Связки для абразивных инструментов

Для изготовления абразивных инструментов из всех перечисленных свя­зок наиболее широко применяется керамическая и составляет от 50 % до 60 % от общего объема производства абразивного инструмента, на бакелитовой связ­ке — от 30 % до 39 %, на вулканитовой — от 4 % до 7 % и на других связках — не более 1-2 %.

Керамические связки характеризуются высокой прочностью, хрупко­стью, жесткостью и химической активностью по отношению к материалу абра­зивных зерен. Основа этих связок высокоглиноземное сырье: глины, поле — вошпатные материалы, стекло и т. п. В результате и огнеупорность конечного продукта-связки находится в пределах 1000-1300 С. Типичный состав керами­ческой связки для абразивных кругов из электрокорунда следующий: глина (25­40%); полевой шпат (25-40%); борное стекло (30-40%); наполнитель — осталь­ное.

Химический состав компонентов:

— глина (обычно): Si0245-50%; Al203 35-36%; окислы различных металлов — остальное;

— полевой шпат: Si02 (60-65%); Al203 (18-22%); K20 +Na20(«11-14%);

— борное стекло: Si02 (68-73%); Al203 (до 40%); B203 («17%); K20 +Na20

(«7,5%).

Для кругов из карбидокремниевых материалов используют связки с более высоким (до 70%) содержанием абразивных составляющих (глина + полевой шпат). Это вызвано тем, что карбид кремния более чувствителен к расплаву щелочей, сильно окисляется и теряет абразивные свойства.

Органические связки используются для изготовления в основном абра­зивных инструментов, предназначенных для обдирочных (грубых) работ, когда снимаются большие объемы металла в единицу времени (зачистка отливок, по­ковок, сварочных швов, разрезка металла и т. п.). В отличие от органических

связок алмазного инструмента, здесь в качестве наполнителя не используются абразивные материалы. Для получения же инструмента с особыми свойствами (повышенной пористости, хрупкости, теплопроводности) используют те же средства и наполнители, что и при изготовлении инструментов из алмаза и эль — бора.

Вулканитовые связки — такие же, что и для инструментов из СТМ.

Механические свойства абразивных кругов на различных связках приве­дены в таблице 3.6, а области применения связок для изготовления абразивных кругов — в таблице 3.7.

Таблица 3.6 — Механические свойства абразивных кругов на различных связках Параметр Связка керамическая бакелитовая вулканитовая Предел прочности, Па, при: — растяжении — сжатии — изгибе 30 — 50 30 — 35 46 70 — 90 150 70 — 85 45 — 60 60 80 — 100 Ударная вязкость, МДж/м2 0,12 — 0,5 0,5 — 0,6 1 — 1,5 Модуль упругости, Х103 МПа 50 — 85 4 — 10 1 — 4 Температура раз­мягчения, °С 500 — 700 100 — 120 80 — 100 Плотность, х103 кг/м3 2,2 — 2,8 1,2 — 1,4 1,0 — 1,4

Таблица 3.7 — Области применения связок для абразивных кругов Связки Область применения Керамические Инструмент для всех основных видов шлифования, кроме прорезания пазов, а также обдирочного шлифования на подвесных станках Бакелитовые Круги с упрочненными элементами для шлифования при скорости круга 65, 80, 100 м/с ; круги для обдирочного шли­фования на подвесных станках и вручную; плоского шли­фования торцом круга, отрезания и прорезания пазов, за­точки режущих инструментов, шлифования прерывистых поверхностей, мелкозернистые круги для отделочного шлифования, хонинговальные бруски и шлифовальные сегменты Вулканитовые и другие органические Ведущие круги при бесцентровом шлифовании, гибкие кру­ги для полирования и отделочного шлифования; отрезные круги для прорезания и шлифования пазов, круги для про­фильного шлифования, полировальные высокопористые круг, тонкозернистые круги для окончательного полирова­ния, инструмент для доводочного шлифования, абразивные шеверы

Шлифовальный инструмент — режущий инструмент, состоящий из зерен абразивного материала, сцементированных в одно целое связующим веществом (связкой). В общем случае абразивный инструмент состоит из нескольких ос­новных фаз: абразивной, занимаемой абразивными зернами; связующей, зани­маемой связкой; газообразной, занимаемую порами (рисунки 4.7, 1.5). Иногда вводится дополнительная фаза, занимаемая наполнителями. Содержание каж­дой фазы выражают в долях объема (объемная фазовая характеристика) или массы (массовая фазовая характеристика).

Такой инструмент изготавливают в виде кругов, головок, лент (на гибкой основе) и других форм (рисунок 1.3).

По виду абразивного материала различают инструмент абразивный и инструмент из сверхтвердых материалов (СТМ) — суперабразивов (алмаз, эльбор и т. п.).

Основные характеристики абразивного инструмента

Характеристика абразивного инструмента определяется следующими па­раметрами: геометрической формой и размером, видом и маркой абразивного материала, зернистостью (размером зерна), видом связки, соотношением объе­ма зерен и связки (структурой), твердостью, степенью неуравновешенности, точностью геометрических размеров, допустимой рабочей скоростью.