Маркировка заточных кругов

Шлифовальные круги. Обзор.

Шлифовальный круг – техническое средство обработки заготовок и деталей. Суть процесса – снятие малых величин вещества поверхностного слоя:

• 0.001~0.01 мм – полирование;
• 0.01~0.1 мм – тонкое шлифование;
• свыше 0.1 мм – обдирочная операция

Используется для ручных способов обработки и на станках. Представляет собой диск различной конфигурации с монолитной структурой или в виде сборной конструкции.

Компоненты шлифовальных кругов:

• Зерно абразива. Мелкие частицы твёрдого вещества, отвечающие за срез стружки. Применяются природные и искусственно созданные минералы.
• Связка. Соединяет между собой отдельные зёрна, создавая монолитное изделие.
• Поры. Пустоты в теле круга, незаполненные минеральными или органическими компонентами.
• Пропитки. Добавки, улучшающие технологические свойства круга:

• прочность и стойкость;
• снижение температуры в зоне контакта;
• уменьшение вибрации и т.п.

Характеристики шлифовальных кругов

• Зернистость. Показатель отражает размер отдельного зерна, – фракционность. Определяется величиной ячейки сита или номер соответствующего сита, сквозь которое просеивается порошок. Влияет на толщину снимаемой стружки, скорость резания.
• Твёрдость. Характеризует способность зёрен оказывать сопротивление «на вырыв» из тела диска.
• Структура. Определяет объём, занятый связкой и крошкой.
• Пористость. Увеличение пустот влияет на скорость удаления продуктов резания. Улучшает условия для доставки СОЖ (смазывающе-охлаждающая жидкость) в зону контакта заготовки и зерна. Уменьшает степень «засаливания» режущей кромки диска.
• Самозатачиваемость. Определяет процесс смены затупленных зёрен, – вырывание из тела инструмента или раскалывание. Обновление поверхности вызвано возрастанием сил резания из-за утраты острых кромок. Происходит рост внешних воздействий, приводящий к разрушению связки и удалению частиц.

Классификация шлифовальных кругов по зернистости

Размер снимаемого слоя, скорость резания, производительность определяется величиной крошки. По зернистости производится выбор инструмента и выбор операции:

FEPA*	ГОСТ 3647-80**	ГОСТ  9206-80***	Фракция, мм****	Примечание
F8–20	200–100	Р10–20	2.0~1.0	Грубое шлифование плоской торцевой частью
F16–22	125–80	Р16–24	1.3~0.8	Обдирочные операции
F24–100	63–16	Р30–100	0.7~0.15	Средняя шероховатость
F120–400	12–М40	Р120–400	0.12~0.035	Чистовая обработка
F 600–2500	М28–10	Р500	0.025~0.008	Полировка
F150–1000	10–М20	Р150–500	0.10~0.018	Доводка резьбы

Примечание к таблице:

• * – FEPA, Европейский метод классификации зернистости.
• ** – ГОСТ 3647-80 «Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля».
• *** – ГОСТ 9206-80 «Порошки алмазные технические условия».
• **** – приведён диапазон размера.

Выбор зернистости шлифовальных кругов

Размер зерна подбирается исходя из вида технологической операции, степени шероховатости поверхности детали:

• Очистка от ржавчины, окалины, снятие старого лакокрасочного покрытия относится к грубому способу. Отсюда, зерно должно иметь крупную фракцию.
• Внешнюю поверхность заготовки, не входящую в контакт с движущимися частями, очищают до средней шероховатости.
• Сопрягаемые детали, периодически трущиеся друг о друга, подвергают чистовой обработке, вплоть до полирования. 

Типы шлифовальных кругов по форме

Нормативные требования к форме, прочности приводятся в ГОСТ 2424-83. В старой редакции – ГОСТ 2424-75.  

Основные виды шлифовальных кругов:

• ПП – прямой, круглый (дискообразный). В разрезе представляет классический прямоугольник с утолщёнными стенками, посадочным отверстием по центру.
• К – кольцевой. Цилиндрический профиль.
• 3П – конический. Одна из сторон скошена от края к центру.
• 2П – двухсторонний конический. Обе рабочие стороны сточены под угол. В разрезе – верхняя часть круга выглядит как треугольник.
• ЧЦ – чашечный цилиндрический. Выполнен в виде прямоугольной чашки (цилиндр с дном).
• ЧК – чашечный конический. Цилиндр с наклонной образующей и плоским дном.
• Т – тарельчатый. Профиль напоминает неглубокую тарелку.

Современный действующий документ различает 39 типов приспособлений.

Классический вид, наиболее распространённый в промышленности, малом бизнесе и для бытового применения, – типоразмер ПП. Менее распространены в домашнем хозяйстве ЧК и Т.

Особенности конструкции шлифовальных кругов

Основные отличия – размер (до 230 мм в диаметре), малая масса и возможность использовать сборные приспособления:

• Отрезной диск (шлифовальный круг). Композит из армирующей основы, связующего (вулканит, бакелит, керамика), абразива (электрокорунд, карбид кремния).
• Лепестковый. Основа – набор полосок ткани. Применяется для грубых операций.
• Барабанный. Гибкая лента в форме цилиндра фиксируется на барабане. Применим для средних и тонких работ.
  

В реальности, ассортимент приспособлений гораздо шире. Подробное знакомство – в отдельных темах.

Материал шлифовальных кругов

Абразивный шлифовальный круг – это приспособление для резания, снятия тонких слоёв вещества. Среди последних встречаются древесина, пластмасса, мягкие металлы, горные породы, стекло, стали и твёрдые сплавы. Основной показатель режущей кромки – твёрдость.

Минералы:

• Электрокорунд. Основа – оксид алюминия (Al2O3). Виды:

• a. Белый. Марка 25а, 24а, 23а. Эффективен для работ по закалённым инструментальным сталям.
• b. Нормальный. Марка 16а, 15а, 14а, 13а. Используется в приспособлениях с переменной режущей нагрузкой, обработка материала с вязкой структурой.
• c. Титанистый. В состав введён оксид титана. Применим в тяжёлых условиях резания.
• d. Хромотитанистый. Марка 95а, 94а. Введена лигатура из соединений хрома и титана. Область – ответственные операции обработки.
• e. Циркониевый. Марка 38а. Эффективность, по сравнению с электрокорундом, до 100~400%. Основные операции – обдирочное шлифование.

Увеличение цифрового показателя – рост качества и свойств зёрен.

• Карбид кремния. Техническое название синтетического аналога – карборунд.

• a. Зелёный. Марка 62с, 63с, 64с.
• b. Чёрный. Марка 52с, 53с, 54с, 55с.

Область применения – хонингование, заточка режущих инструментов. Имеет одну из самых низких цен среди аналогов.

• Алмаз. В промышленности применяются синтетические алмазы. Используются для разрезания металлов, заточки твёрдосплавных напаек режущего инструмента, правки сверхтвёрдых материалов.
• Эльбор. Кубический нитрид бора. Второй по твёрдости после алмаза. Но имеет повышенную температурную стойкость, до 1100~1300°C. Для решения домашних задач почти не применяется в силу высокой стоимости.

Маркировка шлифовальных кругов

Понять особенности шлифовального круга помогает визуальный осмотр и чтение маркировки. В наименовании отражено:

• вид изделия;
• геометрические параметры;
• размеры посадочного места;
• зернистость;
• твёрдость круга;
• материал связки;
• безопасное число оборотов;
• скорость резания (шлифования);
• группа точности;
• биение диска (неуравновешенность).

Пример:

Изделие	Диаметр, мм	Толщина диска, мм	Посадочный диаметр, мм	Характеристика		Число оборотов max, об/мин	Масса, грамм
				ГОСТ	FEPA
Диск отрезной	180	2.5	22.23	14А 63 Т2 БУ	A 30 S BF	8500	143

Примечание

• 14А 63 Т2 БУ:
• 14А – электрокорунд нормальный (A – по FEPA)
• 63 – зернистость (30 по FEPA);
• Т2 – твёрдость шлифовального круга (S по FEPA);
• БУ – бакелитовая смола с армирующей сеткой (BF по FEPA).

Твёрдость шлифовальных кругов

Это определение зачастую недопонимают. Твёрдость минерала и приспособления – суть разные понятия. Для инструмента – это степень сопротивления вырыву зерна из основания.

По международной системе сертификации маркируется буквами латинского алфавита:

• Группа самых мягких изделий – F, G.
• Нормальномягкие – H, I, J.
• Среднемягкие – K, L.
• Средние – M и N.
• Среднетвёрдая группа – O, P, Q.
• Твёрдые – R, S.
• Совсем твёрдые – T, U.
• Особотвёрдые – V, W, X, Y, Z.

Показатель твёрдости абразивного шлифовального круга показывает соотношение объёмов связки и пор. Уменьшение пустот повышает твёрдость. Степень зависит от применяемой местной рецептуры и способа производства.

Связка шлифовальных кругов

Зёрна в шлифовальном круге соединяются с силовой основой и между собой посредством:

• Вулканита – органическое вещество на основе синтетического каучука. Маркировка В (R).
• Бакелита – объединение формальдегидных смол. Основное преимущество – возможность работать на высоких оборотах. Маркировка Б (B).
• Керамики – смесь глин, подвергшихся спеканию или расплавлению. Обладает высокой огнеупорностью, водостойка. Маркировка К (V).

Основной ориентир при подборе абразивного шлифовального круга – технические характеристики обрабатываемого материала и назначение технологической операции. Например, шлифование металла или резка. Целесообразно учесть совокупную стоимость.