Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 22 )

Электрокорунд белый (ЭБ) получают при плавке в электрических печах технического глинозема. В электрокорунде белом содержится 96 – 99 % окиси алюминия. В зависимости от содержания Аl2О3 элект­рокорунд белый выпускают двух марок: ЭБ9, содержащий в зерне № 40 не менее 98,5% Аl2О3 и не более 0,15% Fe2О3, и ЭБ8, содержащий в зерне № 40 не менее 96,5% А2О3 и не более 0,5% Fe2О3

Монокорунд (М) — одна из разновидностей электрокорунда — содержит до 97% кристаллической окиси алюминия Аl203 и отличается высокими режущими свойствами и прочностью.

Карбид кремния — химическое соединение кремния с yглеродом — обладает большой твердостью и хрупкостью, чем элсктрокорунд. Карбид кремния бывает зеленый (КЗ), имеющий цвет от светло - до темно-зеленого, и черный (КЧ) — обычного черного и темно-синего цвета.

Карбид кремния выпускается следующих марок: карбид кремния зеленый — шлифзерно К39 и К38, шлифпорошки К37 и К36 и микропорошки К36; карбид кремния черный — шлифзерно КЧ8 и КЧ7 и шлифпорошки КЧ-17 и КЧ5,

Цифры в маркировке показывают содержание SiC в процентах. Например, марка КЗ9 означает: карбид кремния зеленый с содержани­ем SiC около 99 %.

Карбид бора представляет собой соединение бора с углеродом. Получают его из технической борной кислоты и нефтяного кокса в электрических печах. Используется он в виде порошков и паст для до­водки твердых материалов.

Кубический нитрид бора (КНБ) — новый твердый материал, представляющий собой соединение бора, кремния и углерода. По сво­им физико-механическим свойствам КНБ не уступает алмазам, но имеет более высокую температурную стойкость. Применяется для изготовления шлифовальных кругов для шлифования и доводки инструментов из быстрорежущей (высокованадиевой и кобальтовой) стали.

Искусственные (синтетические) алмазы (АС) широко использу­ются в промышленности. Они имеют то же строение, что и естествен­ные. Физико-механические свойства синтетических алмазов высоких сортов тождественны свойствам природных алмазов.

Синтетические алмазы выпускают трех марок; АСО — алмаз синтетический обычной прочности, предназначенный для изготовле­ния инструментов на органической связке, а также паст и порошков; АСП — повышенной прочности для инструментов на металлической и керамической связках; АСВ — высокой прочности для инструментов на металлической связке, работающих при высоких удельных нагрузках.

Зернистость характеризует крупность зерен абразивных матери­алов — их линейный размер. Обозначения зернистости абразивных порошков (по ГОСТ 9206-59) и природных алмазных порошков (по ГОСТ 3647-59) приведены в табл. 6.1. Цифры, следующие за буквой А, означают размер основной фракции. Вёрхний предел размера зерна соответствует размеру ячейки сита (в микронах), сквозь кото­рое зерно основной фракции проходит, а нижний предел — ячейки сита, на котором зерно основной фракции задерживается.

Таблица 6.1

Наименование групп	Обозначение зернистости	Обозначение зернистости в дюймовой системе	Размер зерен основной фракции, в мкм
природных алмазных порошков	абразивных порошков
Шлифзерно	- - - - - - А50 А40 А32 А25 А20 А16	200 160 125 100 80 63 50 40 32 25 20 16	10 12 16 20 24 30 36 46 54 60 70 80	2500-2000 2000-1600 1600-1250 1250-1000 1000-800 800-630 630-500 500-400 400-315 315-250 250-200 200-160
Шлифпорошки	А12 А10 А8 А6 А5 А4	12 10 8 6 5 4	100 120 150 180 230 280	160-125 125-100 100-80 80-63 63-50 50-40
Микропорошки	АМ40 АМ28 АМ20 АМ14 АМ10 АМ7 АМ5 АМ3 АМ1	М40 М28 М20 М14 М10 М7 М5 М3 М1	М40 М28 М20 М14 М10 М7 М5 М3 М1	40-28 28-20 20-14 14-10 10-7 7-5 5-3 5-3 мельче 1

Твёрдость. Абразивные материалы должны иметь более высо­кую твердость, чем обрабатываемый материал.

Твердость минералов определяется различными методами. Один из них основан на принципе царапания: царапающее тело должно быть более твердым, а царапаемое — более мягким. Взяв несколько кристаллов минералов, путем царапания одного другим можно установить их относительную твердость.

Более точно установить твердость абразивного материала мож­но методом вдавливания в него алмазной пирамиды с углом 136о. В этом случае микротвердость определяется на приборах ПМТ-2 или ПМТ-З.

Обозначение зернистости абразивных материалов

Величина микротвёрдости (в кг/мм2) некоторых абразивные ма­териалов составляет:

алмаза природного……………………………..10 060

алмаза синтетического…………………………10 100

кубического нитрида бора……………………..10 100

карбида бора ………………………………3700 — 4300

карбида кремния…………………………..2300 — 3500

монокорунда………………………………..2100 — 2300

электрокорунда белого…………………...2300 — 2400

электрокорунда нормального……………2000 — 2200

       

Абразивный инструмент делится па следующие виды: шли­фовальные круги общего и специального назначения, алмазные круги, шлифовальные и алмазные головки и шлифовальные и алмазные сегменты.

Шлифовальные круги и характеризуются формой и геометричес­кими размерами, видом абразивного материала и его зернистостью, видом связки, твердостью и структурой.

Форма и размеры круга выбираются в зависимости от конструк­ции станка и обрабатываемой детали. Рекомендуется применять круги возможно больших диаметров. Исключения составляют отверстия, для обработки которых требуются круги определенных размеров.

Абразивные шлифовальные круги изготавливают на керамичес­кой, силикатной, бакелитовой, вулканитовой и шеллаковой связках. Круги на шеллаковой связке применяют редко, их заменяют инстру­ментами на бакелитовой или вулканитовой связке.

Выбор круга по связке производят в зависимости от способа и вида обработки, допускаемых окружных скоростей, механической про­чности круга и т. п.

Твердостью шлифовального круга принято называть сопротивле­ние связки вырыванию зерен. Получение различной твердости круга при одних и тех же номерах зерна и структуры достигается измене­нием количества связки.

Для облегчения подбора круга по твердости ГОСТ 3751-47 пре­дусматривает шкалу степеней твердости (табл. 6.2).

Под структурой понимают строение абразивного инструмента, характеризуемое количественным соотношением объема абразивных зерен, связки и пор. Различают три группы структур: структуры № 1-5 называют закрытыми, или плотными, № 6-10 – средниим и № 11-18 – открытыми.

Для заточки режущего инструмента присменяюит круги со сред­ними или открытыми структурами, така как при этом облегчается уда­ление стружки из зоны резания и уменьшается возможность образо­вания дефектов на затачиваемом инструменте.

Таблица 6.2

Твёрдость абразивного инструмента

Степень твёрдости	Подразделение твёрдости	Вид связки	Область применения
Мягкий (М)	М1, М2, М3	К	Обработка минералокерамических и твердосплавных инструментов
Среднемягкий (СМ)	СМ1, СМ2	Обработка твердосплавных инструментов
Средний (С)	С1, С2	В	Обработка быстрорежущих инструментов
Среднетвёрдый (СТ)	СТ1, СТ2, СТ3	Обработка конструкционной стали
Твёрдый (Т)	Т1,Т2
Весьма твёрдый (ВТ)	ВТ1, ВТ2	Б	Правка кругов
Чрезвычайно твёрдый (ЧТ)	ЧТ1, ЧТ2
Примечание. Цифры 1, 2 и 3 характеризуют твёрдость  в порядке её возрастания

Круги со структурами № 1-5 изготавливают на бакелитовой связ­ке, а со структурами № 6-18 – на керамической.

Чтобы правильно выбрать круг, необходимо знать его характе­ристику. Эта характеристика в виде условных обозначений (марки­ровки) наносится несмываемой краской на поверхность круга. Абра­зивный круг с такой маркировкой, которая, по существу, является пас­портом абразивного инструмента, показан на рис. 6.1.

В целях единообразия все условные обозначения в маркировке располагают в следующем порядке:

1) одной или двумя буквами обозначается наименование абра­зивного материала, а следующей за ними цифрой указывается марки­ровка абразива. На рис. 6.1 ЭБ — электрокорунд белый, а цифра 8 — его маркировка;

2) следующие две (например, 40) или три цифры бозначают зер­нистость;

3) буквы с индексом 1, 2 или 3 (СМ2) — твердость;

  4) следующая буква (К) — материал связки;

  5) последняя цифра (6) — структуру.

Кроме того, проставляется завод-изготовитель (ЧАЗ), форма (ПП) и основные размеры круга (450X63Х12,7).

На кругах для скоростного шлифования (vкр = 50 м/сек) дополни­тельно наносят красную полосу или надпись «скоростной», а на кругах для внутреннего шлифования с окружной скоростью vср = 65 м/сек — две красные полосы. На высокопористых кругах делают дополнитель­ные обозначения зернистости наполнителя.

Алмазные круги. Алмазный круг (рис. 6.2) состоит из корпуса 1 и алмазоносного слоя 2. Корпус изготовляют из дюралюминия или пластмассы, алмазоносный слой — из алмазного порошка, связки и исполнителя.