Износ и стойкость шлифовальных кругов

Износ шлифовального круга – это затупление режущих зерен и выравнивание или сглаживание поверхности рабочего инструмента. Если зерна визуально не видны, поры забиваются пылью и стружкой, то шлифовальный круг необходимо заточить или править. Иначе выполнить основную задачу (обработать заготовку или деталь) невозможно.

Виды износа шлифовальных кругов

Износостойкость круга – не что иное, как разрушение или повреждение поверхности расходного инструмента при работе под воздействием высоких температур и внешнего трения. Износ абразивных зерен всегда неравномерен на протяжении всего шлифования.

В начале работы режущие вершины зерен подвергаются повышенному износу, к тому же с рабочей поверхности шлифовального круга вырываются зерна (дефектные). Этот этап длится недолго и зависит от выбора режима правки.

Режущие кромки абразива при работе изнашиваются, и когда нагрузка на круг значительна, зерна откалываются. При выполнении чистового шлифования кругом нагрузка снижена, поэтому возможен откол мелких частиц. Легкие режимы работы затупляют режущую кромку шлифовального диска, а высокие позволяют кругу самозатачиваться.

Допустимый износ шлифовального круга при обычной работе или смешанном процессе составляет от 0,01 до 0,05 мм. Естественный износ в процессе шлифования может варьироваться от 10 до 20% от объема, снимаемого при работе.

Также износ зависит от размеров шлифовального круга и его характеристик. Чем больше зерна абразива, тем выше износ, чем тверже круг, тем меньше износ. Также играет роль диаметр круга и вид связки. Износостойкость диска зависит еще и от правки. Износ будет возрастать в зависимости от выбранного способа: правка твердосплавными, абразивными кругами, металлическими дисками или звездочками.

Чтобы работа шлифовального диска или круга была стабильной, во избежание брака заготовки (детали), прижогов и шероховатости поверхности, следует знать критерии стойкости круга. Признаки могут указать на необходимость затачивания или правки инструмента: это могут быть притупление круга, усиленный шум при шлифовке детали, явные дефекты и погрешности формы или высоты круга, вибрация во время работы и так далее.

Во время шлифования (получистового и чистового) критерием стойкости считается снижение режущей способности диска из-за его притупления, а к концу периода стойкости круга появляется гранность на обрабатываемой поверхности.

Коэффициент износа абразивных кругов

Абразивные зерна на поверхности круга испытывают тепловое, а также силовое воздействие (в связи с соприкосновением с материалом). Так истираются зерна, появляются площадки износа, поры забиваются круга пылью и частичками отработанного изделия, микрочастицы скалываются, зерна абразива могут вырваться из связки. Эти моменты и есть изнашивание расходного инструмента, которые приводят к уменьшению объема и массы круга.

Шлифовальный круг может затупливаться, засаливаться или самозатачиваться. Первые два варианта не сильно меняют форму и размер диска, но приводят к его некачественной работе. Поэтому такие круги следует часто править.

Самозатачивающиеся диски имеют размеренную износостойкость, однако быстро теряют свою форму, скалываются, а зерна вырываются. Режущая способность такого инструмента очень быстро восстанавливается за счет самозатачивания круга.

Чтобы оценить износ, используют два показателя:

• скорость изнашивания;
• коэффициент шлифования.

Чем меньше коэффициент шлифования при интенсивном режиме работы и с учетом использования мягкости круга, тем ниже стойкость инструмента.

Шлифовальные диски можно править несколькими способами: обкатыванием, обтачиванием и шлифованием кругами.

Стойкость шлифовального круга

Стойкостью абразивного инструмента называют свойство кругов сопротивляться засаливанию, притуплению и потере формы диска в процессе работы. Стойкость шлифовального круга – это понижение номера зернистости и увеличение твердости круга. Однако в таком случае работа не обходится без высокого тепловыделения и засаливания инструмента.

Стойкость шлифовального круга определяется, в основном, взаимосвязью обрабатываемого материала с абразивом при высоких температурах. Средний период стойкости шлифовальных кругов – от 30 до 40 минут (время работы круга между двумя правками).

Высокостойкие круги сокращают время на правку и наладку рабочего станка. Для дисков с маленьким диаметром величина стойкости незначительна. Для больших по диаметру кругов (которые применяют в наружном шлифовании) – от 10 минут.

На этот показатель влияют и продольная подача, и окружная скорость заготовки, и глубина шлифовки. Чем выше один из этих параметров, тем меньше стойкость шлифовального круга.

Как определить период стойкости круга:

• оператор может наблюдать за процессом шлифовки;
• можно обработать несколько деталей;
• измерить силу вибрации и температуру обработки;
• определить силу резания и эффективную мощность шлифования;
• измерить скорость съема стружки.

Коэффициент шлифования, скорость изнашивания абразивного круга и период его стойкости зависят от характеристик и размеров шлифовального инструмента, режима шлифования, обрабатываемого материала и конфигурации детали, жесткости шлифовального станка.