Какой шлифовальный круг выбрать?

Рынок шлифовальных кругов широк, но семь факторов применения могут помочь пользователям сузить рынок до нужных им кругов.

Читать Далее

Абразивные зерна доступны в широком диапазоне зернистости и связующих веществ. Чтобы определить, какое колесо подходит для данной работы, необходимо учитывать семь ключевых факторов:

Материал измельчается
Давление шлифования
Требуемая точность отделки и формы
Зона контакта
Скорость колеса
Использование охлаждающей жидкости
Мощность станка/шпинделя, л.с.

1. Измельчаемый материал

Первое, на что следует обратить внимание при выборе шлифовального круга, — это тип и твердость обрабатываемого материала. Легко или трудно шлифуется материал? Относительная легкость шлифования является основным предиктором соответствующего типа абразива, характеристик зерна, размера зерна и типа связки для применения.

Избранные материалы

Обычно зерна оксида алюминия используются для измельчения черных металлов, а зерна карбида кремния – для неметаллов и цветных металлов. Керамические и суперабразивные зерна совместимы со всеми тремя типами материалов, но обычно предназначены для конкретных условий, когда оксид алюминия и карбид кремния работают плохо.

Когда тип зерна установлен, шлифуемость материала определяет многие другие необходимые характеристики шлифовального круга. Если материал легко шлифуется, используйте прочное и прочное зерно. Поскольку материал легко шлифуется, зерна не должны разрушаться слишком быстро или слишком легко, поэтому можно использовать цельное зерно для увеличения срока службы круга. Для этих материалов лучше всего подходят более крупные зерна, так как зерна могут легко проникать в материал и максимизировать съем материала. Более твердый сорт (т. е. более прочная связь между зернами и кругом) также соответствует более легкому помолу, поскольку связь не позволяет кругу высвободить зерна до того, как они будут израсходованы.

2. Давление шлифования

Пользователи также должны учитывать давление измельчения или усилие на зерно. Чем выше давление, тем жестче операция и тем лучше будут работать керамические и суперабразивные зерна. Тяжесть операции также помогает определить свойства абразивного зерна.

Прочные, прочные зерна способны выдерживать более высокие уровни давления и не разрушаться преждевременно. Более крупные зерна также помогают зернам выдерживать давление измельчения. Могут быть случаи, когда лучше распределить давление по нескольким точкам резания, но даже в этом случае требуется баланс, чтобы давление не превращало более мелкие зерна в пыль. Сильное давление также требует более твердых сплавов, чтобы зерна могли оставаться на круге достаточно долго для выполнения требуемой работы по шлифованию.

Напротив, мягкие, рыхлые зерна лучше работают при легком давлении, так как прочные зерна будут только тереться и притупляться. Более мелкий размер зерна гарантирует, что зерна все еще могут правильно разрушаться и самозатачиваться, а более мягкие сорта освобождают затупляющие зерна, прежде чем они начнут тереть и сжигать материал, подвергаемый шлифованию.

Уникальные характеристики различных шлифовальных кругов определяют их оптимальное применение. Однако такие факторы, как использование охлаждающей жидкости и мощность шлифовального станка, могут изменить эти оптимальные области применения. Все изображения предоставлены Norton | Сен-Гобен Абразивы.

3. Требуемая точность формы и отделки

Шлифовальные круги получили повсеместное распространение благодаря своей скорости, повторяемости формы и способности достигать желаемой отделки. При выборе круга важно определить, требуется ли применение быстрого удаления припуска или чистовой обработки. Не менее важно, будет ли деталь простой и плоской, или будет ли форма, которую нужно удерживать.

Требуемая шероховатость поверхности, допуски на размеры, требования к формоустойчивости и скорости съема материала влияют на соответствующий размер зерна, сорт и тип связки.

Для отделки с низким Ra или жесткими геометрическими допусками полезны более мелкие зерна, поскольку они обеспечивают больше точек контакта между заготовкой и кругом. Это помогает с прецизионной отделкой, которая имеет более мелкий рисунок царапин и более низкое микродюймовое покрытие. Более мелкое зерно также помогает в достижении и удержании сложных форм с малым радиусом. Более крупные зерна, напротив, улучшают скорость съема материала. Поиск оптимального баланса размера зерна сократит время цикла резки.

Близкая геометрическая точность и сохранение формы требуют более твердого сплава. Более твердые сплавы позволяют кругу дольше сохранять свой профиль и обеспечивают удержание зерен достаточно долго для достижения желаемых результатов.

Следующая рекомендация может показаться противоречивой, но более мягкие связки оптимальны как для чистовой обработки, так и для большего съема материала. Круг с более мягкой связкой легко освобождает тусклые зерна и удерживает новые, более острые зерна в контакте с материалом. Более острые зерна увеличивают съем материала и улучшают качество отделки, предотвращая трение и пригорание детали тупыми абразивами во время операций удаления материала. Хотя фактическая скорость чистовой обработки и съема припуска в этой операции в первую очередь зависят от размера зерна, наличие острых зерен в зоне шлифования приносит пользу обоим.

Требования к деталям также определяют тип соединения. Керамические круги лучше всего подходят для жестких допусков и удержания формы, в то время как органические и смоляные связки лучше всего подходят для отражающих и других чистовых покрытий. Органические связки, в отличие от стекловидных, имеют небольшую подвижность. Часть шлифовальных усилий приходится на связку, уменьшая размер стружки. Еще одним преимуществом тонкого помола является то, что органические связи разрушаются под воздействием тепла при помоле. Они имеют тенденцию удерживать зерна немного дольше, позволяя им течь и тупиться. Запланированные взаимодействия вспашки и скольжения, которые имеют место в этих условиях, улучшают первоначальный рисунок царапин, сформированный во время съема материала, чтобы обеспечить более чистую отделку.

4. Зона контакта

Площадь контакта частично связана с серьезностью операции, поскольку учитывает площадь контакта между изделием и колесом. Когда круг прикладывается к заготовке, прилагаемое усилие распределяется по всем точкам резания в зоне заточки. Чем больше площадь контакта, тем меньше сила на зерно. И наоборот, чем меньше площадь, тем выше сила, приходящаяся на зерно.

В операциях с небольшой площадью контакта следует использовать прочные, прочные зерна, которые не разрушатся слишком рано и не будут подвергаться преждевременному износу при более высокой нагрузке на зерно. В этих операциях могут даже потребоваться керамические или суперабразивные зерна. Более мелкая зернистость оптимальна для небольших площадей контакта, потому что в дополнение к созданию большего количества абразивных точек в области контакта относительное давление или усилия шлифования будут распределяться между многими зернами. Высокие эксплуатационные усилия с меньшими площадями контакта также требуют более прочных колес, поскольку они сохранят свою форму от преждевременного износа колес.

Когда площадь контакта увеличивается и становится больше, например, для сегмента Бланшара, более подходящими являются более мягкие зерна. Из-за увеличенного количества зерен, контактирующих с работой в зоне шлифования, усилие на зерно меньше, и зерна легче ломаются и самозатачиваются. Грубая крошка распределяет давление на меньшее количество зерен, чтобы они продолжали проникать в работу. Поскольку при этих операциях риск пригорания из-за притупленных зерен выше, следует использовать более мягкие сорта кругов, чтобы зерна высвобождались до того, как они повредят деталь.

5. Скорость колеса

Скорость поверхности круга операций может сузить тип связки и класс круга, необходимые для их завершения. Чтобы рассчитать поверхностную скорость, используйте следующие уравнения:

Поверхностная скорость (SFPM) = (π × диаметр (дюйм) × об/мин) / 12

Поверхностная скорость (м/с) = (π × диаметр (мм) × об/мин) / 60000

Скорость колеса определяет, какой тип связки лучше всего подходит для требуемой скорости, или может потребоваться специальная высокоскоростная связка.

Как общее правило:

Скорость поверхности 8,500 футов в минуту (43 м/с) и ниже совместима как с керамической, так и с органической связкой, хотя наиболее распространенные керамические круги рассчитаны на скорость 6,500 футов в минуту (33 м/с) и ниже.
При поверхностных скоростях более 8,500 футов в минуту (43 м/с) из соображений безопасности следует использовать органическую связку. Следует отметить, что некоторые новые стекловидные связки могут работать со скоростью более 8,500 43 футов в минуту (XNUMX м/с), но для них обычно требуются специальные характеристики.

Колеса также будут вести себя по-разному в зависимости от их скорости. На каждые 1,000 футов в минуту (5.08 м/с) скорость поверхности изменяется, колесо будет действовать на один уровень тверже или мягче. Более низкая скорость круга соответствует более мягкой работе, поскольку более высокое усилие на абразивную частицу приводит к более быстрому разрушению зерен и связки. Более высокая скорость круга приводит к более жесткой работе, а меньшее усилие на абразивную частицу делает зерна и связку более долговечными.

Охлаждающая жидкость оказывает противоположное действие на круги с керамической и органической связкой. Его присутствие делает керамические круги более мягкими, а органические – более жесткими.

6. Использование охлаждающей жидкости

Охлаждающая жидкость в шлифовальной системе по-разному влияет на круги на керамической и органической (смоляной) связке, и планы ее использования должны учитываться при определении класса или твердости круга.

Какой шлифовальный круг выбрать?

Выбор правильного шлифовального круга для вашего проекта очень важен, а выбор из почти непонятного ассортимента может представлять собой сложную задачу. Вот почему мы составили этот исчерпывающий обзор, чтобы помочь вам сделать максимально осознанный выбор.

Это руководство охватывает:

Что такое шлифовальный круг?

Шлифовальный круг — это прецизионный инструмент с тысячами режущих точек на поверхности — абразивными зернами, удерживаемыми на месте связующей матрицей (поэтому они известны как связанные абразивы) и разделенными порами.

Эти поры представляют собой полые пространства между абразивными зернами и связкой, которые помогают удалять металлическую стружку, отбрасываемую в процессе шлифования.

Есть животрепещущий вопрос о шлифовке? Посмотрите наши видео с часто задаваемыми вопросами по шлифовке, чтобы получить ответ

Когда круг используется, абразивные зерна врезаются в шлифуемый материал, удаляя нежелательный поверхностный материал в виде мелких стружек.

При шлифовании режущие кромки абразивных зерен стачиваются; становится все более тупым. В то же время повышенное трение вызывает накопление тепла, которое разрушает абразивное зерно и обнажает новые режущие кромки или начинает разрушать связующие мостики, которые удерживают абразивные зерна на месте.

При обычном шлифовании на стеклокерамике круг необходимо править с помощью инструмента для правки. Варьируя свойства абразива, тип связки, конструкцию круга, можно производить шлифовальные круги с широким диапазоном различных характеристик шлифования.

Какие абразивы доступны для шлифовальных кругов?

Существует 4 основных типа абразивных зерен для шлифовальных кругов:

Керамический оксид алюминия

Запатентованная Norton Quantum керамическая форма оксида алюминия, которую часто называют просто «Керамика», тверже и острее, чем обычные абразивные зерна.

Это керамическое зерно имеет уникальную самозатачивающуюся микрокристаллическую структуру. Это в конечном итоге снижает регулярность необходимости правки шлифовального круга и обеспечивает значительно более холодное режущее действие при использовании.

Карбид кремния

Более твердый, чем стандартный оксид алюминия, с очень острым абразивным зерном. Это универсальный материал, рекомендуемый для шлифования относительно мягких металлов, таких как алюминий или чугун, но также может использоваться для очень твердых материалов, таких как твердый сплав.

Цирконий глинозем

Для использования при черновом шлифовании, где требуется большой съем материала. Это зерно связано с высокотехнологичными смоляными связями.

Оксиды алюминия

Обычно рекомендуется для шлифования материалов с высокой прочностью на растяжение, таких как нержавеющая сталь и инструментальная сталь, но также может использоваться для обработки некоторых высокопрочных алюминиевых и бронзовых сплавов.

Читайте также:

Нужно ли мне разрешение?

Оксид алюминия производится в различных качествах.

Чтение шлифовального круга

При выборе идеального колеса для вашего проекта важно знать, что означают пиктограммы на промокательной бумаге.

Это руководство поможет вам расшифровать их значение:

Какой размер зерна мне нужен?

Когда выбирать крупную зернистость: там, где чистота поверхности не важна для проекта, можно использовать грубую зернистость. Кроме того, чем крупнее зернистость, тем быстрее снимается припуск, что делает его более подходящим для больших площадей контакта, чем мелкозернистые абразивы.

Они также являются лучшим вариантом для мягких, пластичных и волокнистых материалов, таких как мягкая сталь и алюминий.

Когда выбирать мелкую зернистость: мелкий песок используется, когда отделка является неотъемлемой частью успеха проекта.

Кроме того, выбирайте более мелкую зернистость, когда проект требует более тщательной и точной работы на меньшей площади контакта. Твердые и потенциально хрупкие материалы, такие как стекло, инструментальная сталь и цементированный карбид, лучше всего подходят для абразива с более мелким зерном.

Какой класс шлифовального круга выбрать?

Марка показывает относительную удерживающую способность связки, которая удерживает абразивные зерна в круге.

Мягкие оценки:

• Для твердых материалов, таких как твердые инструментальные стали и карбиды

• Для больших площадей контакта

• Для быстрого съема материала.

Жесткие оценки:

• Для мягких материалов

• Для небольших или узких участков контакта

• Для увеличения срока службы колеса.

Правильный выбор шлифовального круга

При выборе шлифовального круга для любого применения необходимо учитывать девять основных факторов:

1. Какой материал вы будете шлифовать и насколько он твердый?

2. Какой запас нужно снять с материала?

3. Разработайте форму материала и требуемую отделку поверхности (или отделки).

4. Какой тип машины вы будете использовать? Обратите внимание на его мощность и условия.

5. Какие скорости круга и подачи будут задействованы? (Продукты Norton разработаны и протестированы для определенных приложений и рабочих скоростей.

В интересах безопасности, пожалуйста, найдите время, чтобы убедиться, что рабочая скорость машины не превышает максимальную рабочую скорость, указанную на любом продукте.

6. Определите размер и твердость поверхности шлифовального контакта.

7. Будет ли ваша операция шлифования мокрой или сухой?

8. Какая степень шлифовки требуется?

9. Каков метод перевязки?

Какой материал будете шлифовать?

Тип материала влияет на выбор абразива, зернистости и марки.

Абразивы типа глинозема являются наиболее подходящими для шлифования. высокопрочные материалы таких как сталь и ферритный чугун. Более рыхлые типы глинозема предпочтительны для более твердых сталей и приложений с большими дугами контакта.
Материалы с низкой прочностью на растяжение и неметаллические материалы наиболее эффективно шлифуют или режут абразивом из карбида кремния. Твердость материала определяет степень проникновения, которое может быть достигнуто абразивом.
По этой причине для шлифования требуются круги с более мелкой зернистостью. твердые материалы и мягкие материалы лучше всего шлифуются кругами со средней и крупной зернистостью. Для наиболее эффективной работы марку необходимо отрегулировать в соответствии с твердостью материала.

Как правило, чем тверже материал, тем мягче требуется круг..

Заготовка/материал, подлежащий удалению

Высокая производительность съема материала, как и при зачистке, требуются крупнозернистые круги, обычно от 12 до 24 меш.
Прекрасная отделка и жесткие ограничения на геометрию готовой заготовки требуют более мелкого размера зерна. Окончательная отделка поверхности часто достигается за счет «искрового разряда», когда дальнейшая подача не применяется, и кругу позволяют шлифовать до тех пор, пока не исчезнет большая часть шлифовальных искр.

Надеемся, что это руководство помогло вам сделать максимально осознанный выбор.

В большинстве случаев (особенно при техническом обслуживании, ремонте и эксплуатации) вы обычно используете шлифовальный круг на угловой шлифовальной машине.

Наша статья об угловых шлифовальных машинах объясняет, почему они должны быть незаменимым предметом в любом ящике для инструментов, сарае или мастерской.

Если у вас есть конкретные вопросы о шлифовке, почему бы не попробовать наш новый раздел часто задаваемых вопросов по шлифовке или не отправить нам электронное письмо.

Заинтересованы в покупке продуктов Norton? Попробуйте нашу удобную функцию «Где купить».