Алмазные круги и круги из кубического нитрида бора

Алмазные круги, а также круги из кубического нитрида бора (боразон, кубонит, эльбор) состоят из корпуса и прочно закрепленного на нем рабочего слоя (рис. 28).

алмазный заточный круг

Рис. 28. Конструкция алмазного круга (тип АЧК):
1 — корпус круга;
2 — алмазоносный слой

Корпус круга изготовляют из сталей Ст.З, 20, 30, алюминиевого сплава АК6 или Д16. Рабочий слой состоит из зерен алмаза или кубического нитрида бора, связки и наполнителя. Характеристика рабочего слоя определяется маркой алмаза или кубического нитрида бора, зернистостью, концентрацией его и связкой. Толщина слоя составляет 1,5—5 мм в зависимости от размера круга.

За 100%-ную концентрацию принято содержание алмазов или кубического нитрида бора, равное 4,4 карата (0,88 г) в 1 см3 рабочего слоя, или 25% объема его независимо от типа связки. Шкала концентрации алмаза в инструменте, принятая в СССР и большинстве стран мира, приведена в табл. 5. Из таблицы видно, что при так называемой 100%-ной концентрации алмазный порошок фактически занимает только 1/4 часть объема, а остальные 75% приходятся на долю связки с наполнителем и поры.

Шлифпорошки из синтетических алмазов, применяемые для шлифования, заточки и доводки режущего инструмента, выпускаются трех марок: АСО, АРС, АСВ. Зернистость шлифпорошка обозначается дробью, у которой числитель соответствует наибольшему, а знаменатель — наименьшему размерам зерен основной фракции в микронах.

Микропорошки из синтетических алмазов выпускаются двух марок: АСМ и АСН. Зернистость микропорошков указана в табл. 6.

Таблица 5. Концентрация алмазов в инструменте
Концентрация алмазов, % Содержание алмазов в единице объема алмазоносного слоя, карат Объем, занимаемый алмазами в алмазоносном слое, %
1 см3 1 дюйм3
25
50
75
100
125
150
175
200
250
1,1
2,2
3,3
4,4
5,5
6,6
7,7
8,8
11,0
18
36
54
72
90
108
126
144
180
6,2
12,4
18,6
24,9
31,1
37,3
43,5
49,7
62,1

Таблица 6. Зернистость микропорошков
Зернистость Размер основной фракции
60/40
40/28
28/20
20/14
14/10
10/7
7/5
1/0
60—40
40—28
28—20
20—14
14—10
10—7
7—5
1

Алмазные круги изготовляют зернистостью 50—40 и главным образом зернистостью 10—7 из алмазов АСО, АСП, реже из АСВ и природных алмазов.

Из кубонита изготовляют шлифпорошки двух марок: КО с размером зерен от 160/125 до 50/40 и КР с размером зерен от 250/200 до 50/40, шлифпорошки КМ с размером от 60/40 до 1/0. Шлифпорошки эльбора выпускают марок ЛО, ЛП, микропорошки — марки ЛМ.

Круги изготовляют на четырех основных связках: органических, металлических, керамических и металлогальванических.

Зернистость шлифпорошков из синтетических алмазов
АСО
АСР
АСВ


400/315


315/250

250/200
250/200

200/160
200/160
160/125
160/125
160/125
125/100
125/100
125/100
100/80
100/80
100/80
80/63
80/63
80/63
63/50
63/50
50/40

Основная органическая связка — бакелитовая, состоящая из связующего вещества (фенолформальдегидной смолы) и различных наполнителей, объемное содержание которых обычно составляет от 37,5 до 12,5%. Алмазные круги на бакелитовой связке обладают хорошими режущими свойствами, что позволяет работать с небольшими силами резания. Малое количество образующегося тепла при шлифовании позволяет шлифовать без охлаждения, поэтому эти круги широко используются при заточке многолезвийного инструмента.

Металлические связки изготовляют из различных композиций на основе меди, олова, железа, алюминия, цинка и других металлов. Их применяют в кругах, предназначенных для предварительной и чистовой алмазной обработки при сравнительно невысоких требованиях к шероховатости поверхности (до 8-го класса).

Круги на керамической связке обладают наиболее высокими   режущими   свойствами и в основном предназначены для одновременной обработки твердого сплава и стальной державки, а также для обработки некоторых высоколегированных сплавов и материалов.

Алмазные круги выбирают в зависимости от их назначения и типа станка. Формы сечений и обозначения кругов регламентированы ГОСТ 16167—70* — 16181—70*. Наиболее употребительные круги приведены в табл. 7. Форма и размеры инструментов из эльбора регламентируются ГОСТ 17123—71.

доводка режущей грани инструмента алмазным кругом
Рис. 29. Доводка режущей грани инструмента алмазным кругом: а — неправильно; б — правильно

При выборе формы и размеров алмазных кругов и кругов из кубонита необходимо учитывать, что круги должны быть с минимально допустимой для данных условий шлифования шириной рабочего кольца. При работе на проход можно выбрать круги с широким кольцом, а при работе способом врезания ширина кольца должна быть обязательно меньше высоты обрабатываемой поверхности, например высоты зуба (пластинки) пилы. В противном случае произойдет износ рабочего кольца круга не на полную ширину, что приведет к скруглению (завалу) режущей кромки инструмента (рис. 29). Для работ, где требуется большая стойкость кромок, и для предварительного шлифования следует применять круги на металлической связке, а для чистовых работ — круги на органической связке.

Таблица 7. Формы сечений и обозначения алмазных кругов
Виды кругов Обозна-
чение
Форма сечения Основные размеры, мм
наружный диаметр D алмазоносный слой
ширина b толщина s
Плоский прямого профиля АПП 12—500 3—50 2—10
» с выточкой АПВ 100—320 3—80 1,5—3
» с двусторонней выточкой АПВД 100—250 3—20 1,5—3
Чашечный конический АЧК 50—250 3—20 1,5—3
Тарельчатый с углом 18° AT 50—300 2—10 1,5—3
Тарельчатый с углом 30° А1Т 50—125 1—2 2—3
» для обработки винтовых поверхностей АЗТ 75—125 3—5 1,5

Примечание. В обозначении кругов из кубонита буква А заменяется буквой К, а эльбора — буквой Л.

Область применения кругов: АПП — круглое наружное шлифование фрез, фрезерных головок, поднутрение дисковых пил, шлифование плоскостей ножей, полотен пил; АПВ — чистовая заточка и доводка фасок ножей, боковых поверхностей зубьев пил; АПВД — чистовая заточка и доводка фасок ножей, боковых поверхностей; АЧК — чистовая заточка и доводка фасок ножей, боковых поверхностей; AT — чистовая заточка и доводка передней грани фрез и зубьев дисковых и рамных пил; А1Т — заточка и доводка многолезвийного инструмента по передним поверхностям; АЗТ — заточка и доводка многолезвийного инструмента с винтовым зубом.