Маркировки и зернистость шлифовальных кругов
По устоявшейся традиции один из самых распространенных инструментов для абразивной обработки – круг шлифовальный. Это связано с тем, что такие изделия с незапамятных времен производились в виде диска с отверстием посередине и использовались для вращательной шлифовки металла, дерева и камня. Применяемый для этих же целей современный инструмент имеет самые разнообразные формы (диск, цилиндр, конус, тарелка, чашка), но в обиходе и технической литературе по-прежнему называется шлифовальным кругом. Материалом для изготовления таких абразивных кругов служит композит, состоящий из прочной основы, равномерно заполненной мелкими режущими зернами. В древности для этих целей использовали природные минералы, в основном твердые песчанки, а в наше время все абразивные композиты искусственные. Шлифовальные круги имеют множество разновидностей и типоразмеров и применяются как при шлифовке приводным инструментом (на болгарках и прямошлифовальных машинках), так и для работы на промышленных шлифовальных станках.
Оглавление
Назначение шлифовальных кругов
Шлифовальный инструмент предназначен для удаления поверхностного слоя материала в целях придания детали заданных геометрических размеров или требуемой шероховатости поверхности. Кроме того, прямой шлифовальный диск используется для обдирки литых заготовок, зачистки сварных швов, а также удаления окалины, ржавчины и других загрязнений с поверхности металлических изделий. Различные формы шлифовальных кругов позволяют производить механическую обработку и шлифовку не только прямых, но и криволинейных поверхностей. При этом абразивный инструмент может выступать в роли шаблона для профиля обрабатываемой поверхности. Тонкая шлифовка выполняется для придания поверхности изделия необходимого класса чистоты. Для этого используют полировальные диски с очень мелким зерном и мягкой связкой. Еще одна область использования шлифовальных кругов — заточка различного инструмента: столярного, слесарного и металлорежущего, используемого на станках.
Отдельную категорию составляют шлифкруги с хвостовиком, предназначенные для работы ручным приводным инструментом с зажимными патронами.
Виды шлифовальных кругов
Существуют различные классификации видов шлифовальных кругов, основанные на их технических характеристиках: по форме, по марке абразива, по виду связки, по зернистости. Совокупности таких параметров определяют вид обработки, для которой может использоваться тот или иной абразивный диск. По производственному назначению они делятся на шлифовальные (для грубой и тонкой шлифовки) и зачистные (обдирочные). Первые применяют для всех типов шлифования и заточки, а вторые — для очистки металлических поверхностей от различных загрязнений.
Один из самых распространенных подвидов шлифкругов, имеющий собственное название, — это наждачные круги, используемые в электроточилах.
Шлифовальные
Абразивные диски, используемые для механообработки, заточных операций, шлифовки и полировки, обобщенно называют шлифовальными. В основном, их применяют для удаления неровностей и уменьшения шероховатости поверхностей на изделиях из минеральных материалов и различных металлов. Существует большое количество форм и типоразмеров такого инструмента, большинство из которых предназначено для шлифовальных работ по металлу. Кроме самых обычных шлифкругов с прямым профилем, которые повсеместно используют для заточки инструмента и обработки плоских поверхностей, существует множество других типов специальной формы. К примеру, тарельчатые круги применяют для обработки зубьев долбяков и фрез, конические — для шлифовки резьбы, чашки — для торцевого шлифования. Также существуют шлифкруги для полировочных работ по плоским и профильным поверхностям.
Обдирочные
Одна из разновидностей вращательного шлифовального инструмента – круг зачистной. По этому названию можно понять, что их применяют для зачистки поверхностей перед основными операциями механообработки или сварки. Эти шлифкруги имеют прямой профиль (тип по ГОСТ № 1), и поэтому еще одно наименование такого инструмента — диск зачистной. Они используются для обработки литья и сварных швов, а также для удаления заусенцев, ржавчины и старых лакокрасочных покрытий. Если зачистной диск применяется для снятия корок и окалины с литых заготовок и поковок, то он называется обдирочный. В процессе работы зачистные круги подвергаются сильному ударному воздействию, поэтому в качестве связки в них используют бакелитовые смеси.
Купить алмазный шлифовальный круг с AliExpress от 736 рублей →
Обозначения шлифовальных кругов по ГОСТ
Основными характеристиками шлифовальных кругов являются его форма, геометрические размеры, типы абразива и связующего материала, твердость и скоростные параметры. При маркировке абразивных кругов различные производители ориентируется как на старые, так и на новые редакции ГОСТ, но в целом она содержит одну и ту же информацию с небольшими отличиями, которые, в основном, касаются обозначений зернистости и твердости. Технические параметры шлифкругов могут наноситься на внешнюю поверхность диска как в виде одной строки, так и отдельными информационными блоками.
Однострочная маркировка шлифовального круга, изображенного ниже, выглядит так: 125х20х32 63С 40 К-L V 35 м/с ГОСТ 52781-2007. Если с размерами и скоростью в этой строке все понятно, то остальные параметры требуют расшифровки. 63С означает, что шлифовальный круг изготовлен из зеленого карбида кремния, 40 — код зернистости, K-L — тип твердости, V — керамическая связка. Хотя полный формат ГОСТ маркировочной строки включает в себя десять полей: [Тип] [Размеры] [Марка абразива] [Зернистость] [Твердость] [Структура] [Связка] [Линейная скорость] [Класс точности] [Класс неуравновешенности] [Нормативный документ], – обозначения некоторых характеристик в маркировке реальных изделий могут опускаться.
Форма круга
ГОСТ 52781—2007 описывает шлифовальные круги двадцати четырех форм, каждому из которых присвоено название и цифровой код, указываемый в первом поле маркировки. К примеру, самый массовый шлифкруг прямого профиля имеет код «1», а чашечный конический, который в обиходе называют «чашка шлифовальная» — «11». Кроме них, в перечне ГОСТ присутствует множество форм с различными вытачками и профилированными рабочими поверхностями, среди которых самые распространенные — это тарельчатые шлифовальные круги.
Размер
В этом же ГОСТ приводятся таблицы с нормативными размерами каждой формы шлифовальных кругов, которые указываются во втором поле маркировочной строки. Для шлифкруга прямого профиля установлен размерный ряд из тридцати диаметров в интервале от 6 до 1250 мм, при этом каждому диаметру соответствует определенный набор значений посадочных отверстий и толщин. Профильные шлифовальные круги имеют гораздо меньше вариантов диаметров: от четырех до десяти.
Вид абразива
Третье поле маркировки шлифовального круга содержит код марки абразива, использованного при его изготовлении. Самыми распространенными среди них являются электрокорунд и карбид кремния. В зависимости от процентного содержания оксида алюминия электрокорунд делится на белый (обозначение сортов — от 22А до 25А) и нормальный (12А÷16А). Кроме того, существует несколько его разновидностей с добавками оксидов хрома, циркония и титана, которые применяют в шлифкругах специального назначения. В качестве абразива используют два вида карбида кремния: черный и зеленый. Сорта первого обозначаются литерами от 52С до 55С, а второго — от 62С до 64С.
Карбид кремния тверже электрокорунда, но более хрупок, менее теплостоек и хуже удерживается связующим материалом шлифовального круга.
Зернистость
Значение зернистости указывают в четвертом поле маркировки. Этот параметр определяет класс чистоты поверхности после ее обработки шлифовальным кругом: чем меньше размер зерна абразива, тем меньше ее шероховатость. Но мелкое зерно не позволяет снимать большие припуски, что снижает производительность шлифования. Этот параметр необходимо выбирать в соответствии с видом обработки: для обдирки использовать шлифкруги с крупным зерном, а для шлифовки и заточки — с мелким.
В разных ГОСТ и для разных материалов используют отличные друг от друга системы обозначения зернистости шлифовальных кругов. В приведенном выше примере применено обозначение по ГОСТ 3647-80, в соответствии с которым код зернистости необходимо умножить на десять, в результате чего получится примерный размер зерна в микронах. «Примерный» — потому что по таблице ГОСТ числу 40 соответствует интервал в 400–500 мкм. В ГОСТ Р 52381-2005 используется международное обозначение зернистости, которое состоит из буквы F и числа. Эта кодировка подчиняется следующему правилу: чем больше число в обозначении, тем меньше размер зерна. Например, при F 10 размер зерна равен 2085 мкм, а при F 100 — 129 мкм.
Твердость
Коду твердости отведено пятое поле маркировки шлифкругов. В данном случае речь идет не об абразиве, а о твердости шлифовального круга, которая в большей степени зависит от вида и качества связующего материала. Этот параметр напрямую влияет на способность шлифовального круга самозатачиваться в процессе обработки материала, т. е. очищаться от поврежденных и затупившихся частиц абразива и таким образом восстанавливать свою режущую поверхность. В соответствии с ГОСТ Р 52587-2006 установлено восемь видов твердости, каждому из которых присвоено несколько латинских букв для обозначения диапазона твердости внутри отдельного вида. Первый вид именуется «весьма мягкий» и обозначается литерами F и G, а последний — «чрезвычайно твердый» (буквы от V до Z). В нашем примере шлифовальный круг обозначен K-L и относится к среднемягким.
Структура
В шестом поле маркировочной строки указывают код структуры шлифовального круга. В данном случае слово «структура» означает соотношение объема абразивных частиц к общему объему изделия. Этот параметр характеризуется понятием «плотность»: чем больше зерен в единице объема, тем выше плотность структуры, а ее состав более абразивен. Плотность структуры имеет 12 градаций, разбитых на четыре группы: от «плотной» (1÷4) до «высокопористой» (11 и 12). У нашего шлифовального круга этот параметр в маркировке отсутствует, но на верхней части этикетки написано: «для электрических точил». Поэтому он, скорее всего, имеет среднюю структуру (5÷7).
Купить зернистый алмазный шлифовальный диск с AliExpress от 395 рублей →
Вид связки
Шлифовальные круги сохраняют свою форму и эксплуатационные качества благодаря связующим материалам (связкам), которые обеспечивают работу на заданных скоростях и удерживают в своем объеме абразивные зерна. Основных видов таких связок всего три, и их коды указываются в седьмом поле маркировки шлифкругов. Керамическая состоит из смеси традиционных неорганических веществ (кварцевого песка, глины, полевого шпата и пр.), которые спекаются в жесткий и теплостойкий, но достаточно хрупкий композит. Этот вид связки обозначается буквой V. Бакелитовую связку изготавливают на основе бакелита — твердого и прочного термореактопласта, и она обозначается латинской буквой B. Это два наиболее распространенных вида связующих материалов, используемых при производстве шлифовальных дисков. Основой третьей связки, которая применяется гораздо реже, является вулканизированный синтетический каучук, поэтому она называется «вулканит» (обозначается буквой R). На рисунке ниже по центру бакелитовый, а по краям — керамические шлифкруги.
Скорость вращения
В восьмом поле маркировочной строки указано максимальное значение окружной скорости (т. е. предельной скорости резания). В нашем случае она равна 35 м/с. Скорость резания — это один из главных параметров любого режущего инструмента, и она легко пересчитывается в количество оборотов в минуту. Тем не менее, большинство производителей на своих шлифовальных кругах помимо окружной скорости также указывают предельную скорость вращения.
Класс точности
Классы точности шлифовальных кругов регламентируют допустимые отклонения всех трех геометрических размеров, допуски на эксцентричность и непараллельность, возможность наличия и размер дефектов, а также размер и плотность посторонних включений. Всего существует три класса точности, которые указывают в девятой позиции маркировки. Первый обозначается буквами АА и относится к шлифкругам, предназначенным для высокоточной обработки. По двум другим (А и Б) изготавливают инструмент общего назначения.
Класс неуравновешенности
Последний параметр, код которого завершает маркировочную строку, — это класс неуравновешенности шлифовального круга, который указывает на равномерность распределения массы по объему. Его величина зависит от качества подготовки и обработки смеси связки и абразива, а также от геометрической точности круга. Всего существуют четыре класса неуравновешенности, которые в маркировке обозначаются цифрами с 1 до 4.
Роль связок
В отличие от резиновых, войлочных, проволочных и фибровых шлифовальных кругов для болгарок и другого приводного инструмента абразивные круги являются монолитными изделиями, работающими на высоких скоростях и испытывающими при этом значительные центробежные, ударные и температурные нагрузки. И если главную роль в обеспечении качества и производительности шлифовки играют абразивные зерна, то механические характеристики, термоустойчивость и способность к самозатачиванию обеспечивают связующие материалы.
Идеальных связок с универсальными параметрами не существует. Керамические обладают достаточной жесткостью, хорошей износостойкостью, устойчивы к воздействию высоких температур и химических веществ. Но они довольно хрупки, и поэтому очень чувствительны к нагрузкам на изгиб и ударным воздействиям. Бакелитовые довольно эластичны и хорошо самозатачиваются. Но в силу особенностей связующего материала они менее износостойки и не могут работать при высоких температурах. Частичное улучшение качества связующих материалов достигается путем использования специальных добавок.
Купить шлифовальный круг для вольфрамовой стали с AliExpress от 587 рублей →
Как правильно выбрать шлифовальный круг
При выборе шлифовального круга надо хорошо представлять, для чего и на каком устройстве он будет использоваться. К примеру, если это электроточило, то для него необходим круг для работы по обычному металлу (сталь, алюминий, бронза). При этом необходимо точно знать диаметр посадочного отверстия и установочный размер. Очень важно, чтобы скорость вращения электроинструмента не превышала параметр, указанный на маркировке шлифовального круга. Зернистость и вид абразива также имеют значение, но в эти параметры можно особо не вникать, если приобретается обычный круг универсального назначения (как правило, это указано на этикетке). Если же предполагается обрабатывать какие-либо мягкие или особо твердые материалы, то к выбору шлифовального круга надо подойти более внимательно и в случае необходимости проконсультироваться у специалистов.
В маркировке многих шлифкругов почему-то отсутствует такой параметр, как структура, хотя из его описания следует, что он должен напрямую влиять на уровень биения нового диска. Так ли это и действительно ли значение структуры напрямую связано с биением? Если кто-нибудь может ответить на этот вопрос, то, пожалуйста, сделайте это в комментариях к данной статье.
(9 оценок, среднее: 3,56 из 5)
