24

Обработка абразивным инструментом

Все методы обработки абразивным (abrasio – соскабливание) инструментом основаны на соскабливании материала заготовки абразивными зёрнами, входящими в состав инструмента. Каждое воздействие такого зерна приводит к удалению микрообъёма материала заготовки, то есть происходит процесс микрорезания.

В общем случае, абразивный диск (инструмент) можно представить в виде фрезы, на цилиндрической наружной поверхности которой расположены микрозубья различной геометрии.

1. Обрабатываемая поверхность;

2. Обработанная поверхность;

3. Поверхность резания;

4. Условная наружная поверхность инструмента;

5. Условная поверхность связки.

Геометрия каждого зерна характеризуется отрицательными передними углами. Разнообразие величин углов, определяемое формой каждого абразивного зерна, приводит к тому, что при сильном увеличении обработанная поверхность не будет казаться гладкой, но, учитывая поперечные размеры зерна, не превышающие 0,5 мм и глубины резания (десятые доли мм), можно предположить, что каждое отдельное зерно (зуб фрезы) удаляет микрочастицу материала. При этом образующаяся шероховатость будет измеряться микровеличинами, то есть минимальными размерами впадин и выступов.

Н еодинаковость размеров зёрен приводит к тому, что в контакт с материалом заготовки вступают наиболее выступающие зёрна. Учитывая отрицательные значения передних углов, а также износ в процессе соскабливания (что увеличивает силы резания) можно предположить, что в определённый момент времени силы резания будут превышать силы, с которыми связка удерживает абразивное зерно. Оно выкрашивается. В этот момент в контакт с материалом заготовки вступает следующее, наиболее выступающее абразивное зерно. Этот процесс называется самозатачиванием, то есть происходит обновление режущих зубьев.

Характеристики абразивных инструментов

1. Материал абразивных зёрен.

Для изготовления абразивных инструментов используют следующие материалы:

1. Электрокорунд – материал на основе Al₂O₃. Различают электрокорунд нормальный с содержанием 92-96% (12А, 13А, 14А, 15А) и элетрокорунд белый [97-99%]. Маркировка 22А. Существует ещё легированный электрокорунд:

• Хромистый (32А, 33А, 34А);

• Титанистый (37А);

• Циркониевый (38А).

Каждая группа электрокорундов имеет свою область применения: нормальный, например, применяется для обработки всех видов сталей, бронзы, никеля, алюминиевых сплавов и при резке материалов. Белый – при чистовом и профильном шлифовании, при заточке инструментов, хонинговании и суперфинишировании. Хромистый электрокорунд используют при заточке инструментов из быстрорежущей стали, титанистый – при предварительном шлифовании с большими припусками, циркониевый – при обдирочном шлифовании.

2. Монокорунд. Он тоже бывает нормальный и белый. Применяется для обработки труднообрабатываемых сталей и заготовок сложного профиля.

3. Карбид кремния обладает большой твёрдостью, но достаточно хрупок. Различают зелёный 6С карбид кремния (с содержанием кремния не ниже 97%), который применяется при обработке твёрдых сплавов и неметаллических материалов и чёрный 5С, для чистовой обработки чугунов и цветных металлов.

4. Карбид бора.