Технология заточки режущих инструментов Часть 3.

Заточка деревообрабатывающего инструмента

Правильно выбранный шлифовальный алмазный  круг обеспечивает как высокую производительность заточки, так и высокое качество заточенных поверхностей, то есть высокую точность геометрических параметров и высокую стойкость.
          Шлифовальные круги, применяемые при заточке режущего инструмента, имеют ряд характеристик, которые необходимо учитывать при их выборе.
         Когда речь идет об алмазных или кубонитовых (CBN) кругах, то это:  
- форма и геометрические параметры;
- расположение алмазного слоя на поверхностях круга;
- ширина и толщина алмазоносного слоя,
- марка алмазов (прочность кристаллов);
- размеры зерен кристаллов в мкм;
- концентрация алмазов в алмазоносном слое %;
- вид связки (органическая, металлическая, керамическая).

         Основные геометрические параметры шлифовального круга: наружный диаметр диска, посадочный диаметр, размер вдоль оси вращения, форма диска, ширина алмазоносного слоя. Абразивный слой, содержащий в себе зерна алмазов или кубонита, может быть расположен на внешней поверхности диска или на торце и иметь плоскую или криволинейную рабочую поверхность. Плоская рабочая поверхность может быть расположена только перпендикулярно оси вращения. Преобладающее большинство поверхностей режущих клиньев зубьев деревообрабатывающего инструмента может затачиваться плоской торцевой поверхностью шлифовального круга, то есть абразивный слой расположен на торце металлического корпуса круга и имеет определенную ширину и толщину.
        В других случаях рабочая поверхность может быть либо цилиндрической, либо конической с различными углами наклона. Некоторые формы кругов имеют по две рабочих поверхности: на торце и на периферии диска.
         Для изготовления алмазных кругов используются зерна алмазов разной прочности: АС4, АС6, АС15, АС20, АС32 (расположены по нарастанию прочности). Наиболее широкое применение при изготовлении шлифовальных кругов находят алмазы АС4, АС6.
           При производстве алмазных кругов используют восемь диапазонов зернистостей. Самые крупные алмазные зерна имеют диапазон 250/200 мкм. Самые мелкие – 50/40 мкм. Размер зерен определяет шероховатость обработанной поверхности, в некоторой степени производительность шлифования и даже температуру в зоне резания. Чем мельче зерна, тем меньше шероховатость обработанной поверхности, но и меньше глубина шлифования при одном проходе, т.е. ниже производительность. Глубина шлифования за один проход не должна превышать 1¤3 размера применяемого зерна. Иногда имеет смысл делить процесс заточки на черновую и чистовую. При этом черновое шлифование производится кругом с большой зернистостью алмазов, например 160¤125. При этом шероховатость заточенных поверхностей может быть до 1,25 мкм. При чистовом шлифовании кругом с зернистостью алмазов 80¤63 может быть получена шероховатость 0,32-0,16 мкм. Это выгодно только при большой партии затачиваемого инструмента одного размера.
            Заточка твердосплавного режущего инструмента возможна только с помощью шлифовальных кругов, у которых алмазоносный слой содержит алмазы определенной прочности и зернистости, а связка – органическая или керамическая. При увеличении зернистости увеличивается высота неровностей шлифованной поверхности, то есть увеличивается шероховатость, и в тоже время, возрастает производительность шлифования. Поэтому необходимо выбирать оптимальную зернистость для каждого конкретного случая заточки. Чаще всего используют круги с зернистостью алмазов 100/80 или 125/100, с прочностью, соответствующей АС4 или АС6 и с условной концентрацией 100%. Наиболее часто применяемыми связками алмазоносного слоя являются органические с наполнителем из карбида бора типа В2-01 или В1-02. Такие связки обладают способностью обновлять режущую способность рабочей поверхности круга при падении режущей способности зерен абразива (алмазных зерен). Круги с алмазоносным слоем на керамической связке обладают большей жесткостью, но более склонны к засаливанию, то есть, их необходимо чаще зачищать (удалять налипшую стружку).
         Необходимую форму и размеры шлифовального круга, а также расположение алмазоносного слоя выбирают в зависимости от расположения поверхностей, которые необходимо шлифовать. Например, при заточке дисковых пил с напайными твердосплавными пластинками по задней грани, легкодоступной для шлифования, можно применять круги различной формы, такие как 12А2-45°, 12А2-20°, 4А2, 4В2 и  12R4, с алмазоносным слоем на торце. Заточку по передней грани возможно производить только кругами формы 12А-20° и 4В2, так как величина шага зубьев и размеры межзубного пространства ограничивают размеры круга вдоль оси его вращения.
           При заточке режущего инструмента, оснащенного твердосплавными пластинками, рекомендуется производить шлифование со скоростью резания 8-20 м/с при использовании кругов на металлической связке, 18-28 м/с при органической связке и 18-20 м/с при керамической связке. Если технологический процесс предусматривает получение малой шероховатости на затачиваемых поверхностях, т.е. производится доводка, то тогда используется шлифовальные круги с зернистостью 50/40 или 63/50, при этом скорость резания может быть 30-40 м/с .
           Из вышеприведенного анализа накопившегося опыта заточки различных видов и типов режущего инструмента, оснащенного твердосплавными ножами, следует, что высокое качество заточки достигается при соблюдении следующих основных правил и требований:
- правильный выбор характеристик шлифовального круга по зернистости, связке и форме;
- назначение оптимальных режимов шлифования (скорость резания, скорость продольной подачи, глубина шлифования и применение охлаждения);
- использование специальных автоматизированных станков;
- высокая квалификация операторов обслуживающих заточные станки.

Заказать и оформить доставку кругов по тел/факс +38044-524-25-32

Эл.почтой на адрес stm-instrument@bigmir.net

Купить в интернет-магазине: 

Технология заточки режущих инструментов.

Часть 1. Технологические особенности процесса заточки

Поддержание режущего инструмента в работоспособном состоянии обеспечивается своевременной и качественной заточкой – шлифованием рабочих поверхностей инструмента. Технология заточных работ весьма разнообразно и определяется материалом и геометрией режущего инструмента.

Основное назначение процесса заточки режущего инструмента заключается в следующем:

- обеспечение оптимальных геометрических параметров режущей части инструмента, способствующих повышению его стойкости, а также точности и производительности обработки;

 - обеспечение заданных пределов шероховатости заточенных поверхностей инструмента;

 - сохранение и восстановление режущих свойств, присущих инструменту, с минимально допустимыми изменениями в его поверхностных слоях;

 - обеспечение экономичной эксплуатации инструмента.

Круги из алмаза и эльбора  (форма и размер) для заточки металлорежущего инструмента выбираются в зависимости  от типа обрабатываемой поверхности.

К открытым поверхностям относятся задние поверхности инструмента, при заточке которых обеспечивается свободный выход шлифовального круга как в направлении продольной подачи, так и в перпендикулярном направлении. Для заточки задней поверхности применяются круги типов 12А2-45, 12V5-45, 11V9-70, 12V9.

Полуоткрытыми поверхностями инструмента являются такие, при заточке которых ограничен выход шлифовального круга в одном из направлений. К таким поверхностям относятся задние поверхности концевого инструмента и передние поверхности насадного инструмента.

К закрытым поверхностям относятся рабочие поверхности инструмента, при заточке которых ограничен выход круга как в направлении касательной подачи, так и в перпендикулярном к нему направлении. Это передние поверхности концевого инструмента.

Для заточки полуоткрытых поверхностей  концевого инструмента рекомендуются круги типа 1V1 вместо используемых на этих операциях 11А2.

При заточке передних поверхностей важен выбор ширины рабочего круга. В связи с этим для рекомендуется применять тарельчатые круги типов 12R4, 4A2, 12A2-20, 12V5-20, минимальная ширина рабочей поверхности которых равна 2-3 мм. независимо от диаметра.

Заказать алмазный заточной инструмент по тел/факс +38044-524-25-32, 

эл. почтой stm-instrument@bigmir.net

Купить инструмент в интернет магазине: http://stm-instrument.com.ua/

В офисе компании по адресу: Киев, краснозвездный пр-т, 126-Г, оф.2 

О шлифовальных кругах в машиностроении

Интенсификация инструментального производства на основе развития эффективных средств производства (инструменты, оборудование) и высокопроизводительных технологий механообработки – ключевая задача машиностроительного комплекса и других базовых отраслей промышленности. Применение сверхтвердых материалов рассматривается в инструментальном производстве как приоритетное направление увеличения производительности и повышения надежности режущих инструментов и деталей машин, включая шлифовальный круг. Использование абразивных инструментов из СТМ в технологиях шлифования основных инструментальных материалов – твердых сплавов, инструментальных сталей, режущей керамики, безвольфрамовых твердых сплавов, материалов на основе карбида бора и др., позволяет решать проблему рационального использования данных материалов, представляет важнейший резерв увеличения производительности обработки, в т.ч. шлифовальными кругами, предопределяет экономичность производственных процессов и гарантирует высокое качество обработки инструментов и деталей машин.

В этой связи актуальной задачей современной технологической науки является развитие фундаментальных и прикладных исследований в области машиностроения, механики и процессов управления по установлению механических, физико-химических и других закономерностей с целью их использования в производственных процессах с использованием шлифовальных кругов. Современная концепция комплексного прогноза проблем машиностроения в области обработки материалов предопределяет широкое применение методов вибрационного и волнового воздействия, совмещение механического воздействия с химическими, электрическими и другими процессами обработки современных материалов, где немаловажная роль отведена качеству такой детали, как шлифовальный круг. Потенциал научных исследований по совершенствованию и развитию процессов алмазной обработки материалов резанием во всем мире неуклонно возрастает. Это объясняется тем, что создание синтетических алмазов и кубического нитрида бора относится к числу наиболее выдающихся достижений XX века. Применение этих суперабразивов в различных отраслях производства ежегодно возрастает в мире на 5–10%. На их основе изготавливаются промышленные шлифовальные круги.

О большом внимании индустриально развитых стран к сверхтвердым материалам, как наиболее прогрессивным инструментальным, а в ряде случаев и конструкционным материалам, свидетельствует тот факт, что в настоящее время ведущие промышленно развитые страны (США, Япония, Германия, Англия, Италия, Франция) используют до 80% всех добываемых природных и производимых синтетических алмазов. При этом одной из основных областей применения СТМ является машиностроение, металло- и камнеобработка. В этих отраслях используется около 70% общего объема производства СТМ. В настоящее время в промышленности Украины применяется около 30 марок СТМ и более 4500 типоразмеров инструментов. Шлифовальные круги занимают одно из видных мест в промышленном производстве страны.

Как техническая продукция, сверхтвердые материалы и инструменты на их основе относятся к наукоемкой продукции, показателем которой, как известно, является стоимость 1 кг массы этой продукции. Так, стоимость 1 кг сверхтвердых абразивных материалов составляет порядка 1–5 тыс. долларов США, стоимость 1 кг инструментов из СТМ – 0,1–0,5 тыс. долларов США. По современным рыночным определениям шлифовальные круги и камнеобрабатывающий инструмент следует считать относящейся к средне- или высокотехнологичным отраслям промышленной продукции.

 Формы кругов изготавливаемые по ГОСТу представлены в таблицах.

Шлифовальный инструмент - формы кругов, применяемые в машиностроении (обозначения).

АЭРОБОР – КРУГИ ИЗ ЭЛЬБОРА НА КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ

АЭРОБОР – новое поколение кругов из эльбора на керамической связке, характеризующееся высокой пористостью с регулируемым размером пор.
Круги из эльбора на керамической связке АЭРОБОР высокоэффективны для шлифования сплавов на основе никеля, пластичных и жаропрочных сталей, а также термостойких сплавов в аэрокосмической промышленности и турбиностроении. Благодаря применению этих кругов можно избежать прижогов и трещин термостойких материалов.
Круги из эльбора на керамической связке АЭРОБОР особенно эффективны на операциях глубинного шлифования, шлифования глубоких профилей, винтов и гаек пар качения.
Повышенная пористость облегчает съем материала, что значительно уменьшает засаливание круга и частоту правок, и таким образом увеличивает срок службы круга.
Технология была разработана на Абразивном заводе «Ильич» с целью решения проблемы уменьшения температур в зоне шлифования и обеспечения лучших условий подачи СОЖ. Более интенсивное охлаждение позволяет применять увеличенные подачи, что согласно результатам испытаний кругов АЭРОБОРТМ позволяет обеспечить сокращение общего времени шлифования до 40%.
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ АЭРОБОР:
- УМЕНЬШЕНИЕ ПРИЖОГОВ И ТРЕЩИН НА ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТИ
- ВОЗМОЖНОСТЬ ШЛИФОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ, СТАЛЕЙ ТВЕРДОСТЬЮ 40-50 HRC
- БЫСТРЫЙ СЪЕМ МАТЕРИАЛА
- СОКРАЩЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОБРАБОТКИ ДО 40%
- УМЕНЬШЕНИЕ ЗАСАЛИВАНИЯ КРУГА
- УВЕЛИЧЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ кругов из эльбора на керамической связке АЭРОБОР
• Шлифование и глубинное шлифование вязких, пластичных сталей и сплавов, сплавов на основе никеля, сложнолегированных сталей
• Шлифование профилей хвостовиков турбинных лопаток, шарниров шатунов, направляющих
• Глубокое профильное шлифование, где подача СОЖ затруднена
• Шлифование жаропрочных сплавов
• Шлифование винтов и гаек пар качения
• Вышлифовка по целому стружечных канавок
Заточка инструмента без СОЖ

Алмазная обработка твердых сплавов

Значительное превосходство по твердости алмаза перед обычными абразивами, позволяет алмазному зерну легко внедряться в обрабатываемый материал и облегчить тем самым высокопроизводительный съем материала.
Коэффициент трения алмаза по металлам и твердым сплавам в 1,3-1,5 раза ниже, чем у электрокорунда и карбида кремния. Это уменьшает работу процесса и тем самым теплонапряженность процесса шлифования, что в свою очередь позволяет получать высокое качество обрабатываемой поверхности.
Другим важным преимуществом алмазов по сравнению с обычными абразивами является их высокая температуро- и теплопроводность (на порядок выше, чем у карбида кремния) и низкая теплоемкость. Благодаря этому свойству - теплота, выделяемая в процессе шлифования, не аккумулируется на режущей кромке зерна, а быстро отводится в глубь зерна, что способствует уменьшению температуры в зоне резания. В связи с этим, меньше нагревается как алмазное зерно, так и обрабатываемая поверхность.
По сравнению с зернами обычных абразивных материалов, зерна синтетических алмазов имею значительно меньшие радиусы округления вершин, меньшие углы выступов, большее число острых углов на зерне.
Большинство марок синтетических алмазов имеют развитую шероховатую поверхность с выступами, углублениями и большим числом режущих кромок на одном зерне. Это позволяет при шлифовании производить съем обрабатываемых материалов с меньшими усилиями и более низкими температурами.
При алмазной обработке в тонком поверхностном слое твердого сплава формируются остаточные напряжения сжатия, что повышает предел прочности твердых сплавов при изгибе на 15-50%. В результате повышается прочность и изностойкость обработанной поверхности, а тем самым и сроки службы деталей и инструмента из твердого сплава.