Инструмент на керамической связке
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА (ЭЛЬБОР)
Инструмент из кубического нитрида бора выпускается на керамической и органической связках. Круги на керамической связке отличаются более прочным закреплением эльбора в слое и высокой стойкостью профиля. Они наиболее распространены и рекомендуются для производительного шлифования, шлифования острых профилей (кромкостойкость) и получения обработанной поверхности высокой точности.
Твердость инструмента из кубического нитрида бора (как и твердость обычного абразивного инструмента) характеризуется прочностью удержания зерен кубического нитрида бора связкой.
На керамической связке выпускается инструмент следующих степеней твердости:
| Твердость | Обозначение твердости | |
|---|---|---|
| Степень | Подразделение степени | |
| Мягкий | М | М3 |
| Среднемягкий | См | СМ1,СМ2 |
| Средний | С | С1,С2 |
| Среднетвердый | СТ | СТ1,СТ2,СТ3 |
| Твердый | Т | Т1,Т2 |
Цифры 1, 2, 3 в подразделении степени твердости характеризуют твердость инструмента в порядке ее возрастания.
Зернистость кубического нитрида бора в кругах на керамической связке определяется исходя из требований, предъявляемых к чистоте обрабатываемой поверхности, и находится, как правило, в интервале 200/160-50/40 мкм (125/100-20/14 мкм для резьбошлифовальных кругов).
Концентрация показывает количество эльбора в эльборосодержащем слое. За концентрацию равную 100 принимают содержание 4,4 карата кубического нитрида бора в 1 см3 эльборосодержащего слоя.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ЭЛЬБОРА
| Операция обработки | Обрабатываемый материал | Характеристика | |
|---|---|---|---|
| Зернистость | Твердость | ||
| Заточка многолезвийного инструмента по передним поверхностям | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | СМ-С1 |
| Заточка многолезвийного инструмента по задним поверхностям | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | С1-СТ1 |
| Заточка червячных фрез | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | СМ1-Т2 |
| Шлифование резьбы метчиков, калибров, накатников винтов измерительных приборов (однониточное) | Быстрорежущие стали | 20/14-80/63 | СТ3-Т2 |
| Шлифование резьбы метчиков, калибров, накатников (многониточное) | Быстрорежущие стали | 40/28-63/50 | СМ2-С2 |
| Шлифование | Быстрорежущие стали | 100/80-200/160 | СМ2-С1 |
| Шлифование профиля червячно-модульных фрез | Быстрорежущие стали | 100/80-200/160 | СМ1-СМ2 |
| Шлифование многолезвийного инструмента (червячных фрез, долбяков, развёрток и т.д.) | Быстрорежущие стали | 80/63-125/100 | С2-СТ1 |
| Шлифование профиля резьбы ходовых винтов | Закаленные конструкционные стали | 100/80-200/160 | СМ1-СМ2 |
| Шлифование отверстий внутренних колец подшипников | Подшипниковые стали | 63/50-160/125 | С1-Т1 |
| Шлифование желобов колец подшипников | Жаропрочные подшипниковые стали | 125/100-160/125 | СТ1-Т2 |
| Круглое наружное и плоское шлифование периферией круга | Быстрорежущие, закаленные легированные конструкционные, жаропрочные и нержавеющие стали, литые магнитные сплавы | 63/50-200/160 | СМ2-С2 |
| Доводка желобов и роликовых дорожек подшипников | Теплостойкие подшипниковые стали | 10/7-40/28 | С1-СТ3 |
| Доводка цилиндрической | Подшипниковые и закаленные конструкционные стали | 10/7-40/28 | С1-СТ3 |
| Ручные работы (лекальные, слесарные и доводочные) | Быстрорежущие, инструментальные и закаленные | 10/7-100/80 | СТ3-Т2 |
ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ШЛИФОВАНИЕ КРУГАМИ ИЗ ЭЛЬБОРА НА КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ
Новым направлением в развитии отечественного производства шлифовального инструмента является освоение выпуска кругов из эльбора на керамической связке для высокоскоростного шлифования (окружная скорость 80-120 м/с).Высокая окружная скорость достигается за счет увеличения диаметров шлифовальных кругов, их конструктивных особенностей, а также специального оборудования, уже сориентированного на использование кругов из эльбора для высокоскоростного шлифования. Сокращение времени на обработку не влечет за собой увеличения удельного расхода эльбора. При этом, как показала практика, достигаются наилучшие показатели режущей способности эльбора и, соответственно, производительности обработки. Одними из главных требований, предъявляемых к оборудованию, использующему инструмент из эльбора для высокоскоростного шлифования, являются стабильная, свободная от вибраций конструкция и наличие системы для правки кругов.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ЭЛЬБОРА
Шлифовальные станки, предназначенные для работы с кругами из эльбора, должны быть высокоточными. Они должны обеспечивать работу при рекомендуемых скоростях круга, возможность применения смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), возможность автоматических продольной и поперечной подач и подачи на глубину. Биение шпинделей не должно превышать 0,008 мм в осевом и 0,006 мм в радиальном направлениях. Биение круга на шпинделе не должно превышать 0,02 мм.
После установки круга на станок следует произвести правку его рабочей поверхности. В оптимальных условиях резания инструмент из кубического нитрида бора работает в режиме умеренного самозатачивания, не засаливается и правки для восстановления режущих способностей не требует. Правка инструмента из кубического нитрида бора необходима для восстановления геометрических параметров профиля, а также для первоначального профилирования и устранения биения после установки на станок.
Правка кругов из эльбора осуществляется стандартными алмазными карандашами с неориентированным расположением алмазов. Правка кругов для профильного шлифования производится однокристальным алмазным правящим инструментом (резцами, иглами, алмазами в оправах) при помощи функционирующих на станках стандартных правильных устройств методом точения слоя, содержащего кубический нитрид бора. Очень эффективна также правка алмазными роликами.
РЕЖИМЫ ПРАВКИ
| Алмазными карандашами | Алмазным однокристальным инструментом | Алмазными роликами | |
|---|---|---|---|
| Метод шлифования | Метод врезания (для профильного инструмента) | ||
|
Подача на глубину |
Подача на глубину 0,01-0,02 мм/ход |
Число оборотов ролика |
Число оборотов ролика 200-300 об/мин. |
|
Скорость |
Скорость |
Скорость продольной подачи 0,05-0,10 мм/об. подача на глубину |
Скорость радиальной подачи 0,5-1,0 мм/мин. |
Во всех случаях правка осуществляется при рабочей скорости круга с обязательным применением СОЖ.
При работе кругами из эльбора рекомендуется применять следующие СОЖ:
- слабоконцентрированные (1-3%-ные) водные растворы солей неорганических кислот (кальцинированная сода, тринатрийфосфат нитрита натрия);
- водные растворы поверхностно-активных веществ (триэтаноламин, этиленгликоль с добавками ингибиторов коррозии);
- эмульсии (эмульсол и др.);
- водные растворы растворимого масла;
- индустриальные масла с присадками и без;
- сульфофрезол с присадками олеиновой кислоты, сульфаната кальция.
Неводные СОЖ (индустриальные масла, сульфофрезол) применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить высокие противозадирные условия, например, при резьбошлифовании.
СОЖ на водной основе приведены в порядке возрастания эффективности шлифования быстрорежущих и закаленных до высокой твердости конструкционных сталей. Интенсивность подачи СОЖ в зону резания должна быть порядка 10 л/мин. Допускается работа без охлаждения инструмента, но при этом следует уменьшать глубину шлифования в 1,5-2 раза.
ФОРМЫ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ЭЛЬБОРА НА КЕРАМИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ
Инструмент из эльбора выпускается различных форм, имеющих буквенно-цифровое обозначение, и размеров.
Выбор формы, размеров и характеристик инструмента из кубического нитрида бора зависит от вида
шлифования, обрабатываемого материала, требований к точности и чистоте обработки, применяемого
оборудования и др. важных условий эксплуатации инструмента.
ФОРМА 1А1
Основное назначение:
обработка цилиндрических, конических и плоских поверхностей на крукло-, внутри- и плоскошлифовальных станках.
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 25-750
ФОРМА 14А1
Основное назначение:
обработка цилиндрических, конических и плоских поверхностей на крукло-, внутри- и плоскошлифовальных станках
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 25-750
ФОРМА А8
Основное назначение:
шлифование отверстий небольшого диаметра на внутришлифовальных станках
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 9-25
ФОРМА 6А2
Основное назначение:
заточка режущего инструмента, обработка плоских поверхностей
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 100-250
ФОРМА 12A2-45
Основное назначение:
заточка режущего инструмента, обработка плоских поверхностей
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 125-250
ФОРМА 12A2-20
Основное назначение:
заточка многолезвийного режущего инструмента по передней поверхности
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 100-150
ФОРМА 9A3
Основное назначение:
заточка режущего инструмента, обработка плоских поверхностей
Ориентировочный диапазон размеров:
диаметр 100-150