В различных отраслях промышленности, в ремонтной практике и быту широкое применение находят ручные машины и станки со шлифовальными кругами. О шлифовальных кругах, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также об их маркировке, выборе и эксплуатации — читайте в представленной статье.
Что такое шлифовальный круг
Шлифовальный круг — режущий инструмент в виде дисков различного профиля, сформированных из спрессованных и склеенных друг с другом абразивных зерен.
В машиностроении и других отраслях промышленности, в ремонтной практике, в строительстве и других областях используется такой тип обработки металлов и неметаллических материалов, как шлифовка — снятие тонкого слоя с изделия с помощью абразивных материалов. Шлифовка выполняется различными способами, в том числе и с помощью вращающихся с большой угловой скоростью инструментов — шлифовальных кругов.
Данный инструмент используется для выполнения различных операций:
- Черновая обработка поверхности перед последующей шлифовкой и полировкой;
- Доведение поверхности до необходимой степени чистоты;
- Зачистка поверхности от загрязнений, следов коррозии и т.д.;
- Удаление с поверхности мелких дефектов (неровностей, наклепов металла и других);
- Отрезка;
- Заточка режущих кромок инструментов (резцов, пил, ножей и т.д.).
Шлифовальные круги находят применение и в промышленных станках, и в простых гаражных точилах, этот инструмент прост в работе и значительно ускоряет работы по металлообработке. Но для достижения лучшего результата необходимо правильно подобрать и использовать шлифовальный круг, что требует знания существующих типов и особенностей данного инструмента.
Типы и характеристики шлифовальных кругов
Применяемые сегодня шлифовальные круги имеют принципиально одинаковое устройство: в общем случае это тело вращения с различным профилем, сформированное из массива абразивных зерен со связующим, и имеющее в центре посадочное отверстие для монтажа на шпинделе (валу) машины/станка. Круг изготавливается склеиванием абразивных зерен определенного размера с помощью связок, которые обеспечивают необходимую прочность изделия и предотвращают его разрыв под действием центробежных сил при вращении.
Круги классифицируются по профилю (сечению), типу и зернистости используемых абразивов, типу связующего материала и некоторым характеристикам.
В качестве абразивного материала используются следующие типы шлифовальных порошков:
- Электрокорунд (маркировка «А») — нормальный (марок 12А – 16А), белый (марок 22А – 25А), хромистый (марок 32А – 34А), титанистый (марки 37А) и циркониевый (марки 38А, может маркироваться буквой «Z»);
- Карбид кремния (маркировка «C») — черный (марки 52С – 55С) и зеленый (марки 62 – 64С).
Существуют шлифовальные круги, в которых в качестве абразива используются алмаз, эльбор и другие материалы, однако они имеют иную конструкцию (металлическое основание, на которое нанесен слой абразива) и характеристики, и в данной статье не рассматриваются.
Зернистость абразивов, используемых для изготовления кругов, лежит в пределах F36 – F220 по ГОСТ Р 52381-2005 (соответствует международной спецификации FEPA — Federation of European Producers of Abrasives, Европейской федерации производителей абразивов) и М63 – М10 по ГОСТ 3647-80 (в настоящее время частично отменен). В кругах с абразивами F36 – F220 средний размер зерна лежит в пределах 58 – 525 микрон, а с абразивами М63 — М10 — от 7 до 63 микрон.
При формовании шлифовального круга могут использоваться следующие типы связок:
- Керамическая (маркировка V, устаревшая — К);
- Бакелитовая (маркировка B, B4, BF, устаревшая — Б, Б4, БУ);
- Вулканитовая (маркировка R, устаревшая — В).
Типы связок абразивных кругов
Керамические связки — это неорганические компоненты на основе различных типов глин с добавками полевого шпата, кварца и других веществ. Керамическая связка после обжига обеспечивает кругу необходимую жесткость, износостойкость и прочность (в том числе и температурную), однако она имеет повышенную хрупкость. Данные типы кругов не используются в станках и машинах, ведущих обработку с ударными нагрузками.
Бакелитовая связка — это смола (бакелит), которая может использоваться в чистом виде, с упрочняющими добавками (маркировка BF/БУ) или с графитом (маркировка B4/Б4). Бакелитовая связка благодаря эластичности устойчива к ударным нагрузкам, однако плохо противостоит высоким температурам и агрессивным средам (в том числе некоторым типам смазочно-охлаждающих жидкостей, СОЖ). Также кругам на бакелитовой связке присуща хорошая самозатачиваемость — изношенное зерно относительно легко отрывается от связки, обнажая новое зерно, что обеспечивает стабильные абразивные свойства.
Вулканитовая связка — это вулканизированный каучук (фактически — резина высокой плотности или эбонит), который может иметь различные присадки для повышения прочности и химической стойкости. В настоящее время данный тип шлифовальных кругов используется реже всего.
Шлифовальные круги могут формоваться с различным соотношением количества абразивного зерна и связки, что характеризует их структуру, которая может быть следующих видов:
- Плотная (маркировка от 1 до 4);
- Средняя (маркировка 5 — 7);
- Открытая (маркировка 8 — 10);
- Высокопористая (маркировка 11, 12).
Чем выше число, тем менее плотной структурой обладает круг, и тем большее расстояние в нем между зернами.
В зависимости от типа связки и плотности круги могут иметь различную твердость — характеристику, указывающую на прочность удерживания связкой абразивных зерен. Чем выше твердость, тем прочнее зерно удерживается в связке, и тем сложнее оно вырывается при выполнении шлифовки поверхности изделия. По твердости круг может быть следующих типов:
- Весьма мягкий (ВМ1, ВМ2; F, G);
- Мягкий (М1 – М3; H, I, J);
- Среднемягкий (СМ1, СМ2; K, L);
- Средний (С1, С2; M, N);
- Среднетвердый (СТ1 – СТ3; O, P, Q);
- Твердый (Т1, Т2; R, S);
- Весьма твердый (ВТ; T, U);
- Чрезвычайно твердый (ЧТ; V – Z).
Цифробуквенная маркировка твердости соответствует старому стандарту ГОСТ 19202-80 (сегодня не используется), латинскими буквами — стандарту ГОСТ Р 52587-2006.
Наконец, шлифовальные круги могут иметь класс точности «АА», «А» и «Б», и классы неуравновешенности от 1 до 4.
Шлифовальные круги делятся на несколько типов по профилю (сечению):
Профили шлифовальных кругов
- Тип 1 — прямого профиля (ПП);
- Тип 2 — кольцевые (К);
- Тип 3 — с односторонним коническим профилем (3П);
- Тип 4 — с двухсторонним коническим профилем (2П);
- Тип 5 — с односторонней выточкой (ПВ);
- Тип 6 — цилиндрические чашечные (ЧЦ);
- Тип 7 — с двухсторонней выточкой (ПВД);
- Тип 10 — с двухсторонней выточкой и ступицей(ПВДС);
- Тип 11 — конические чашечные (ЧК);
- Тип 12, 14 — тарельчатые (Т, 1Т);
- Тип 20 — с выборкой;
- Тип 21 — с двухсторонней выборкой;
- Тип 22 — с выборкой и выточкой;
- Тип 23 — с выборкой и выточкой на одной стороне (ПВК);
- Тип 24 — с выборкой и выточкой на одной стороне и с выточкой на противоположной стороне;
- Тип 25 — с выборкой и выточкой на одной стороне и выборкой на противоположной стороне;
- Тип 26 — с выборкой и выточкой на обеих сторонах (ПВДК);
- Тип 35 — торцевые прямого профиля;
- Тип 36 — прямого профиля с запрессованными крепежными элементами (ПН);
- Тип 37 — кольцевого профиля с запрессованными крепежными элементами;
- Тип 38 — с односторонней ступицей;
- Тип 39 — с двухсторонней ступицей.
Все характеристики, геометрическая форма и размеры шлифовальных кругов для стационарных электрических машин и станков в России регламентируются стандартом ГОСТ Р 52781-2007. Ранее действовал стандарт ГОСТ 23182-78 на круги для ручных машин, однако в настоящее время он отменен.
В отдельную группу выделяются круги для ручных шлифовальных машин, изготовленные из нетканых материалов с нанесенным на них абразивным зерном. Данные инструменты изготавливаются по собственным стандартам предприятий, они сегодня представлены в большом количестве для выполнения самого широкого круга операций.
Маркировка, выбор и применение шлифовальных кругов
Все круги, изготавливаемые по стандартам, имеют маркировку на этикетке (круги диаметром до 250 мм) или непосредственно на торце (круги свыше 250 мм). Обычно маркировка состоит из десяти элементов, которыми обозначаются:
Маркировка и условное обозначение шлифовального круга
- Тип в цифровом виде;
- Размеры в мм;
- Тип абразива;
- Зернистость;
- Твердость;
- Структура;
- Тип связки;
- Допустимая окружная скорость в м/с;
- Класс точности;
- Класс неуравновешенности.
Наиболее часто в маркировке указываются тип и размер абразива, твердость и тип связки. Окружная скорость обычно наносится отдельно, а остальные характеристики указываются производителями далеко не на всех изделиях. Все указанные характеристики позволяют подобрать необходимый круг для выполнения тех или иных операций.
При подборе шлифовального круга необходимо руководствоваться общетехническими рекомендациями по работе с абразивным инструментом и обработке различных материалов. Информацию, необходимую для подбора круга, можно найти в соответствующих справочных материалах.
При работе со шлифовальными кругами необходимо соблюдать требования по эксплуатации конкретного станка или машины, обеспечивая надежную фиксацию инструмента и защиту рабочего пространства. Также следует соблюдать правила техники безопасности — только в этом случае работа будет не только качественной и эффективной, но и безопасной.
