Перейти к публикации
tmpr

FAQ: Маркировка и строение шлифовальных кругов

Рекомендованные сообщения

В этой статье я кратко расскажу об основных характеристиках описывающих строение шлифовального круга, как они влияют на процесс шлифования и на что нужно обращать внимание при выборе шлифовального круга. Речь в основном будет идти о шлифовальных кругах из электрокорунда и карбида кремни с керамической связкой.

 

Основные составляющие шлифовального круга:

  • Зёрна абразивного материала. Чаще всего применяется электрокорунд различных марок, карбид кремния (карборунд), эльбор (кубический нитрид бора, кубонит), алмаз (искусственный и природный). Далее речь будет идти в основном о кругах из электрокорунда и карбида кремния с керамической связкой. Собственно зёрна и выполняют всю полезную работу - т. е. срезают стружку с обрабатываемого материала.
  • Связка - вещество скрепляющее зёрна абразива в единое целое.
  • Поры - пространство между зёрнами, незаполненное связкой.
  • В некоторых кругах также могут присутствовать специальные пропитки улучшающие условия резания, повышающие стойкость круга, снижающие температуру в зоне резания. Такие круги называют “импрегнированными”.

Обозначение шлифовального круга

Тип зерна, связки и их содержание зашифрованы в обозначении шлифовального круга. Возьмём для примера такое обозначение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14А F60 K 7 V

Это обозначение соответствует ГОСТ Р52381-2005, ГОСТ Р 52587-2006 и международным стандартам ISO. До их введения в СССР и РФ действовала другая система обозначений (утратившая силу). По старой системе обозначение выглядит так:

 

14А 25 СМ1 7 К

Далее, для удобства буду приводить обозначения в обоих вариантах (старый в скобках).

 

Тип абразива: 14А F60 K 7 V

Буква А означает электрокорунд, буква С означает карбид кремния.

Число перед буквой означает конкретный тип абразива. Обозначение типов абразивов не регламентировано стандартами, у каждого производителя может быть своя система обозначений. Но для наиболее популярных абразивов, часто применяются общепринятые названия:

13А, 14А, 15А, 16А - нормальные электрокорунды;

23А, 24А, 25А - белые электрокорунды;

33А, 34А - хромистые электрокорунды;

37А - титанистый электрокорунд;

38А - циркониевый электрокорунд;

43А, 44А, 45А - монокорунды;

91А,92А, 94А, 95А - хромтитанистые электрокорунды;

53С, 54С - карбид кремния чёрный;

62С, 63С, 64С - карбид кремния зелёный.

 

Зернистость: 14А F60 K 7 V

Буква F значит, что обозначение зернистости соответствутет стандарту FEPA (Европейская ассоциация производителей абразивов) и ISO 8486. Существуют также другие стандарты определяющие размеры абразивов и сит, соответствие между ними есть здесь:

http://www.fepa-abra...dex=2&tabid=274

 

Число 60 обозначает набор сит через которые просеивался абразив.

В ГОСТ 3647-80 (устаревшем) число обозначающее зернистость соответствует размеру ячеки сита в сотых долях мм для шлифзерна и в мкм для шлиф. порошков

Например, F60 соответствует обозначению 25, то есть средний размер зерна равен 0.26 мм.

Соответствие старых и новых обозначений есть в приложении к ГОСТу:

post-1540-015479000 1356885830_thumb.gif

ГОСТ Р 52381-2005 Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава

ГОСТ 3647-80 Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля

 

Иногда для производства шлифовальных кругов применяются смеси разных зернистостей, например, F70/80 или F80/100.

 

В большинстве случаев для шлифования сталей на станках используются круги с зернистостью F90(16) - F46(40)

 

 

Структура: 14А F60 K 7 V

Структура - важная, но часто не упоминаемая характеристика шлифовального круга. Номер структуры указывает, какая часть объёма шлифовального круга занята зёрнами абразива. Чем выше номер структуры, тем меньше суммарный объём зёрен в круге.

Какого-то стандартизированного обязательного соответствия номера структуры и объёма зёрен нет. Это зависит от рецептуры и технологии изготовления круга и у разных производителей номер структуры и соответствующий объём абразива могут отличаться.

 

Для справки можно привести следующие соотношения

номер структуры и объёма абразива в % от полного объёма круга

Плотные структуры:

№0 - 62...68%

№1 - 60...64%

№2 - 58...60%

№3 - 56...58%

№4 - 54...56%

Средние (нормальные структуры):

№5 - 52...54%[

№6 - 50...52%

№7 - 48...50%

№8 - 46...48%

Открытые структуры:

№9 - 44%[

№10 - 42%

№11 - 40%

№12 - 38%

Открытые высокопористые структуры:

№13 - 36%

№14 и выше - 34% и менее

 

Следует учесть, что для некоторых структур (особенно высокопористых) зависимость номера и объёма может сильно отличаться, или вообще быть условной и отражать характер распределения зёрен и связей между ними.

Важным является то, что структура выражает относительное объёмное содержание зёрен. То есть при равной структуре в круге с большим зерном концентрация зёрен будет ниже, чем в круге с меньшим зерном. Следовательно при шлифовании в каждую единицу времени в резании будет участвовать меньшее кол-во режущих кромок, снимающих более крупную стружку.

 

Для сравнения, например: при одном номере структуры в круге зернистостью F60(25) кол-во зёрен на мм³ в 4 раза больше чем в круге F46(40), а в круге F90(16) больше в 15 раз. Аналогично изменяется кол-во зёрен одновременно участвующих в процессе резания.

 

Это важно с технологической точки зрения - при прочих равных условиях, при шлифовании кругом с крупным зерном, тепловыделение будет меньше, требуемая мощность шлифовального шпинделя тоже будет меньше, но нагрузка на каждое отдельное зерно круга будет больше.

 

Твёрдость: 14А F60 K 7 V

Твёрдость шлифовального круга - это не твёрдость в общепринятом смысле и не следует её путать с твёрдостью абразивного материала. Под твёрдостью круга понимают сопротивление зёрен вырыванию из связки.

По современной международной системе твёрдость обозначается буквами латинского алфавита:

F, G - весьма мягкие;

H, I, J - мягкие;

K, L - среднемягкие;

M, N - средние;

O, P, Q - среднетвёрдые;

R, S - твёрдые;

T, U - весьма твёрдые;

V, W, X, Y, Z - чрезвычайно твёрдые.[

Соответствие между новой и старой системой есть в приложении к ГОСТу:

ГОСТ Р 52587-2006 Инструмент абразивный. Обозначения и методы измерения твердости

 

post-1540-032072200 1356885901_thumb.gif

Степень твёрдости указывает какая часть объёма шлифовального круга занята порами и связкой. Чем выше твёрдость, тем меньше пор в круге и больше связки. Так же как и структура, твёрдость не стандартизирована и зависит от от рецептуры и технологии изготовления круга.

Для измерения твёрдости шлифовального круга существует несколько стандартизированных способов:

ГОСТ 18118-79 Инструмент абразивный. Измерение твердости пескоструйным методом

ГОСТ 19202-80 Инструмент абразивный. Измерение твердости методом вдавливания шарика

ГОСТ 21323-75 Инструмент абразивный. Измерение твердости методом вдавливания конуса

Иногда вместо характеристики твёрдости используется “звуковой индекс”. Звуковой индекс - виброакустическая характеристика круга, также зависящая от состава.

 

ГОСТ Р 52710-2007 Инструмент абразивный. Акустический метод определения твердости и звуковых индексов по скорости распространения акустических волн

ГОСТ 25961-83 Инструмент абразивный. Акустический метод контроля физико-механических свойств

Ориентировочное соответствие звуковых индексов обозначениям твёрдости есть в приложении А к ГОСТ Р 52710-2007

post-1540-044037200 1356885927_thumb.gif

 

Для отрезных кругов звуковые индексы даны в приложении А к ГОСТ 21963-2002 Круги отрезные. Технические условия

 

Твёрдость определяет важное свойство круга - самозатачиваемость.

Самозатачиваемость - это процесс вырывания из связки затупившихся абразивных зёрен или их раскалывание. При затуплении зерна сила приложенная к зерну в момент резания возрастает, и если эта сила становится выше силы удерживающей зерно в круге - зерно вылетает, либо раскалывается, образуя новые, острые режущие кромки.

Чем мягче круг, тем выше свойство самозатачиваемости, т.е. тупые зёрна удаляются быстрее, чем при шлифовании более твёрдым кругом.

 

При повышении твёрдости зерно держится связкой крепче. В круге будет накапливаться больше затупившихся зёрен. И, следовательно, сила резания и тепловыделение в зоне резания будет тоже возрастать. Кроме того, повысится работа трения между связкой и деталью, что тоже приводит к излишнему нагреву детали. Все эти причины могут привести к прижогам и трещинам на детали.

 

С точки зрения уменьшения риска прижогов, желательно уменьшать твёрдость круга.

Однако, при слишком мягком круге, если зёрна вылетают из связки слишком легко, размерная стойкость круга будет ухудшаться - круг будет “осыпаться” и потребуется более частая правка.

 

Пористость.

Оставшаяся часть объёма круга не занятая абразивом и связкой - поры, заполненные воздухом, или пропиткой (в случае импрегнированных кругов).

Очевидно, что при повышении номера структуры и уменьшении твёрдости кол-во пор в круге растёт. Чем больше пор в круге, тем легче удаляется стружка из зоны резания, тем легче попадает в зону резания СОЖ - круг меньше “засаливается”. Такого же эффекта в некоторой степени можно добиться увеличением размера зерна (на практике, это часто самый быстрый и дешёвый способ).

 

Самозатачивание, склонность к осыпанию и засаливанию, размерная стойкость в совокупности определяют эффективность шлифовального круга для каждого конкретного случая.

 

Соотношение зерна-связки-пор принято изображать в виде трёхмерной диаграммы:

post-1540-025676400 1356885949_thumb.png

 

%V абразива + %V связки + %V пор = 100 % V круга

 

На диаграмме отмечен круг с твёрдостью K(СМ1) и структурой 7. В таком круге абразив занимает 48% объёма, связка - 11.5% объёма, остальные 40.5% - поры.

(В этом примере относительное содержание зёрен, связки и пор взято из книги “Теоретические основы процесса шлифования. Островский В.И”).

 

На следующей диаграмме ориентировочно обозначены диапазоны характеристик кругов применяемых для разных видов шлифования.

post-1540-087390100 1356885960_thumb.png

 

Тип связки: 14А F60 K 7 V

Буква V(К) означает керамическую связку. Также применяются бакелитовые связки В(Б) и вулканитовые связки - R(В)

Существует множество различных составов связки, и во многих случаях производители могут использовать свои фирменные обозначения типов связи. Как правило, при этом к обозначению добавляются дополнительные буквы или цифры, например: VBE, V750.

 

 

 

Литература:

Техническая литература. Шлифовальные технологии и абразивы.

 

http://www.fepa-abrasives.org

 

ГОСТ Р 52381-2005 Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава

ГОСТ 3647-80 Материалы шлифовальные. Классификация. Зернистость и зерновой состав. Методы контроля

ГОСТ Р 52587-2006 Инструмент абразивный. Обозначения и методы измерения твердости

ГОСТ 18118-79 Инструмент абразивный. Измерение твердости пескоструйным методом

ГОСТ 19202-80 Инструмент абразивный. Измерение твердости методом вдавливания шарика

ГОСТ 21323-75 Инструмент абразивный. Измерение твердости методом вдавливания конуса

ГОСТ Р 52710-2007 Инструмент абразивный. Акустический метод определения твердости и звуковых индексов по скорости распространения акустических волн

ГОСТ 25961-83 Инструмент абразивный. Акустический метод контроля физико-механических свойств

ГОСТ 21963-2002 Круги отрезные. Технические условия

 

ГОСТ Р 52781-2007 Круги шлифовальные и заточные. Технические условия

ГОСТ Р 52588-2011 Инструмент абразивный. Требования безопасности

 

Handbook of Machining With Grinding Wheels Авторы: Ioan D. Marinescu,Mike Hitchiner,Eckart Uhlmann,Ichiro Inasaki

 

FAQ: Правка шлифовального круга: немного теории.

Технология шлифования: немного теории.

Изменено пользователем tmpr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо! Интересно, полезно и исчерпывающе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А из какого источника взяты эти треугольные диаграммы?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

“Теоретические основы процесса шлифования. Островский В.И”).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Очень извиняюсь, но там нету... Просмотрел все источники упомянутые в посте. :sad: Кроме ГОСТов, ессно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

См стр. 35 - таблица с относительным содержанием зёрен, пор и связки

 

И здесь

Изменено пользователем tmpr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а для сплавов т5к10 и вк8 какая маркировка олжна быть?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а для сплавов т5к10 и вк8 какая маркировка олжна быть?

Твердосплавы затачиваются алмазом(эльбором),но говорят ,что хороший результат и с применением карбида кремния (С,зеленые).Кроме того,не страшно "хватануть" камнем стали,что для алмаза химически-нехорошо... :vava: Если я все правильно понял,сам изучаю этот вопрос... :shok:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Доп инфа с просторов инета

http://youtu.be/utxLBlyOfJs

Изменено пользователем Tehand

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Твердосплавы затачиваются алмазом(эльбором)... не страшно "хватануть" камнем стали,что для алмаза химически-нехорошо

 

Сами не пробовали точить ТС эльбором? Понравилось (в сравнении с алмазом)? Я когда-то расчитывал точить эльборм и ТС и быстрорез. Быстрорез - прекрасно точится, ну а твердосплав - просто слезы. С алмазом даже и сравнить нельзя, разве что с карбидом кремния, который раз в 10-100 дешевле.

 

Откуда эта химическая (дез?)информация? Вот "засаливается" алмаз "железом" (державки) - это факт.

 

Про то, что, чем и как точить довольно полно, просто и кратко написано в небольшой книжке "Справочник молодого заточника металлорежущего инструмента". Лежит тут на форуме. Скан плоховат, но читаем. У меня есть бумажная версия приличной сохранности. Если кто-то из москвичей возьмется отсканировать - дам на время.

Изменено пользователем vsh

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

"Остап позорно назвал ферзя королевой" (с). Ролик в печь! Там марку 54С назвали "корунд чёрный", а 63С - "корунд зелёный". 2:15

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

карбид кремния зелёный

Ну обшибся малость человек. Зачем в топку?

 

Пардоньте, не тому адресовал)

"Остап позорно назвал ферзя королевой" (с). Ролик в печь! Там марку 54С назвали "корунд чёрный", а 63С - "корунд зелёный". 2:15

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Спасибо за подробную информацию. Немного уточню...ГОСТ 2424-83, хоть и старый есть в Инете и круги иногда приходят со старой маркировкой. Заявку пишу и по новой и по старой маркировке. Но иногда бывают и ляпсусы...Особенно по зерну...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Уважаемые, что-то я пытался понять предназначение этого круга , но мой мозг вскипел...

Может, просветите ?

post-31783-049373400 1384087651_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Предназначение прямо написано сверху. Надо полагать, круг на эластичной связке. Впервые такое вижу! Все маркировки легко читаемы - исключительное везение!

 

Надпись посредине - видимо, некая заводская маркировка: похоже на смену, число, месяц, год.

 

А внизу - самое обычное старое ГОСТ-овское обозначение, начинающееся с марки абразивного материала - 63С. Про ГОСТ-овское обозначение подробно написано в "Справочнике молодого заточника".

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Мы полировали канавки метчиков с такой характеристикой: 14А 12 СТ2 В2. Отлично получалось.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

а по старой (советской) классификации уже никто не выпускает или есть еще.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

3-1-500*25*203 25А 10-12П 31...33 10-12 К5ПГ КФ40 А1-2кл

доброго времени суток

не всё смог расшифровать по статье

подскажите что нить об этом круге

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

10-12П

сместь двух зернистостей

31...33

звуквой индекс

10-12

структура

 

Это какой-то высокопористый очень мягкий круг. Такие применяются для глубинной или профильной шлифовки, материалов с высокой твёрдостью

Изменено пользователем tmpr

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×