Чем править алмазный круг

Правка алмазных кругов. Выбор абразивных брусков для правки алмазных кругов методом обтачивания. Правка эльборовых кругов.

Правку и чистку кругов выполняют в случаях «засаливания» режущей поверхности, при неравномерном износе и необходимости восстановления заданной формы круга.

Наиболее простыми и доступными являются правка методом обтачивания абразивными брусками и шлифования абразивными кругами.

Абразивные бруски при правке закрепляют в тисках или специальных приспособлениях на столе плоскошлифовального или заточного станка, Алмазный круг при правке вращается на обычной рабочей скорости. Рекомендации по выбору характеристики брусков приведены в табл. 1.29.

Таблица 1.29. Выбор абразивных брусков для правки алмазных кругов методом обтачивания

Связка алмазного круга	Зернистость алмазного круга	Характеристика абразивного бруска
		материал	твердость	зернистость	номер структуры
Металлическая и керамическая	100/80; 200/160, 63/50; 80/63; 50/40	6С	C1-C2 СМ1-СМ2 М3-СМ2	16-25 8-12 3-4	5 8 9
Органическая	50/40; 100/80; 40/28 и мельче	2А	М3-СМ2 М3-СМ2	8-10 М40	6 6

При правке методом шлифования правящему кругу сообщается принудительное вращение. Скорость алмазного круга до 1-3 м/с, скорость правящего круга 25-35 м/с. Продольная подача 1-2 м/мин, подача на глубину правки 0,02-0,04 мм/дв. ход.

Алмазные круги на металлической связке следует править кругами из карбида кремния зеленого зернистостью 40-25, твердостью СТ1-СТ2, а алмазные круги на органической связке – кругами из карбида кремния зеленого зернистостью 16-8, твердостью СМ2-С1 на керамической связке.

Правку кругов желательно производить с охлаждением. Чистку алмазных кругов осуществляют пемзой или брусками из белого электрокорунда зернистостью 16-12, твердостью СМ2 с жестким креплением правящего инструмента.

Правка эльборовых кругов. Круги на керамической связке правят алмазно-металлическими карандашами типа 01 (Ц) и алмазами в оправе методом обтачивания. Скорость продольной подачи правящего инструмента 50-60 мм/мин, глубина врезания 5-6 мкм. Круги на органических связках правят алмазными кругами зернистостью 100/80 концентрацией 100 % на связке Ml методом шлифования. Скорость алмазного круга 15-20 м/с, продольная подача 100- 150 мм/мин, глубина врезания 3-5 мкм. Круги на металлической связке правят абразивными кругами из карбида кремния методом шлифования. Характеристика круга 63С16СМ1-СМ25К. Скорость круга 15-20 м/с, продольная подача 100-150 мм/мин, глубина врезания 3-5 мкм.

Анализ методик правки алмазных кругов для обработки высокоточных твердосплавных изделий Текст научной статьи по специальности « Механика и машиностроение»

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Бугай И.А., Васильев Е.В., Попов А.Ю.

В работе рассматриваются методики правки алмазных кругов на бакелитовых связках, с применением различных правящих инструментов. Производится анализ наиболее благоприятных способов правки .

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Бугай И.А., Васильев Е.В., Попов А.Ю.

ANALYSIS TECHNIQUES EDITING DIAMOND WHEELS FOR PRECISION CARBIDE PRODUCTS

The paper deals with the methodology changes diamond wheels on bakelite base, using various instruments of the ruling. The analysis of the most favorable ways to edits.

Текст научной работы на тему «Анализ методик правки алмазных кругов для обработки высокоточных твердосплавных изделий»

14.А. Бугай, I.A. Bugay, e-mail: boogie9@mail.ru

Е.В. Васильев, Е. V. Vasilev, e-mail: wasilyev_@mail.ru

А.Ю. Полов, A. Y. Popov e-mail:popov_a_u@iist.j-u

Омский государственный технический университет, г. Омск. Россия

Omsk State Technical University. Omsk, Russia

АНАЛИЗ МЕТОДИК ПРАВКИ АЛМАЗНЫХ КРУГОВ

ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫСОК О Т О Ч НЫХ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ANALYSIS TECHNIQUES EDITING DIAMOND WHEELS FOR PRECISION С ARB IDE PRODUCTS

В работе рассматриваются методики правки алмазных кругов на бакелитовых связках, с применением различных правящих инструментов. Производится анализ наиболее благоприятных способов правки.

The paper deal? with the methodology changes diamond wheels on bakelite base, using various instruments of the ruling. The analysis of the most favorable “ways to edits.

Ключевые слова: атиоэные круги, шлифование, правка, засаливание шлифовальных кругов, восстановление профиля 1илифовалъного круга

Keywords: diamond grinding wheels, grinding straightening, grinding wheels brining, recovery profile of the g! inding wheel

В процессе работы выступающие зерна шлифовального круга изнашиваются, рабочая поверхность круга теряет свою заданную форм>’ н становится непригодной к дальнейшей работе. Такой круг необходимо править. В других случаях при недостаточном давлении зерна затупляются, не выкрашиваясь. За счет трения такого круга с обрабатываемой поверхностью на изделии появляются прижотн,

При правке профиля шлифовальных кругов многое зависит от правильного выбора средств и режимов правки. От этого зависит не только точность и шероховатость обработанной поверхности детали, но и производительность обработки, а также расход шлифовальных кругов, износостойкость правящего инструмента н себестоимость операции шлифования.

Многообразие требований к операциям шлифования различных по точности и геометрии обрабатываемых деталей обусловило появление различных схем правки и конструкций правящих инструментов. Большинство схем правки шлифовальных кругов базируются на двух методах – методе точения и методе шлифования. Конструкции правящих устройств неразрывно связаны с выбранной схемой правки, которая, в свою очередь, определяется геометрической формой шлифуемых деталей и техническими требованиями к ним,

– обтачиванием алмазным инструментом;

– обкатыванием абразивными, твердосплавными и металлическими дисками:

– шлифованием кругами из карбида кремния и алмазно-металлическими роликами;

– тангенциальным точением профильной поверхности круга алмазным инструментом;

– накатыванием стальными профильными роликами.

Профилирование п правка алмазных шлифовальных кругов, представляет значительные грудносш. Это объясняется недостаточностью исследований процесса правки алмазных кругов н высокой износостойкостью их рабочей поверхности,

Алмазные крути способны обработать материал любой твердости. Однако нужно иметь в виду, что алмаз очень хрупок и плохо прогнвостонт ударной нагрузке, Поэтому алмазные крути целесообразно использовать для заключительной обработки твердосплавньж инструментов, когда нужно снять небольшой слон материала, и отсутствует ударная нагру зка на зерно. К тому же алмаз обладает относительно низкой термостойкостью, поэтому его желательно использовать с охтаждающеп жидкостью.

В данной работе рассматриваются два метода правки рабочей поверхности алмазного

1) метод шлифования;

2) метод обкатывания.

Прн применении метода шлифования (рис. 1), частота правимого алмазного круга значительно ниже частоты вращения правящего круга. При проведении эксперимента частота вращения правимого алмазного крута составляла 50 об/мни, а правящего круга частота вращения изменялась ог 3000 до 6000 об,’мин. подача врезания составляла 1 мм/мнн. Врезание осуществлялось до тех пор. пока не восстановиться весь алмазоносный слой рабочей поверхности алмазного круга. В качестве правящего инструмента использовались круги следующих характеристик: 25А 25П СМ1 б К5 В. 92А25П СМ1 б К5 В. 64С 25П С’М1 б К5 В.

Рис. 1. Правка алмазного круга методом шлифования: а) — схема шлифования, б) — наладка на операцию правки

Экспериментально наблюдалось, что после правки алмазного круга кругом из карбида кремния зеленого, при работе в первые минуты шлифования изделий алмазным кругом заметно улучшение режущих свойств. Объяснить этот процесс можно таким образом, что по-

еле правки на поверхности алмазного круга, а точнее в порах круга оседают (налипают) частички из карбида кремния. Но при работе это заметно только в первые минуты.

Поверхность до правки Поверхность после правки

Под увеличением 60 крат

Рис 2. Поверхность алмазоносного слоя обработанного крута

Правка обкатыванием осуществляется с помощью специального приспособления в виде цилиндрического ролика, смонтированного в державке на шарикоподшипниках. При сближении правящего ролика с поверхностью вращающегося шлифовального крута, ролик начинает вращаться с такой же окружной скоростью, что н правимый алмазный крут. В механизме предусмотрено торможение правящего ролика для обеспечения процесса правки.

Рис 3. Правящее устройство

Эльборовые крути на металлических связках н на органических, содержащих металлический наполнитель, рекомендуется править шлифованием абразивным кругом из карбида кремния зеленого твердостью СМ2-С2, зернистостью 25. 40 на керамической связке при скорости вращения правящего круга 20 м/с. эльборового круга 0.5. 1 м’с. Чтобы получить фасонный профиль, эти круги можно править электроконтактным или электроимпульсным способом при тех же условиях, что и при правке алмазных кругов на токопроводяшнх связках.

Исследования выполнены при поддержке МиноОрнауки РФ в рамках договора Ni 02.G25.il. 0000 в рамках Постановления Правительства Российской Федерации Мя218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российски высших учебных заведений и организаций, реализующих комтексные проекты по созданию высокотехнологичного производства» от 9 апреля 2010 года.

1. Повышение точности шлифования круглых протяжек на станках с ЧПУ за счет изменения схемы базирования / Е. В. Васильев. И. А. Бутай. П. В. Назаров. А. Ю. Попов // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической и авиационной техники: материалы МП Всерос. науч.-техн. конф. – Омск. 2013. – С. 134-138.

Чем править алмазный круг

Алмазы, как технический материал используется очень часто, так как позволяют обрабатывать очень твердые поверхности. Существует несколько видов инструмента, в котором применяются алмазные крошки и т.д.

Применение подобных механизмов не только ускоряет процесс обработки, но и делает его намного проще и легче. Более подробно узнать о таких системах можно на сайте http://mos-weld.ru/magazin/folder/tigarbo.

Правка обтачиванием

Эта процедура представляет собой обработку поверхности алмазного круга с помощью специальных веществ, чтобы увеличить качество его поверхности или, как говорят заточить материал. Существует несколько видов правки, одной из которых является правка обтачиванием. Она предполагает использование специальных инструментов, которые разрушают связки круга и точат таким образом алмаз.

Здесь может использоваться несколько разновидностей изделий, среди которых можно выделить:

1. Алмазные иглы.
2. Алмазы в оправе представляют собой изделия в виде стержней, на конец которых монтируется относительно большой по размеру алмазный камень.
3. Алмазные карандаши характеризуются расширенной поверхностью, на которой нанесено слой алмазов в определенном порядке.
4. Эльборовые резцы и т.д.

Работа с таким инструментом довольно проста и выполняется на специальной подставке. Это позволяет качественно и равномерно очистить вращающуюся поверхность круга. Когда нет специального инструмента, можно применять для таких целей специальные обтачивающие эльборовые вставки, которые фиксируются с помощью обычных плоскогубцев.

Другие виды инструментов

Существует несколько других способов правки, среди которых можно выделить:

1. Обкатывание. Здесь применяются специальные вращательные механизмы, которые можно разделить на звездочки-шарошки, ролики, карбидокремниевые круги, а также специальные стальные круги.
   Такой способ достаточно сложный, так как не существует возможности добиться высокой точности.
2. Правка шлифованием. Здесь используется тот же принцип, что и в предыдущем варианте, только инструменты уже приводятся в движение от собственных двигателей. Для решения подобных задач применяются разные виды алмазных роликов, карбидокремниевых, алмазных или эльборовых кругов.

Как видите, существует несколько способов правки с помощью различного инструмента, который следует покупать для решения только конкретных задач.

Подробное описание правящего карандаша для алмазных кругов — в этом ролике:

Правка шлифовальных кругов

Интенсивность и характер износа абразивных кругов зависят от характеристик самого круга и материала обрабатываемых изделий. Если износ круга происходит только за счет выкрашивания зерен, в работу вступают новые зерна, и происходит так называемое самозатачивание инструмента. Это нормальное явление. Хорошим самозатачиванием обладают мягкие круги. У кругов с высокой твердостью преобладают процессы затупления (сглаживания режущих кромок зерен) и засаливания.

Засаливание круга – это процесс, при котором снимаемая со шлифуемой детали стружка вместе с истертыми абразивными зернами и связкой попадает в поры шлифовального круга и заполняет их, в результате чего режущая способность круга резко снижается.

Затупление, засаливание и истирание абразива вызывает снижение режущей способности круга, следствием чего является увеличение вероятности прижегов, снижение качества обработки и производительности.

Чтобы восстановить форму шлифовального круга и его режущие свойства применяют операцию правки, представляющую собой съем абразивного материала и связки с поверхности круга, осуществляемый специальными правящими инструментами.

Правка шлифовального круга может потребоваться и для нового круга, при его биении. Биение можно проверить касаясь вращающегося круга кончиком маркера (мела, карандаша) упертого в подручник. Если медленно подавать маркер к поверхности вращающегося круга, он будет оставлять следы на поверхности с избыточным материалом, который необходимо убрать при правке.

Не лишним будет перед правкой проверить круг на наличие скрытых трещин. Для этого он снимается со станка, устанавливается на деревянную ось (можно подвесить на веревке) и простукивается каким-нибудь предметом. Целый круг издает мелодичный звон, круг с трещиной звучит коротко и глухо.

При правке кругов, в воздух выделяется много пыли, поэтому желательно приделать у подручника шланг пылесоса и пользоваться респиратором.

Основные способы правки шлифовальных кругов

В домашних условиях используют наиболее простые способы правки, целью которых может быть: зачистка круга от засаливания, выравнивание (восстановление профиля) и перепрофилирование.

Зачистка производится в том случае, если требуется очистить круг от засаливания, не изменяя при этом его формы. Очистка может производиться осколком любого абразивного круга с твердостью R, S, T, или абразивным бруском. Технология зачистной правки проста. Куском абразивного материала, упертого в подручник, производится зачистка профильной поверхности вращающегося круга – продольными движениями вдоль нее.

Правка обтачиванием. Правка обтачиванием представляет собой разрушение (точение) абразивного материала и связки шлифкруга правящим инструментом высокой твердости, который работает примерно так же, как работает обычный резец, срезающий слой материала с вращающейся заготовки. В качестве рабочих органов правящих инструментов используются эльборовые вставки или алмазы, закрепленные в оправках с помощью механического зажима, пайки или чеканки.

Правящие инструменты имеют различную конструкцию. Одни из них представляют собой стержень, в вершину которого вставлен один относительно крупный алмаз, эти инструменты называются алмазными иглами, алмазами в оправе.

Другие инструменты имеют расширенную рабочую поверхность, на которой в определенном порядке или беспорядочно закреплено некоторое количество алмазов. Такую конструкцию имеют алмазные карандаши для правки кругов, гребенки, шарошки.

Рабочая поверхность у этих инструментов располагается, как правило, перпендикулярно ручке. Глубина алмазного слоя может достигать значительных величин. Чем она больше, тем продолжительнее срок службы инструмента. При изнашивании верхних алмазов в работу вступают нижележащие слои.

При правке круга, инструмент опирается на подручник и вводится своей рабочей поверхностью в контакт с вращающимся кругом, снимая с него слой абразива и выравнивая его поверхность.

Алмазные или эльборовые резцы вставляются в оправки, обеспечивающие нужную подачу и траекторию движения режущей части инструмента. На рисунке ниже приведено несколько вариантов приспособлений для правки шлифовальных кругов с помощью алмазных игл или эльборовых вставок. Все они имеют в своей конструкции винт, с помощью которого алмазный или эльборовый резец выдвигаются из приспособления на необходимую величину (подачу). Прямолинейность движения инструмента относительно круга обеспечивается системой шип-паз или выступом на приспособлении, который упирается в кромку подручника.

При отсутствии специальных правящих инструментов (игл, гребенок, шарошек) обтачивающую правку круга можно произвести эльборовой вставкой, закрепив ее в резцедержателе или просто зажав в плоскогубцах.

При обточке алмазной иглой, правящий инструмент нужно подавать под углом к обрабатываемой поверхности – как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Правильная и неправильная установка инструмента в вертикальной плоскости показана на рисунке ниже.

Расположение резца под углом к обрабатываемой поверхности позволяет менять режущую кромку инструмента, проворачивая его вокруг своей оси, чтобы в работу вступали новые, не затупившиеся грани.

Чистоту обработки можно регулировать, изменяя скорость продольной (вдоль обрабатываемой поверхности) подачи инструмента. Чем она меньше, тем глаже получается поверхность круга. Если круг предназначается для обдирки, скорость подачи нужно увеличить – для получения более грубой поверхности.

Проверить качество правки можно, приложив к обработанной поверхности линейку, которая должна прилегать к кругу плотно, без зазоров.

Правка обтачиванием алмазными и эльборовыми инструментами позволяет обеспечить высокую точность геометрии круга. Ее относительным недостатком является сглаживание обрабатываемой поверхности, которое может быть нежелательным, если выправленным кругом планируется производить обдирочные работы. В этом случае лучше применить правку обкатыванием.

Шлифовальные круги можно править брусками из зеленого карбида кремния на керамической связке, зернистостью F14-F36 (125-50), твердостью R, S, T. Для правки алмазных кругов (возможно и эльборовых) на керамической и металлической связке, зернистость бруска должна быть примерно такой же, как и круга, твердость – среднемягкой или средней, структура – средней или открытой.

Однако правка алмазных кругов абразивными брусками сопровождается большим расходом брусков и отнимает много времени. Более эффективно правку алмазного круга можно осуществлять абразивным правящим кругом, получающим вращение от своего привода (см. ниже).

Правка обкатыванием. При правке абразивных кругов способом обкатывания, дробление, скалывание и удаление абразивных зерен с поверхности круга производится инструментом круглой формы, получающим свое вращение от шлифовального круга. В качестве правящих инструментов используются карбидокремниевые круги, стальные диски с цементированной и закаленной поверхностью, твердосплавные ролики, звездочки-шарошки. Наибольшее распространение получили звездочки-шарошки.

Рабочая часть вращающейся шарошки для правки абразивных кругов представляет собой набор дисков и зубчатых звездочек из износостойкого металла, насаженных на одну ось. При контакте с вращающимся шлифовальным кругом, диски и звездочки сами начинают вращаться, обкатываясь и скользя по поверхности круга. В результате происходит разрушение и выкрашивание абразивных зерен и выравнивание профиля круга.

Вращающиеся шарошки изготавливаются не только в виде инструмента, предназначенного для держания в руках, но и стационарно закрепляемого на неподвижном основании. С их помощью может производиться правка кругов, установленных на ручные шлифовальные машины.

Недостатком правки с помощью вращающихся шарошек является большое пылеобразование и относительно низкая точность обработки. Достоинствами – высокая производительность и отсутствие заглаживания поверхности круга, как это происходит в случае правки обтачиванием алмазными или эльборовыми инструментами. Если круг готовится для обдирочных работ, правка вращающейся шарошкой – наилучший вариант. Этот способ можно также применять в качестве предварительной операции перед правкой алмазным или эльборовым инструментом. С повышенным пылеобразованием борются, подсоединив к полой рукоятке шарошки пылеотсасывающий рукав, соединенный с пылесосом.

Правка шлифованием. Правка шлифованием также производится вращающимся инструментом. Однако в отличие от правки обкатыванием, правящий инструмент получает вращение от своего собственного привода, а не от шлифовального круга.

В качестве шлифующих инструментов используются алмазные ролики, карбидокремниевые, алмазные или эльборовые круги, диски из твердых сплавав карбида вольфрама. Ось их вращения при правке может быть как перпендикулярна, так и параллельна оси вращения обрабатываемого диска. В последнем случае направление вращения правящих кругов или роликов может совпадать с направление вращения шлифовального круга или быть направленным против него.

Важной особенностью правки шлифованием является то, что скорость вращения круга, который правится, должна быть небольшой – не более 25 м/ мин (в 60 раз медленнее, чем при шлифовании), в то время как вращение правящего инструмента должно быть нормальным рабочим. Вращение круга вручную недопустимо, так как следствием неравномерного вращения является некруглость или неровность рабочей поверхности после правки.

Недостатком правки шлифованием является то, что для ее осуществления кроме самих правящих дисков или роликов необходимо иметь еще инструмент для их вращения. При правке в домашних условиях наилучшим, пожалуй, вариантом является использование для правки болгарки с алмазным кругом. С ее помощью можно править как электрокорундовые, так и алмазные круги. Болгарка, используемая для правки, должна иметь приспособление для упора, которое можно закрепить на месте ручки.

На фото ниже показан процесс правки алмазного круга шлифованием с помощью болгарки, оснащенной старым алмазным кругом.

При правке алмазных кругов рекомендуется использовать охлаждение, которое предотвращает сгорание алмазных зерен, которое может происходить при температуре выше 700-800°C.

Видео: