абразивный и эльборовый инструмент что это такое

Эльборовый инструмент разновидности, преимущества, применение

Высокая твердость эльбора, в 3-4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000-1200С. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жестких режимах шлифования. Очевидно, что зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Таким образом, эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

ЭЛЬБОР (кубический нитрид бора) как материал, сочетает в себе высокую твердость, температурную устойчивость и химическую инертность, особенно эффективен при шлифовании термообработанных, быстрорежущих, подшипниковых, нержавеющих, жаропрочных сталей и титановых сплавов c твердостью от 55 HRC и выше.

Применение

Обрабатываемый материал

Типы связок для изготовления эльборового инструмента:

Применение связок для кругов из эльбора:

Эльбор – химическая формула, свойства

Его химическая формула: BN. Иное название – боразон, что ближе по звучанию к формуле материала. Внешне это прозрачные кристаллы жёлтого цвета, форма которых октаэдрическая. По твёрдости эльбор лишь немного уступает алмазу. Так, если микротвердость алмаза 1000×10^2 МПа, то для эльбора этот показатель – (800-900)×10^2 МПа, а по сравнению с остальными традиционными абразивами, он выше в три-четыре раза:

Таким образом, налицо значительное преимущество перед ними, так как износ зёрен эльбора заведомо будет происходить в несколько раз дольше.

Чем ещё эльборовый круг лучше алмазного, так это его термической и химической стойкостью.

Окисление эльбора начинает происходить в момент температур 1000-1200 °C, когда аналогичные процессы у алмаза начинаются с 600-700 °C.

Химическая стойкость материала выражается в том, что он не реагирует с щелочами и кислотами, а также инертен ко многим, входящим в состав сплавов и сталей, химическим элементам. Особенно важно то, что эльбор инертен к железу, чем не может «похвастаться» алмаз, который очень хорошо в нём растворяется. Из-за этой особенности алмазные круги быстро изнашиваются при шлифовании стали.

Исходя из характеристик, рекомендуется использовать эльборовые круги шлифовальные для окончательной обработки деталей, или же для получистовой. Материалы – сплавы сталей жаропрочных, труднообрабатываемых быстрорежущих, высоколегированных. Также среди требований к обрабатываемым деталям указано то, что они должны состоять из сплавов, которые закалены минимум до HPC 50.

Резцы эльборовые: обзор, особенности, ГОСТ и отзывы

Для обработки твердотельных заготовок в промышленности используются мощные прецизионные станки. Они характеризуются высокой частотой вращения режущей оснастки, позволяющей осуществлять чистовую доводку изделия под нужные размеры. Но качественно реализовывать подобные операции невозможно без соответствующих по характеристикам насадок.

Традиционные сплавы, даже из инструментальной стали, не всегда выдерживают пиковые нагрузки, что заставляет операторов искать более подходящие расходники. Решить эту задачу позволяют резцы эльборовые, а точнее вставки, повышающие надежность основного обрабатывающего элемента и увеличивающие эффективность механического воздействия на заготовку.

Общие сведения об эльборе

Наиболее популярным материалом, применяемым на обрабатывающих производствах в качестве режущей детали, является алмаз. Он имеет высокую степень твердости, выдерживает большие нагрузки и отличается долговечность. В свою очередь, эльбор может выступать как альтернатива природному минералу. По механическим свойствам он практически не уступает алмазу, а в показателях твердости в 3-4 раза превосходит традиционные абразивные расходники. При этом эльбор как таковой не является в полной мере режущей оснасткой.

Обрабатывающая деталь имеет сборную конструкцию, основная часть которой может выполняться из распространенных твердотельных и инструментальных сталей. На окончании таких элементов как раз и фиксируются пластины эльборовые для резцов, выполняющие непосредственно механическое абразивное воздействие. Это вставки на основе кристаллов, представляющих собой кубический нитрид бора. Форма и размеры накладных пластин могут быть разными в зависимости от целевого назначения и конструкции несущей детали.

Эксплуатационные особенности эльборовой оснастки

Даже на фоне твердосплавных и минералокерамических резцов технико-физические свойства эльбора впечатляют. Достаточно сказать, что он может демонстрировать стойкость при механической обработке, в разы превышающую показатели вышеупомянутых материалов. Это позволяет, к примеру, при скорости вращения шпинделя порядка 500 м/мин осуществлять коррекцию заготовок из чугуна. Так проявляется грубая механическая доводка, но резцы эльборовые вполне могут использоваться и в чистовом формировании контуров деталей.

К слову, глубина ликвидации наружного слоя может достигать 0,1-0,2 мм. Сама режущая способность эльбора отличается тем, что для выполнения обработки требуется меньше усилий от станка. С одной стороны, это дает возможность эффективно справляться с твердотельными сплавами, а с другой – в обслуживании менее проблемных заготовок затрачивать минимальные объемы энергетических ресурсов оборудования. Понижение требований к мощностному потенциалу обуславливается особенностями механического контакта эльбора с поверхностью заготовки.

Конструкционные параметры и размерные характеристики деталей выполняются по общим нормативам, прилагаемым к элементам с алмазными напайками. В частности, можно ориентироваться на ГОСТы под разделами 13288 и 13297-67. В соответствии с техническими требованиями длина изделия может варьироваться от 40 до 125 мм. Шаг при этом будет составлять 20 мм – то есть существуют расходники на 40, 60, 80 мм и т. д.

При этом длина непосредственно рабочей части варьируется от 10 до 40 мм – этот показатель определяет и диаметр функциональной основы, которую представляет резец эльборовый. ГОСТ указывает, что толщина внутреннего стержня детали должна составлять от 6 до 12 мм. Полный же диаметр варьируется от 10 до 40 мм.

То есть это могут быть и тонкие элементы для чистового шлифования, и массивные резцы для грубой поверхностной коррекции формы.

Основные характеристики эльборовых элементов

Остальные параметры касаются минимальных временных периодов стойкости (в минутах), и наработки (в квадратных метрах). Немаловажным является также максимальное значение параметра шероховатости (в микрометрах). Он должен соответствовать стандартам ГОСТ 2789.

Эльборовые круги могут работать как на сухую, так и с охлаждающей жидкостью. Эти данные также указываются в ГОСТе 24106-80 для каждого его типа. В качестве охлаждающей жидкости могут выступать:

Эльборовые круги для заточки ленточных пил

Преимущества применения CBN кругов:

Ленточные пилы выпускаются разными производителями, каждый из которых предлагает собственный профиль зубьев, поэтому и для их заточки требуется использовать соответствующие круги.

Разделить пилы по различию глубины и форме впадины между зубами можно на три группы:

Однако для пил каждого производителя может использоваться эльборовый круг с конкретными данными:

Значение во втором столбце расшифровываются следующим образом: 10 – передний угол, 30 – угол задний, 6,5- глубина впадины.

Требования к маркировке и хранению

Эти данные также занесены в ГОСТ 24106-80. Касательно маркировки, в нём указано что и каким образом должно быть размещено на готовой продукции. Например, для кругов, наружный диаметр которых более 225 мм, полный перечень характеристик в виде маркировки нужно наносить на сам корпус круга.

Для продукции, наружный диаметр которых лежит в пределах от 50 до 225 мм, на корпус наносятся лишь некоторые основные показатели, такие как степень твёрдости, зернистость, марка эльбора, относительная концентрация и рабочая скорость. Для эльборовых кругов, чей наружный диаметр менее 50 мм, вся маркировка наносится на этикетку.

Что касается упаковки и транспортировки, то каждый шлифовальный элемент должен быть обмотан упаковочным материалом, который сможет защитить эльборосодержащий слой от возможных повреждений. В коробках их следует укладывать так, чтобы во время транспортировки избежать возможных перемещений внутри, тем самым обеспечить им безопасное транспортирование и сохранность исходного вида эльборового изделия.

Назначение инструмента из эльбора

Прежде всего такие инструменты предназначены для шлифования. Они используются как элементы и части шлифовальных машин и как самостоятельное орудие для шлифования. Кроме того, инструменты из такого материала являются отличным орудием для заточки деталей, предметов. Эльбор, как сырье для абразивных инструментов, представляет собой смесь нитрида бора с керамической связкой, где также присутствуют примеси лития. Таким образом эльборовый инструмент раз в пять тверже других видов абразивных инструментов — кроме алмазных изделий, — и при этом имеет более длительный срок эксплуатации. Также характерной особенностью таких орудий, является более мягкая шлифовка поверхностей деталей.

Шлифовальный круг из эльбора

Самым часто встречаемым и используемым в промышленных целях инструментом из эльбора является круг для шлифования. Эльборовый шлифовальный круг может использоваться для идеального выравнивания поверхности как охлажденных, так и раскаленных металлов. Такой эльборовый инструмент чаще всего используется для финальной обработки изделия.

Эльборовый инструмент: заточные бруски

Благодаря своей октаэдрической структуре сырья, эльборовый инструмент в виде бруска совершает шлифование и затачивание предметов более мягко и плавно, чем, например, алмазные изделия, исключая риск нежелательных рисок-полосок. Эльборовые бруски могут доводить поверхность изделий до зеркального состояния.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНО — ПОДШИПНИКОВЫЙ ЦЕНТР

Различают три основных способа изготовления спиральной канавки сверла: вышлифованный профиль, фрезерованный профиль и винтовой прокат. В производстве самый дешевый способ — винтовой прокат, соответственно в ущерб качеству. Это не смущает отечественные фирмы и они массово закупают в Китае именно эти сверла. При этом их изготавливают из самой дешевой стали 4241 (меньше 3% вольфрама W) и маркируют Р6М5. В принципе они вполне пригодны для работы по дереву.

Заточка свёрл.

Если вы работаете с деревом, сверло можно не перетачивать годами. Другая история со свёрлами по металлу. Их изготавливают из быстрорежущей стали и твёрдость рабочей поверхности достигает HRC 62-64. Наиболее распространёнными марками стали являются Р9, Р6М5, Р18 и Р6М5К5. Особое место занимают твёрдосплавные свёрла из сплавов ВК8 и ВК6М, которые изготавливают, как монолитными, так и с напайными пластинами. Значительное количество типов сверл обуславливает и разный подход к их заточке и переточке.

Не последнюю роль играет и тип обрабатываемого материала от которого зависит угол в плане сверла. Для сверления конструкционных, легированных и подобных сталей он составляет как правило 2φ118°, а для более мягких сталей 2φ135°.

При заточке и переточке должен быть получен не только угол в плане φ, но и необходимые для резания задние углы α 8-18° и спад затылка. Это позволит исключить трение задней поверхности о дно отверстия. Качество заточки оценивают осевым биением кромок δ, зависящим от погрешности окружного шага канавок Δ и нецентричности сердцевины ω. Непрямолинейность режущих кромок не должна превышать 2 δ.

Биение легко проверить стрелочным индикатором часового типа, который крепится на стойке.

При заточке нельзя допускать перегрева сверла, так как могут появиться трещины и возможно отслоение твердосплавных пластин. Для того, чтобы избежать этого, необходимо периодически охлаждать сверло жидкостью. Для охлаждения можно использовать обычную воду, но гораздо эффективней смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), о чём не следует забывать и в процессе сверления.
Подбор сверла под нарезание резьбы

Преимущества перед остальными абразивными инструментами:

Все эти преимущества сыграли значительную роль в популярности применения данного инструментария в промышленных целях, особенно широко его используют в станкостроении и машиностроении.

Негативные отзывы

Поскольку эльбор изначально разрабатывался как материал для заточки с учетом всех нюансов технологического процесса, критики в адрес его эксплуатационных качеств практически не встречается. Разве что стоит отметить скептическое отношение токарей к резцам с накладками как таковым.

Если в плане эффективности абразивного действия они полностью себя оправдывают, то особенности конструкции предполагают определенные ограничения по использованию таких элементов. Но это касается не только эльборовых вставок для резцов, но и алмазных аналогов.

Почему эльборовый инструмент выгодно купить у нас?

• Если у вас остались какие-либо вопросы, касающиеся эльборовых инструментов, вы прямо сейчас можете набрать наш номер телефона, и наши квалифицированные консультанты помогут вам разобраться в них.

Источник

Абразивный и эльборовый инструмент что это такое?

Эльборовые круги — Классификация, Сферы применения

Эльборовый инструмент по твердости близок к алмазу, но по некоторым другим характеристикам его превосходит. Этот материал имеет несколько торговых названий: эльбор (образовано сочетанием слов Ленинград и бор) киборит, кингонгит, кубонит, боразон (ближе всего к формуле вещества). Кубический нитрат бора с химической формулой BN, от которой образована аббревиатура (CBN в зарубежном написании, КНБ – в русском) – желтые прозрачные кристаллы.

Твердость эльбора — (800-900)×10^2 МПа, у алмаза этот показатель — 1000×10^2 МПа, а микротвердость любых других абразивов ниже в несколько раз. Кроме этого преимущества, у эльбора химическая и термическая стойкость выше алмазной. Если алмаз начинает окисляться уже при температуре 600-700 °C, боразон способен выдержать повышение температуры до 1000-1200 °C.

Материал инертен к элементам, включаемым в состав легированных сталей, не реагирует на щелочи и кислоты. Еще один плюс – инертность к железу, в котором алмаз может раствориться. Этим объясняется то, что эльборовые круги предпочтительнее алмазных при шлифовании сталей.

Преимущества эльборовых кругов перед иными расходными инструментами:

Эти достоинства позволяют широко использовать материал в промышленности, особенно в машиностроении и станкостроении.

Применение эльборовых кругов

Эльборовые шлифовальные круги лучше других абразивных материалов служат при обработке деталей из цементированных, сложнолегированных, подшипниковых, азотированных, и штамповых сталей с высоким содержанием кобальта, ванадия, вольфрама, молибдена.

Высокопористые круги эффективны при работе и с менее твердыми сплавами, основой которых служит никель, и износостойкими покрытиями: детонационных, плазменных, закаленного чугуна и хрома.

Использование боразоновых кругов повышает качество и точность обработки, увеличивает производительность и приносит значительную экономию.

Требования ГОСТ

Шлифовальные эльборовые круги изготавливаются в соответствии с ГОСТом 24106-80, в котором обговариваются требования к эльборосодержащему слою и корпусу, указывается относи тельная концентрация, зернистость и марка эльбора. Размеры и типы кругов определяются ГОСТом 17123, а скорости, при которых используется инструмент, определяются его механической прочностью и могут соответствовать 60, 50, 45 или 35 метрам в секунду.

Основные технические характеристики

К основным относятся четыре характеристики:

К другим данным относятся возможность работы всухую или с применением охлаждающей жидкости, максимальный параметр шероховатости, измеряемый в микрометрах, наработка инструмента в квадратных метрах и период стойкости в минутах.

Корпус круга

В качестве материала корпуса используется керамика или металл, по прочности и жесткости отвечающие требования безопасности. От материала корпуса зависит максимальная скорость работы станка:

Применение кругов с различными связками

Заточка режущего инструмента из быстрорежущих сталей. Шлифование направляющих станин. Плоское шлифование труднообрабатываемых сталей

Круглое внутреннее и плоское шлифование режущего инструмента и других деталей из труднообрабатываемых сталей. Резьбошлифование и зубошлифование. Шлифование отверстий и беговых дорожек малогабаритных прецизионных подшипников

Шлифование резьбы с малым шагом. Чистовое хонингование сталей

CBN-круги с керамической связкой высокопористые, это позволяет снизить их засаливаемость, уменьшить частоту правок и улучшает подачу охлаждающей жидкости при мокром способе работы. В результате рабочий интервал температур может повышаться без появления прижогов. Эти круги эффективны при выполнении профильного и глубинного шлифования, обработке сталей с пониженной твердостью, жаропрочных т вязких сплавов. Обычная для кругов с керамической связкой концентрация зерна – 100%, если этот показатель выше, увеличивается и срок службы круга, а так же его режущая способность.

Органические связки предназначены для кругов, используемых при выполнении следующих работ:

Вне зависимости от вида связки эльборовые круги могут работать как с водяным охлаждением, так и с применением сухого метода. В качестве охлаждающей жидкости используется специальная эмульсия, индустриальное масло (с добавлением сульфофрезола или без него), водяной раствор нитрата натрия и т.д.

Зернистость эльбора

Эльбор для кругов может быть в виде шлифпорошка, микропорошка или зерна. От размеров зерна зависит применение круга, это распределение можно увидеть в таблице:

Эльборовый круг — чем лучше алмазного и других абразивов

Эльборовые круги для шлифования имеют свои достоинства перед аналогичными кругами из алмаза. Чтобы понять, в чём они проявляются, рассмотрим свойства этого материала, его химическую формулу и основные свойства, а также требования государственных стандартов.

Эльбор – химическая формула, свойства

Его химическая формула: BN. Иное название – боразон, что ближе по звучанию к формуле материала. Внешне это прозрачные кристаллы жёлтого цвета, форма которых октаэдрическая. По твёрдости эльбор лишь немного уступает алмазу. Так, если микротвердость алмаза 1000×10^2 МПа, то для эльбора этот показатель – (800-900)×10^2 МПа, а по сравнению с остальными традиционными абразивами, он выше в три-четыре раза:

Таким образом, налицо значительное преимущество перед ними, так как износ зёрен эльбора заведомо будет происходить в несколько раз дольше.

Чем ещё эльборовый круг лучше алмазного, так это его термической и химической стойкостью.

Окисление эльбора начинает происходить в момент температур 1000-1200 °C, когда аналогичные процессы у алмаза начинаются с 600-700 °C.

Химическая стойкость материала выражается в том, что он не реагирует с щелочами и кислотами, а также инертен ко многим, входящим в состав сплавов и сталей, химическим элементам. Особенно важно то, что эльбор инертен к железу, чем не может «похвастаться» алмаз, который очень хорошо в нём растворяется. Из-за этой особенности алмазные круги быстро изнашиваются при шлифовании стали.

Исходя из характеристик, рекомендуется использовать эльборовые круги шлифовальные для окончательной обработки деталей, или же для получистовой. Материалы – сплавы сталей жаропрочных, труднообрабатываемых быстрорежущих, высоколегированных. Также среди требований к обрабатываемым деталям указано то, что они должны состоять из сплавов, которые закалены минимум до HPC 50.

Когда появился боразон

Впервые в мире кубический нитрид бора был получен в 1957 году, а синтезировать его на просторах СССР начали с 1965 года. В 1980 году был составлен государственный стандарт для шлифовальных кругов, выполненных при использовании боразона.

Некоторые требования по ГОСТу

Круги эльборовые шлифовальные выполняются по ГОСТ 24106-80. В нём указаны все технические требования к корпусу и к эльборосодержащему слою, с указанием марок эльбора, его зернистости, относительной концентрации.

Эльборовые круги могут работать при скоростях 35, 40, 50 и 60 метров в секунду, в зависимости от механической прочности. Типы и основные размеры, которые применяются для изготовления шлифовального круга, определяются по ГОСТу 17123.

Основные характеристики эльборовых элементов

Остальные параметры касаются минимальных временных периодов стойкости (в минутах), и наработки (в квадратных метрах). Немаловажным является также максимальное значение параметра шероховатости (в микрометрах). Он должен соответствовать стандартам ГОСТ 2789.

Эльборовые круги могут работать как на сухую, так и с охлаждающей жидкостью. Эти данные также указываются в ГОСТе 24106-80 для каждого его типа. В качестве охлаждающей жидкости могут выступать:

Требования к маркировке и хранению

Эти данные также занесены в ГОСТ 24106-80. Касательно маркировки, в нём указано что и каким образом должно быть размещено на готовой продукции. Например, для кругов, наружный диаметр которых более 225 мм, полный перечень характеристик в виде маркировки нужно наносить на сам корпус круга.

Для продукции, наружный диаметр которых лежит в пределах от 50 до 225 мм, на корпус наносятся лишь некоторые основные показатели, такие как степень твёрдости, зернистость, марка эльбора, относительная концентрация и рабочая скорость. Для эльборовых кругов, чей наружный диаметр менее 50 мм, вся маркировка наносится на этикетку.

Что касается упаковки и транспортировки, то каждый шлифовальный элемент должен быть обмотан упаковочным материалом, который сможет защитить эльборосодержащий слой от возможных повреждений. В коробках их следует укладывать так, чтобы во время транспортировки избежать возможных перемещений внутри, тем самым обеспечить им безопасное транспортирование и сохранность исходного вида эльборового изделия.

Инструмент абразивный и эльборовый

Абразивный и эльборовый инструмент должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.028-82 “ССБТ. Процессы обработки абразивным и эльборовым инструментом. Требования безопасности”.

Заточные и шлифовальные станки должны соответствовать общим требованиям, изложенным в разд. 2.1 настоящих правил. К испытаниям абразивного и эльборового инструмента допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, обучение и проверку знаний инструкции по охране труда и имеющие соответствующую запись в квалификационном удостоверении на право производства специальных работ.

Лица, допущенные к работе на заточных или шлифовальных станках, также должны иметь об этом запись в квалификационном удостоверении. На шлифовальных и отрезных кругах (кроме эльборовых) диаметром 250 мм и более, а также на шлифовальных кругах, предназначенных для работы на ручных шлифовальных машинах, должны быть нанесены цветные полосы: желтая — на кругах с рабочей скоростью 60 м/с, красная — 80 м/с, зеленая — 100 м/с, зеленая и синяя — 120 м/с. Допускается нанесение цветных полос на этикетку при условии ее прочного скрепления с кругом.

Каждый круг должен быть испытан потребителем при испытательной скорости и осмотрен. После испытания на круге должна быть сделана отметка краской или наклеен специальный ярлык на нерабочей поверхности с указанием порядкового номера испытания круга, даты испытания, условного знака или подписи работника, ответственного за испытание. Запрещается эксплуатация кругов с трещинами на поверхности, с отслаиванием эльборосодержащего слоя, а также не имеющих отметки об испытании на механическую прочность или с просроченным сроком хранения.

Шлифовальные круги диаметром 125 мм и более с рабочей скоростью свыше 50 м/с, а также круги диаметром 250 мм и более в сборе с планшайбой перед установкой на станок должны быть отбалансированы. При обнаружении дисбаланса круга после первой правки или в процессе работы должна быть проведена его повторная балансировка. Работать на инструменте, предназначенном для работ с применением смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), без СОЖ запрещается.

Шлифовальные станки, работающие с использованием охлаждающей жидкости, должны быть оборудованы групповыми или индивидуальными установками для отсоса вредных аэрозолей из зоны обработки.

Станки, при работе на которых в воздухе рабочей зоны образуется пыль, концентрация которой превышает предельно допустимую, должны быть оборудованы отсасывающими устройствами.

Перед пользованием инструментов он должен проработать на холостом ходу с рабочей скоростью следующее время: круги (включая эльборовые на керамической связке) диаметром до 150 мм — 1 мин., св. 150 до 400 мм — 2 мин, св. 400 мм — 5 мин; эльборовые круги на органической и металлических связках — 2 мин.

При работе ручным шлифовальным и переносным маятниковым инструментом, а также на обдирочных и отрезных станках с ручной подачей рабочая скорость круга не должна превышать 80 м/с.

До начала работы шлифовальной машиной защитный кожух должен быть закреплен так, чтобы при вращении круга вручную он не соприкасался с кожухом.

Работать без защитных кожухов допускается на машинах со шлифовальными головками диаметром до 30 мм, наклеенными на металлические шпильки. Применение в этом случае защитных щитков и очков обязательно.

При установке абразивного инструмента на вал пневматической шлифовальной машины посадка должна быть свободной; между кругом и фланцами должны быть эластичные прокладки из картона толщиной 0,5-1 мм. После установки и закрепления круга не должно быть его радиального или осевого биения.

Шлифовальные круги, диски и головки на керамической и бакелитовой связках должны подбираться в зависимости от частоты вращения шпинделя и типа машины.

При выполнении работ по отрезке или прорезке металла ручными электрическими машинами, предназначенными для этих целей, должны применяться круги, соответствующие требованиям ГОСТа и паспортным данным на ручные шлифовальные машины.

Выбор марки и диаметра круга для ручной шлифовальной машины производится из условия максимально возможной частоты вращения, соответствующей холостому ходу шлифовальной машины.

Работать боковыми (торцевыми) поверхностями круга, если он не предназначен для этого вида работ, запрещается.

При работе на одном шпинделе шлифовального станка двумя кругами их диаметры должны отличаться не более чем на 10 %.

Затачиваемый предмет должен подводиться к кругу плавно, без ударов; нажимать на круг следует без усилий.

Не допускается тормозить вращающийся круг нажатием на него каким-либо предметом.

Правку кругов необходимо выполнять только правящими инструментами.

При закреплении круга применять насадки на гаечные ключи и ударный инструмент запрещается.

На станках с ручной подачей изделий использовать рычаг для увеличения усилия нажатия обрабатываемых деталей на шлифовальный круг запрещается.

Полировать и шлифовать мелкие детали следует с применением специальных приспособлений и оправок, исключающих возможность ранения рук. Работать со средними и крупными деталями следует в хлопчатобумажных рукавицах.

При обработке шлифовальными кругами изделий, не закрепленных жестко на станке, необходимо использовать подручники. Подручники должны быть передвижными, их конструкция должна обеспечить установку и закрепление в требуемом положении. У станка с двумя подручниками перемещение их должно быть независимым. Перестановка подручников во время работы запрещается. Подручники должны иметь площадку достаточного размера для обеспечения устойчивого положения обрабатываемого изделия. Их необходимо устанавливать так, чтобы верхняя точка соприкосновения изделия со шлифовальным кругом находилась выше горизонтальной плоскости, проходящей через центр круга, но не более чем на 10 мм. Зазор между краем подручника и рабочей поверхностью шлифовального круга должен быть меньше половины толщины шлифуемого изделия, но не более 3 мм. На краях подручников со стороны шлифовального круга не должно быть выбоин, сколов и других дефектов.

Абразивный и эльборовый инструмент и элементы его крепления (болты, гайки, фланцы и т. д.) должны быть ограждены защитными кожухами, прочно закрепленными на станке.

Расположение и наибольшие допустимые углы раскрытия защитных кожухов должны соответствовать указанным на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Расположение и наибольшие допустимые углы раскрытия защитных кожухов:

а — для кругов, применяемых на обдирочных и точильных станках; б — для кругов, используемых на обдирочных и точильных станках при расположении обрабатываемых деталей ниже оси круга; в — для кругов, применяемых на круглошлифовальных, бесцентрово-шлифовальных и заточных станках; г — для кругов, используемых на плоскошлифовальных и заточных станках, работающих периферией круга; д — для кругов, применяемых на переносных станках с гибким валом, обдирочных с качающейся рамой (маятниковых) и заточных станках; е — для кругов, работающих наиболее высокой своей точкой

Шлифовальные и заточные станки с горизонтальной осью вращения круга, должны быть оборудованы защитным экраном для глаз из безосколочного материала толщиной не менее 3 мм. Конструкция экрана должна предусматривать переустановку его в соответствии с размером обрабатываемой детали и степенью износа шлифовального круга. Экран по отношению к кругу должен располагаться симметрично, а ширина экрана должна быть больше высоты круга не менее чем на 150 мм. При невозможности использования стационарного защитного экрана должны применяться защитные очки с упрочненными стеклами.

Механическая прочность кругов должна проверяться на специальных стендах, установленных в помещениях, изолированных от основного производства. Испытываемый инструмент, установленный на шпинделе стенда, должен быть заключен в камеру, обеспечивающую защиту работающего от осколков круга при его возможном разрыве. Испытательный стенд должен быть снабжен указателем частоты вращения шпинделя и иметь блокировку, исключающую включение привода при открытой испытательной камере без снятия испытательной нагрузки. Направление резьбы для крепления круга должно быть обратным направлению вращения шпинделя. При испытаниях запрещается открывать испытательную камеру стенда до полной остановки шпинделя.

Перед испытанием шлифовальные круги должны быть осмотрены. На них не должно быть отслоившегося эльборосодержащего слоя и трещин. Отсутствие трещин в кругах на керамической связке должно быть проверено простукиванием их в подвешенном состоянии деревянным молоточком массой 150-200 г. Круг без трещин должен издавать чистый звук.

Механическая прочность эльборовых кругов на органической и металлической связках должна контролироваться при скорости 1,5 V_р.

Время вращения шлифовальных кругов при испытании на механическую прочность – 5 мин.

Время испытания отсчитывается с момента набора испытываемым кругом испытательной скорости (V_и).

Результаты испытания кругов должны записываться в “Журнал испытания абразивного и эльборового инструмента” прошнурованный и скрепленный сургучной печатью. Страницы журнала должны быть пронумерованы.

Транспортировать абразивные инструменты, шлифовальные материалы и абразивные пасты следует согласно ГОСТ 27595-88 “Материалы шлифовальные и инструменты абразивные. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение” в зависимости от их вида, типа и марок в коробках, пакетах, мешках, бочках, ящиках, контейнерах, ящичных поддонах. При транспортировании и погрузочно-разгрузочных работах абразивные инструменты не должны подвергаться резким толчкам, ударам, и воздействию влаги. При транспортировании абразивного инструмента и паст, шлифовальных материалов их следует защищать от воздействия атмосферных осадков, используя для этой цели контейнеры и крытые транспортные средства.

Абразивные инструменты и пасты, шлифовальные материалы должны храниться в сухих крытых проветриваемых помещениях.

Шлифовальные материалы, абразивные бруски, шлифовальные головки, абразивные пасты должны хранится в потребительской или транспортной таре. Абразивные круги должны храниться в стопках на стеллажах на расстоянии не менее 1 метра от отопительных приборов.

При перевозке кругов в пределах предприятия должно быть исключено их повреждение. Перевозка инструмента вместе с металлическими деталями и изделиями запрещается.

Абразивный и эльборовый инструмент что это такое?

Эльбор имеет алмазоподобную кристаллическую решетку и по твердости уступает алмазу, значительно превосходя остальные абразивные материалы.

Высокая твердость эльбора, в 3-4 раза превосходящая твердость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зерен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зерен эльбора начинается с 1000-1200С. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жестких режимах шлифования. Очевидно, что зерна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Таким образом, эльбор как абразивный материал обладает следующим преимуществами при шлифовании:

Все это делает эльбор уникальным абразивным материалом; использование шлифовальных кругов из эльбора способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

ЭЛЬБОР (кубический нитрид бора) как материал, сочетает в себе высокую твердость, температурную устойчивость и химическую инертность, особенно эффективен при шлифовании термообработанных, быстрорежущих, подшипниковых, нержавеющих, жаропрочных сталей и титановых сплавов c твердостью от 55 HRC и выше.

Применение

Обрабатываемый материал

Типы связок для изготовления эльборового инструмента:

Применение связок для кругов из эльбора:

Материал (КНБ):

Твердость — характеристика инструмента на керамических связках:

Шлифовальные круги из кубического нитрида бора (эльбора) выпускаются следующих марок:

Абразивный инструмент. Виды и применение. Материал и особенности

Абразивный инструмент применяется для шлифования, обрезки и стачивания твердых материалов. Его используют при металлообработке, деревообработке, а также подгонке керамической плитки, камня, затвердевших искусственных смол и т.д.

Виды абразивного инструмента

Абразивный инструмент, который применяется наиболее широко, можно отнести:

Отрезные круги применяются для обрезки изделий из керамики, камня, металла и прочих твердых материалов. Они могут быть изготовлены как из прессованного абразива с клеем, так и из стальных заготовок покрытых тончайшим напылением твердых минералов. Круги имеют небольшую толщину, обычно от 1 мм. Что касается диаметра, то он может быть от нескольких сантиметров, что необходимо для оснастки бормашинок. Самые крупные круги доходят до 3,5 м. Подавляющее большинство отрезных кругов представленных на рынке рассчитаны для болгарок на 125 и 230 мм.

Шлифовальные круги предназначены для установки на наждачные станки. Кроме формы правильных дисков их могут изготовлять конусообразными. Они гораздо толще, чем отрезные круги, поэтому захватывают большую площадь при шлифовании. Их применяют для снятия лишнего тела металла, камня и других материалов.

Бруски – это ручной шлифовальный абразивный инструмент. Их используют для заточки. Они выпускаются для грубой и суперфинишной обработки с широким ассортиментом выбора зерна. Несмотря на то, что бруски это ручной инструмент, нередко их стоимость превышает несколько сотен долларов. В большей мере это характерно для изделий из алмазной крошки. Это обусловлено тем, что в брусок добавляется значительное количество твердых минералов, гораздо больше, чем для оснастки электрооборудования.

Ленты и наждачная бумага тесно связанные между собой абразивы, представляющие собой бумагу или ткань с наклеенным слоем мелкой заостренной крошки. Такие изделия могут применяться для сухой или влажной шлифовки. В зависимости от размера зерна их можно использовать для грубого стачивания или практически зеркальной полировки.

Абразивные пасты применяются для протирки или зеркальной полировки. Они могут иметь в своем составе различные очень мелкие частицы высокой или умеренной твердости. В основе паст применяется масло или синтетические вязкие вещества, обеспечивающие плавное скольжение. Это предотвращает образование царапин и перегрев во время шлифовки.

Свободное зерно представляет собой абразивную пыль, которая также используется для полировки. Крупные зерна применяются для заправки пескоструя. Также с их помощью можно проводить гравировку, контролируя струю пескоструйного аппарата

Стальная вата — это абразивный инструмент, применяемый для шлифовки и полировки. Она подходит для дерева и металла. При сочетании со скипидаром она подходит для снятия старого слоя краски. Зачастую вата используется совместно со шлифовальными пастами.

Оборудование для работы с абразивным инструментом

Ручное и электрооборудование, применяемое для шлифования, обрезки или заточки, представлено большим ассортиментом:

Из чего изготовляется абразивный инструмент

Изначально в качестве абразива применялись обыкновенные природные камни, имеющие шероховатую структуру. Их использовали для затачивания ножей и прочего металлического инструмента. С развитием технологий столь примитивный абразив отошел в прошлое.

Применяемые сейчас материалы принято разделять по их происхождению на две категории:

Обе группы включают в себя широкий набор материалов, каждый из которых хорош при обработке определенных металлов, древесины или прочих поверхностей.

Природные абразивы

К данной группе относится довольно большой перечень материалов. Многие из них практически не применяются или используются только в одной сфере при работе со специфическими изделиями, нуждающимися в мягкой полировке.

Из природных материалов обычно применяют:

Самым эффективным, но и дорогостоящим является алмазный абразивный инструмент. Он относится к природному и к искусственному материалу. Дело в том, что алмаз может добываться как шахтным способом, так и создаваться искусственно. Он изготовляется в специализированных лабораториях. Искусственный алмаз представляет собой особую кубическую форму углерода образованную в кимберлитовых трубках с графитом, в которых создается огромное давление. Для создания инструмента алмаз размалывается на мелкие крупинки. Получаемый порошок клеевыми составами наносится на инструмент. В результате выступающие грани минерала имеют способность стачивать абсолютно любую поверхность, будь то камень, стекло, металл или дерево. Ни один другой абразив не способен работать так чисто и быстро как алмазный.

Гранат, как и алмаз, относится к драгоценностям, но благодаря высокой твердости нередко используется и при создании абразивных инструментов. В производстве применяется только забракованный минерал, непригодный для применения в ювелирных целях.

Инфузорная земля – это осадочная горная порода, образованная в результате многолетнего прессования древних диатомовых водорослей. На 96% порода состоит из опала. Из инфузорной земли изготовляется порошок, тонким слоем покрывающий полировочный инструмент.

Кварц – это кристаллическая двуокись кремния, производство которого одно из самых дешевых. Его применяют на инструменте низшей ценовой группы. Кварцевый абразивный инструмент может использоваться только вместе с подачей воды. Сухая шлифовка, отрезка или полировка такими абразивами быстро выводит инструмент из рабочего состояния. Обычно кварцевые инструменты применяются при обработке мрамора. Кварцевый песок используется в пескоструе для очистки заготовок от ржавчины или въевшейся грязи. Этот минерал нередко применяется и на дешевых шлифовальных шкурках.

Корунд – это кристаллический оксид алюминия. Из него изготовляется мелкий порошок, применяемый для производства шкурок. Также при смешивании с клеем его прессуют для получения кругов и брусков.

Красный железняк – это один из самых распространенных минералов состоящих из железа. Его напыление используется на инструменте для полировки стекла и сталей.

Мел используется для легкой полировки. Обычно его добавляют в состав абразивных паст, или просто наносят мазками на деталь, после чего она затирается губками или тканью.

Пемза – это пористое вулканическое стекло. Лучше всего она подходит для работы с деревом, но может использоваться и на камне и даже стекле.

Полевой шпат – это силикат. Обычно он крошится и наклеивается на бумагу. В результате получается довольно мягкий гибкий абразив для аккуратного шлифования.

Трепел – это осадочная порода отличающаяся рыхлостью. Его используют в виде порошка, которым полируются камни и металлы.

Синтетические абразивы

Данные материалы обычно относятся к более дорогой ценовой категории, но все же стоят дешевле алмазных абразивов. Их довольно много, но чаще всего применяются:

Кубический нитрид бора более известный как боразон. Используется для шлифовки твердых сталей и сплавов.

Карбид бора один из самых лучших искусственных абразивов, по твердости которого превосходит только алмаз. Получаемый из него абразивный инструмент используют для обработки сплавов, а также стекла и сталей.

Карбид кремния – это распространенный порошковый абразив, используемый для создания шкурок. Для него характерна высокая прочность. Причем чем мельче зерно, тем устойчивее карбид к истиранию.

Зернистость и твердость

Помимо материала, из которого изготовляются абразивный инструмент, его также принято классифицировать по твердости и величине зерна. Чем крупнее напыление твердых минералов или других веществ на оснастке, тем быстрее осуществляется съем поверхности при обрезке или шлифовании. Данный показатель называется зернистостью. По нему классифицируются практически все представленные на рынке инструменты. Самое крупное зерно используется для обрезки и грубого стачивания. Мелкозернистые инструменты используются для полировки.

Что касается классификации по твердости, то данный показатель редко указывается на упаковке. В связи с этим покупателям нужно ориентироваться по самому материалу абразива, и отталкиваться уже от его совместимости с поверхностью, с которой придется работать. Фактически, чем тверже инструмент, тем быстрее будет осуществляться съем. Также твердость увеличивает срок службы зерна.

Абразивный инструмент принято классифицировать по твердости используя шкалу Мооса. Для сравнения самый твердый минерал на Земле алмаз получил оценку твердости 10 баллов. Он может резать стекло. Ему уступает корунд, набравший 9 баллов. Кварц и гранат имеют 7 баллов. Абразивы с твердостью от 7 до 9 способны царапать стекло.

Показатель твердости абразивных инструментов всегда тесно связан с хрупкостью. Дело в том, что мелкое напыление представляет собой кристаллики. Хотя они имеют высокую твердость, но под нагрузкой могут разрушаться. Устойчивость зерна во многом зависит от угла давления, под которым на него воздействуют. Высокая твердость не всегда показатель того, что инструмент будет работать идеально и долго. Пожалуй, одним из самых ярких исключений из правил является алмаз. Такое напыление практически не изнашивается. При критической нагрузке оно просто срывается с инструмента, поскольку не выдерживает клей, с помощью которого крепится зерно.

Инструмент из эльбора – символ прочности и стойкости

Неоспоримой популярностью на обрабатывающих производствах пользуется алмаз. До определенного периода он считался незаменимой составляющей режущего инструмента. С развитием научно-технического прогресса на рынке абразивных и режущих материалов появился эльбор. Эльборовый инструмент не уступает по твердости и плотности своему конкуренту.

Свойства материала Эльбор

Внешний вид

Цвет КНБ может быть от практически белого (бесцветного) до чёрного. Жёлтые, сильно преломляющие свет прозрачные кристаллы, с хорошей игрой света, естественная форма — октаэдрическая. Кристаллы подобного вида марки ЛКВ60 и В5 синтезируются, например, в системе Li-B-N. Для КНБ торговой марки эльбор ЛКВ40, ЛКВ50, синтезированных в системе Mg-B-N, характерным является чернокоричневый цвет из-за избытка бора в кристаллической решётке. Естественная форма совершенных кристаллов — тетраэдр. Октаэдры (псевдооктаэдры) получаются в результате двойникования тетраэдров.

Твёрдость

По твёрдости почти не уступает алмазу. Его высокая твёрдость, в 3—4 раза превосходящая твёрдость традиционных абразивов, является важным преимуществом, так как значительно уменьшает износ зёрен эльбора при шлифовании и длительное время сохраняет их остроту.

Термическая и химическая стойкость

Другим важным свойством и преимуществом эльбора является температурная устойчивость: заметное окисление поверхности зёрен эльбора начинается с 1000—1200 °C, в отличие от 600—700 °C у алмаза. Такие температуры при шлифовании являются мгновенными и возникают только при очень жёстких режимах шлифования. Поэтому зёрна эльбора очень мало изнашиваются от термических нагрузок.

Важным свойством и преимуществом эльбора является его высокая химическая стойкость. Эльбор не реагирует с кислотами и щелочами, инертен практически ко всем химическим элементам, входящим в состав сталей и сплавов. Особенно следует отметить инертность эльбора к железу, являющемуся основой всех сталей, тогда как алмаз хорошо растворяется в железе, что является причиной интенсивного износа алмазных кругов при шлифовании сталей.

История

Кубический нитрид бора был впервые получен в 1957 году Робертом Венторфом (Robert H. Wentorf Jr.) для компании General Electric. В 1969 году компания зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла.

В СССР кубический нитрид бора был впервые синтезирован в 1960 г. в Институте физики высоких давлений Академии наук под руководством академика Л. Ф. Верещагина и получил название эльбор (Ленинградский боразон). С 1965 года эльбор синтезировался в промышленных масштабах по технологии Абразивного (Санкт-Петербург).

Применение

Применяется в промышленности в шлифовальном инструменте при обработке различных сталей и сплавов. Эльбор как абразивный материал обладает следующими преимуществами при шлифовании:

Использование шлифовальных кругов из эльбора по сравнению с прочими абразивными, в том числе алмазными, способствует значительному повышению производительности, точности и качества обработанных поверхностей деталей на разных операциях шлифования.

Инструмент из эльбора

Боразон применяется для изготовления отдельных элементов и составных частей шлифовальных машин, а также в качестве самостоятельного орудия для обработки поверхностей. По срокам эксплуатации эльборовый инструмент превосходит орудия из алмаза и других абразивов. Характерной особенностью КНБ является более мягкая шлифовка поверхностей.

Эльборовый круг

Шлифовальные круги из боразона производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 24106- 80. В документе обозначены величины всех показателей качества. В его таблицах для каждой марки указываются следующая информация:

Круги из эльбора маркируются с поочередным указанием данных параметров. Это облегчает выбор требуемого шлифовального круга.

В качестве ознакомительного материала о размерах и типах кругов можно использовать информацию ГОСТ 17123 — 79. Однако необходимо учитывать, что данный документ утратил силу в Российской федерации.

Маркировка абразивного инвентаря должна иметь следующие обозначения:

На кругах диаметром больше 225 мм, перечисленная информация наносится на корпус. На инструменте меньшего диаметра присутствуют показатели первостепенной важности. Для продукции размером до 50 мм предусмотрено использование этикеток.

Корпус круга делают из металла или керамики. От используемого материала напрямую зависит максимальная скорость. Для металлического корпуса она составляет 125 м/с, керамического 60 м/с, метало-керамического 80 м/с.

Перед транспортировкой шлифовальный инструмент обворачивается упаковочным материалом для защиты абразивного слоя от повреждений, укладывается в коробки с прокладками, предохраняющими его от перемещения внутри.

Применение эльборовых кругов в зависимости от состава связок

Вещество, превращающее абразивные зерна шлифовального инструмента в однородную плотную массу, называется связкой. Для каждого вида обрабатываемого материала используется свой вид связующих элементов. Эти составляющие определяют, для какого вида работ предназначен шлифовальный инвентарь. Существует три основных типа связок.

Круги из боразона могут применяться для выравнивания поверхности раскаленных и охлажденных металлов. Они подходят для финишной обработки изделий. Шлифование инструментом с любым видом вязки проводят с сухим охлаждением или с использованием жидкостей. В роли охладителя применяют воду, специальные эмульсии и индустриальное масло.

Преимущества эльборовых кругов

Октаэдрическая структура материала позволяет проводить обработку мягко и доводить шлифованные поверхности до зеркального состояния.

Перечисленные преимущества способствуют повышению спроса на данный инструмент в промышленности, станкостроении и машиностроении.

Эльборовый резец

Данный инструмент предназначен для снятия слоев поверхности с деталей. Форма резца может быть прямолинейной и радиусной. Углы заострения передней и задней кромок тоже разные.

Резцы из эльбора выпускаются длиной от 40 до 125 мм с шагом от 20 до 80 мм и более. Величина рабочей части режущего элемента определяет диаметр основы, имеет размеры от 10 до 40 мм. Толщина внутреннего стержня резца от 6 до 12 мм. Производятся массивные резцы для грубой обработки и коррекции формы детали. Технические характеристики описаны в ГОСТ Р 50302-92 или ГОСТ 13297-67.

Применение и преимущества эльборовых резцов

Данный инструмент предназначен для врезания, выполнения прохода при фрезеровании, точения деталей, шлифования на токарных и расточных станках, оборудовании с ЧПУ и встроенном в автоматические линии.

Форма режущих кромок и тип резца зависит от назначения, вида станков и обрабатываемого материала. Свойства резцов из боразона обязательно учитываются при выборе эффективного способа применения. Востребованность эльборовых резцов и вставок обеспечивают следующие преимущества:

Благодаря этим достоинствам при работе инструментом из боразона появляется возможность выбора ускоренного режима операции. Это значительно повышает производительность труда.

Качественные характеристики эльборовых резцов:

Обработку металлов, обладающих низкими показателями твердости, не рекомендуется проводить инструментами из боразона. В процессе шлифования мягких сплавов может произойти деформация поверхности.

Источник