Синтетические (искусственные) алмазы до последнего времени применялись для изготовления алмазных кругов, а для правки абразивных кругов они не находили применения по причине неоднородности их размеров и свойств. Высокая стоимость алмазов заставляет уделять большое внимание рациональному использованию их при правке. Применение цельных алмазных зерен и их закрепление связаны с затратой вспомогательного времени. Кроме того, они могут быть использованы по прямому назначению на 40—60% от первоначального размера зерен алмаза. Распространенные более дешевые алмазные инструменты из многих мелких зерен находят применение при правке в определенных условиях. До последнего времени наиболее распространенным способом правки было применение неподвижно закрепленного инструмента для правки. Большие резервы для улучшения процесса правки могут быть использованы при применении вращающегося инструмента. В последнее время находят применение алмазные ролики для правки, работающие по способу обкатки, особенно при применении врезного шлифования и обработке твердых сплавов, чувствительных к нагреву при шлифовании.
Для обеспечения высокой режущей способности круга, а также при профилировании фасонных кругов применяют единичные алмазы с естественными или искусственными вершинами.
При использовании алмазных карандашей следует избегать большой длины контакта между шлифовальным кругом и инструментом для правки.
Обычно неподвижно закрепленный алмазный инструмент устанавливают под углом 5—15° ниже оси шлифовального круга. Алмазные пластинки для правки и малые алмазные карандаши могут устанавливаться по оси шлифовального круга. При правке вращающимися алмазными инструментами установка по оси круга не имеет значения.
Алмазные ролики для правки кругов, работающие по методу обкатки, обычно наклоняют относительно оси шлифовального круга на 5° для обеспечения лучшей шероховатости выправляемой поверхности.
Правящие алмазные инструменты эксплуатируются при постоянном числе оборотов шлифовального круга, которое не должно меняться во время правки. Окружная скорость шлифовального круга при правке не оказывает существенного влияния на шероховатость рабочей поверхности круга. Однако для снижения расхода алмаза следует уменьшать окружную скорость шлифовального круга. Обычно правка производится при скорости круга 15—20 м/с.
При единичных алмазах подача на глубину при правке составляет 0,02—0,03 мм. С целью уменьшения износа алмаза применять подачу на глубину при правке более 0,04 мм не следует. При правке алмазными инструментами, изготовленными из многих мелких алмазных зерен, подачу на ход принимают 0,05—0,08 мм. Рекомендуется лучше делать несколько легких проходов, чем, уменьшая их число, производить тяжелые проходы с большими подачами. Подачу охлаждающей жидкости следует включать до начала правки. Жидкость во время правки должна подаваться обильно и равномерно. Продольная подача при правке круга определяет высоту шероховатостей и режущую способность шлифовального круга. С увеличением продольной подачи при правке увеличивается высота шероховатостей и режущая способность шлифовального круга. При правке отдельными алмазами продольная подача составляет 0,10 мм/об. круга; при алмазных роликах подача не должна превышать 0,3—0,5 мм/об. круга.
Общий объем абразива при правке круга должен быть минимальным и по возможности не должен превышать слоя толщиной 0,2 мм. Вершины алмазных зерен при правке притупляются, и при этом образуется площадка. Когда ее длина в продольном направлении превысит 1 мм, алмаз в державке следует повернуть на 90°. В этом случае рекомендуется угол наклона инструмента уменьшить на 3—5°. Правка притупленным алмазным инструментом ведет к резкому увеличению радиальной силы.
На рис. 98 представлена зависимость массы алмаза для правки от диаметра шлифовального круга, основанная на практических данных ряда крупных заводов. Эти рекомендации относятся к неподвижно закрепленным правящим инструментам. Прямая 1 построена для алмаза хорошего качества 1 и мелкозернистого мягкого шлифовального круга при хороших условиях правки. Прямая 2 —для алмаза среднего качества, обычных условий правки
1 Алмазные зерна имеют различную форму — изометричную, пластинчатую. Кроме формы большое значение имеют радиусы скруглення вершин зерен, степень их шероховатости и т. д. Эти факторы влияют на стойкость и характер износа алмазных зерен.
13 Б. М. Малкии
й для шлифобальных Другой средней твердости и средней зернистости. Прямая 3 — для дешевых алмазов, работающих в неблагоприятных условиях при правке крупнозернистых твердых и очень твердых шлифовальных кругов. Пунктирная линия является пределом, ниже которого не реко
мендуется опускаться.
На расход и выбор алмазных инструментов большое влияние имеет скорость при правке. Под скоростью правки имеется в виду относительная скорость между окружной скоростью шлифовального круга и скоростью алмазного инструмента. На рис. 99 показаны разные схемы правки, позволяющие определить относительную скорость va. При правке неподвижным алмазным инструментом со многими зернами (рис. 99, а) скорость правки va — Oj — — v2= vlt где Од—окружная скорость шлифовального круга; —окружная скорость правящего инструмента, равная 0.
При вращающемся инструменте, ось которого параллельна оси круга, скорость правки равна: рис. 99, б —если о2 < olt va —
Скорость правки при вращающемся инструменте, ось которого расположена перпендикулярно к оси шлифовального круга (рис. 99, г), равна va= V-Ь v > и,.
С уменьшением скорости правки можно применять алмазы меньшей величины.
На рис. 100 приведены примеры правки шлифовальных кругов вращающимися алмазными роликами. Правка круга с продоль-
ной подачей алмазным роликом прямого профиля показана на рис. 100, а, правка по копиру — на рис. 100, б, правка шлифовального круга профильным роликом —на рис. 100, в и правка набором алмазных роликов—на рис. 100, г. Профилирование шлифо-
вальных кругов фасонным роликом (рис. 100, в) или набором роликов (рис. 100, г) осуществляется врезанием (подачей в направлении, перпендикулярном оси круга). Стойкость и кромкостойкость алмазных вращающихся правящих роликов весьма высока.
На плоскошлифовальных станках нашли применение специальные алмазные блоки для правки шлифовальных кругов (рис. 101). При правке блок перемещают под шлифовальным кругом 1 и при этом восстанавливают его режущую способность и форму круга. Такой блок позволяет выдерживать осевые размеры детали. Это происходит благодаря тому, что блок сборный и путем установки дистанционных прокладок 2 компенсируется износ алмазного слоя.
В крупносерийном производстве при профильном шлифовании используют в качестве инструмента для правки вращающиеся алмазные ролики, работающие по методу шлифования (устройство для правки имеет отдельный привод). В этом случае облегчается автоматизация правки и шлифовальный круг длительное
время сохраняет точность профиля и однородное состояние своей рабочей поверхности. Кроме того, при этом исключаются потери времени на простои и контроль профиля. Такие устройства для
правки поставляются вместе со станком. Они работают с постоянным числом оборотов. Посредством таких наборов дисков можно с большой точностью править шлифовальные круги с острыми
углами и глубокими выемками. В США такие устройства получили название — постоянный контроль формы PFC (Perpetual Form Control).
На рис. 102 приведен набор алмазных роликов, который хорошо работает на крупном автомобильном заводе ФРГ. Такие наборы показали большую стойкость при правке шлифовальных кругов прямого профиля.
На рис. 103 представлено приспособление для правки, алмазный ролик которого приводится во вращение от шлифовального круга. В этом случае не требуется отдельный привод, и поэтому конструкция приспособления характеризуется простотой, надежностью и обходится дешево. Алмазный ролик у таких приспособлений имеет диаметр 40 —70 мм и ширину 6 мм.
При правке шлифовальных кругов при ікмощи стальных и твердосплавных дисков (безалмазный инструмент) имеет место
повышенное давление за счет выкрашивания абразивных зерен и вырывания их из связки. При таком способе правки происходит частичное притупление абразивных зерен, которое понижает режущую способность шлифовального круга. Круги, выправленные алмазным инструментом с отдельным приводом или алмазными роликами, приводимыми во вращение шлифовальным кругом посредством трения, имеют равномерную шероховатость рабочей поверхности. При этом улучшается качество прошлифованной поверхности.
Шлифовальные круги, выправленные безалмазными инструментами, работающими методом обкатки, имеют повышенную режущую способность. Однако эти круги годятся только для грубого или предварительного шлифования. Кроме того, шлифовальные круги, выправленные таким способом, при работе имеют повышенный износ. Для избежания недостатков, присущих этим методам правки, применен новый алмазный инструмент — алмазный ролик, который при правке приводится во вращение шлифовальным кругом. При обкатке алмазного ролика по поверхности выправляемого шлифовального круга малые вершины алмазных зерен легко проникают в рабочую поверхность круга, выкрашивают и дробят абразивные зерна в тонком поверхностном слое. Абразивные зерна при этом не притупляются, и при обработке таким кругом достигается высокое качество шлифовальной поверхности. Кроме того, большим преимуществом такого способа правки является сохранение при работе постоянства шероховатости и режущей способности шлифовального круга.
Алмазные зерна при правке испытывают только нагрузки на сжатие, и поэтому износ их очень мал. Правку можно производить как с применением охлаждающей жидкости, так и без нее. Применение алмазных роликов для правки по методу обкатки не требует существенной переделки имеющихся приспособлений. Алмазный инструмент, обладая наивысшей твердостью и износоустойчивостью, чувствителен к большим колебаниям температуры и ударным нагрузкам. Основные рекомендации по правке шлифовальных кругов алмазным инструментом: своевременная правка обеспечивает экономию алмазов и шлифовальных кругов; при неравномерно изношенных или сильно засаленных кругах следует предварительно выправить круг безалмазным инструментом; инструмент для правки должен быть надежно закреплен, а шлифовальный круг хорошо отбалансирован; станок не должен иметь вибраций.
В Советском Союзе создан новый сверхтвердый материал «Славутич», который по износостойкости не уступает природным алмазам (Киев, Институт сверхтвердых материалов). Этот материал применяют для изготовления правящих инструментов (карандашей, брусков, фасонных роликов и др.).
Карандаши «Славутич» наиболее эффективны при правке шлифовальных кругов на органической и вулканитовой связках. При правке электрокорундовых кругов на керамической связке каран — дашами «Славутич» и при значительном износе карандашей (до 1 мм) отмечается их склонность к засаливанию, что приводит к снижению качества прошлифованной поверхности. После удаления засаленного слоя режущая способность карандашей восстанавливается.
При профильном шлифовании профилирование кругов осущест — вляк$г техническими алмазами в виде кристаллов, зачеканенных в стальной державке (на медной «подушке»).
Правку алмазных и кубонитридоборных кругов производят только при засаливании поверхности режущего кольца частицами металла и при неравномерном износе его рабочей поверхности. Правку алмазных кругов на органической связке производят мягкими абразивными брусками или кругами из зеленого карбида кремния зернистостью 16—25, твердостью СМ2—СМ1 на керамической связке при окружной скорости шлифовального круга 15—25 м/с.
Алмазные круги на металлической связке правят способом шлифования или обкатывания абразивными кругами из зеленого карбида кремния на керамической связке зернистостью 40—25 и твердостью СМ2—СМ1. Окружная скорость алмазного круга при правке 40—50 м/с, скорость правящего круга 25—30 м/с, продольная подача 1,5—2,0 м/мин и поперечная^ подача 0,02— 0,04 мм/дв. ход.
Бруски для правки нужно применять из зеленого карбида кремния на керамической связке зернистостью 40—25 и твердостью СТ1—СТ2.