа и др.) и обладает высокой прочностью и эластичностью. При температуре, превышающей 150°С разрушается. Она позволяет изготовлять тонкие круги (до 0,5 мм толщиной) с относительно большим диаметром (до 150 мм). Круги на этой связке могут выдерживать большие удельные давления и получили широкое распространение на чистовых, полировальных и отрезных операциях и особенно в подшипниковой промышленности. Абразивные инструменты на вулканитовой связке делятся на жесткие (при введении серы до 60%), в которых связкой служит эбонит, и гибкие (при содержании серы до 15%), в которых связкой является резина. Жесткие круги (В, Bl, В2, ВЗ, В4, В5, СКН) изготовляются самого различного ассортимента: тонкие разрезные диски; круги для скоростного шлифования при VK=80 м/сек, применяемых для отрезки и прорезки пазов; круги для шлифования и полирования фасонных поверхностей, шлицев, резьб; круги для бесцентрового шлифования. Гибкие круги бывают четырех степеней эластичности: эластичный (1ГК), среднеэластичный (2ГК), мало эластичный (ЗГК) и жесткий (4ГК). Допустимая скорость работы для этих кругов составляет до 18 м/сек. Основным их достоинством является то, что во время работы их рабочий профиль принимает форму обрабатываемой поверхности в силу того, что вулканитовая связка для них берется с низким модулем упругости и относительно большим удлинением при разрыве. Такие круги хорошо зарекомендовали себя при полировании и отделочном шлифовании.

Под твердостью кругов понимается способность связки удерживать абразивные зерна от вырывания их с поверхности круга под действием внешних сил, или степень сопротивления

51

связки вырыванию зерен круга из материала связки. По ГОСТ 18118-79* круги по твердости делятся на восемь групп (табл. 6), внутри группы твердость разделяют по номерам, причем большему номеру соответствует большая твердость. Обозначение твердости идет по степени ее возрастания, поэтому круг М тверже круга ВМ.

Исходя из практики шлифования, можно выбирать требуемую степень твердости шлифовальных кругов в зависимости от вида работ:

ВТ—ЧТ - правка абразивных инструментов; шлифование шариков шарикоподшипников и деталей часовых механизмов;

СТ2—Т2 - обдирочные операции, ведущиеся вручную (обработка крупных отливок и поковок); отрезка шлифовальными дисками, прорезка канавок; круглое наружное шлифование методом врезания при необходимости сохранить профиль круга, бесцентровое шлифование ведущими кругами, хонингование отверстий небольших диаметров;

С2—СТ2 - предварительное круглое наружное и бесцентровое шлифование сталей (преимущественно незакаленных) и ковкого чугуна;

Cl—СТ1 - плоское шлифование сегментами и кольцевыми кругами на бакелитовой связке;

52

С2—СТ2 - хонингование и резьбошлифование кругами на бакелитовой связке; профильное шлифование, обработка прерывистых поверхностей;

СМ1—С2 - чистовое и комбинированное круглое, наружное, бесцентровое и внутреннее шлифование стали, плоское шлифование периферией круга, резьбошлифование деталей с крупным шагом;

Cl—С2 - заточка режущих инструментов вручную; СМ1—СМ2 - то же, но с механической или автомати-

ческой подачей; М2—СМ2 - плоское шлифование торцом круга;

М2—М3 - заточка и доводка режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом, шлифование труднообрабатываемых специальных сплавов.

Предусмотрен выпуск абразивных кругов трех классов точности: АА, А и Б /8/. Круги класса АА имеют наименьшие отклонения от заданных размеров и наименьшую неуравновешенность масс (дисбаланс).

Под структурой шлифовального круга понимается его внутреннее строение, т. е. процентное соотношение и взаимное расположение зерен, связки и пор в единице объема круга. Система структур выражается равенством:

(41)

где V3 - объем абразивных зерен; Vc - объем связки;

Vп - объем пор.

Основой системы структур является объемное содержание абразивного зерна в инструменте V3:

Номер структуры: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Объемное содержание зерна,% 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20

С повышением номера структуры на единицу объем абразивных зерен уменьшается на 2%. Структуры №0-4 называются закрытыми или плотными (рис. 40 а), №5-8 - средни-

53