Prezentare generală a instrumentelor de șlefuit

Abrazivele sunt instrumente folosite pentru șlefuire, șlefuire și lustruire. Majoritatea uneltelor abrazive sunt unelte abrazive artificiale din materiale abrazive și lianți, și există, de asemenea, unelte abrazive naturale prelucrate direct din roci minerale naturale. Pe lângă faptul că sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de mașini și alte industrii de prelucrare a metalelor, uneltele abrazive sunt, de asemenea, folosite în prelucrarea cerealelor, industria hârtiei și prelucrarea materialelor nemetalice precum ceramica, sticlă, piatră, materiale plastice, cauciuc și lemn.
Prezentare generală
Structura sculei de șlefuit este împărțită aproximativ în trei categorii: strâns, mediu și liber. Fiecare categorie poate fi subdivizată în numere etc. și se distinge prin numerele organizației. Cu cât numărul de structură al sculei abrazive este mai mare, cu atât procentul de volum al abrazivului din instrumentul abraziv este mai mic și distanța dintre granulele abrazive este mai mare, ceea ce înseamnă cu atât structura este mai slăbită. Dimpotrivă, cu cât numărul organizației este mai mic, cu atât organizația este mai strânsă. Uneltele de șlefuit cu o structură mai slabă nu sunt ușor de pasivizat în timpul utilizării, generează mai puțină căldură în timpul procesului de șlefuire și pot reduce deformarea termică și arsurile piesei de prelucrat. Granulele abrazive ale sculei abrazive cu o structură strânsă nu se desprind ușor, ceea ce este benefic pentru menținerea formei geometrice a sculei abrazive. Structura sculei abrazive este controlată numai conform formulei sculei abrazive în timpul producției și, în general, nu este măsurată. Abrazivele supraabrazive sunt în principal abrazive din diamant, nitrură de bor cubică etc. lipite cu lianți. Datorită prețului ridicat și rezistenței bune la uzură a diamantului și a nitrurii de bor cubice, uneltele abrazive lipite realizate cu acestea sunt diferite de uneltele abrazive lipite abrazive obișnuite. Pe lângă stratul abraziv foarte dur, există și un strat de tranziție și o matrice. Stratul superabraziv este partea care joacă un rol de tăiere și este compus din agenți superabrazivi și de lipire. Substratul joaca un rol de sustinere in macinare si este compus din metal, bachelita sau ceramica. Stratul de tranziție este utilizat pentru a conecta matricea și stratul superabraziv. Este compus dintr-un agent de lipire și uneori poate fi omis. Lianții utilizați în mod obișnuit includ rășina, metalul, metalul galvanizat și ceramica. Procesele de fabricație a sculelor abrazive lipite includ: distribuție, amestecare, turnare, tratament termic, prelucrare și inspecție etc. În funcție de liant, procesul de fabricație este de asemenea diferit. Uneltele abrazive cu lipire ceramică folosesc în principal metoda de presare. După cântărirea abrazivului și a liantului în funcție de raportul de greutate al formulei, acestea sunt plasate într-un mixer și amestecate uniform, apoi introduse într-o matriță de metal, iar semifabricatul abraziv este format pe presă. Semnul este uscat și apoi introdus în cuptor pentru ardere. Temperatura de ardere este în general în jur de 1300 de grade. Când utilizați liant sinterizat cu punct de topire scăzut, temperatura de ardere este mai mică de 1000 de grade. Apoi este procesat cu precizie în funcție de dimensiunea și forma specificate, iar în final produsul este inspectat. Abrazivii lipiți cu rășină se formează în general pe o presă la temperatura camerei, iar unii folosesc un proces de presare la cald care utilizează încălzire și presiune în condiții de încălzire. După formare, se întărește într-un cuptor de întărire. Când utilizați rășină fenolică ca liant, temperatura de întărire este de 180 ~ 200 de grade. Abrazivele de cauciuc sunt amestecate în principal folosind o pereche de mașini cu role, rulate în foi subțiri și apoi perforate și formate cu un cuțit de perforare; unele folosesc și materiale în vrac, care sunt puse într-o matriță de metal și formate pe o presă. După turnare, este vulcanizat într-un rezervor de vulcanizare la o temperatură de 165 ~ 180 de grade. Există două procese de fabricație pentru uneltele de șlefuit cu lipire metalică: metalurgia pulberilor și galvanoplastia, care sunt utilizate în principal pentru uneltele de șlefuit cu lipire abrazivă superdure. Metoda metalurgiei pulberilor folosește bronzul și alte materiale ca agent de legare. După amestecare, este presat la cald sau presat la temperatura camerei pentru a se forma și apoi sinterizat. Metoda de galvanizare folosește nichel sau aliaj de nichel-cobalt ca metal de galvanizare, iar abrazivii sunt lipiți de substrat conform procesului de galvanizare pentru a face instrumente abrazive. Tipurile speciale de abrazive includ abrazivi de corindon sinterizat și abrazivi din fibre. Uneltele de șlefuit corindon sinterizat sunt realizate prin amestecarea și modelarea pulberii de oxid de aluminiu și a unei cantități adecvate de oxid de crom și sinterizarea la aproximativ 1800 de grade. Acest tip de unealtă abrazivă are o structură compactă și o rezistență ridicată și este utilizat în principal pentru prelucrarea pieselor precum ceasurile și instrumentele. Fibre abrazive sunt fabricate din filamente de fibre (cum ar fi filamente de nailon) care conțin sau aderă la abrazivi. Au o elasticitate bună și sunt utilizate în principal pentru lustruirea materialelor metalice și a produselor acestora.
Utilizare
În timpul utilizării sculei abrazive, când boabele abrazive sunt tocite, din cauza fragmentării parțiale a granulelor abrazive în sine sau a ruperii legăturii, boabele abrazive cad parțial sau complet din instrumentul abraziv, iar noile tăieturi continuă să se desprindă. apar pe suprafața de lucru abrazivă a sculei abrazive. Muchia de tăiere sau expunerea constantă a noilor granule abrazive ascuțite, permite sculei abrazive să mențină performanța de tăiere într-o anumită perioadă de timp. Această proprietate de auto-ascuțire a uneltelor abrazive este o caracteristică remarcabilă în comparație cu uneltele de tăiere obișnuite.
Încă din epoca neolitică, oamenii au început să folosească tocile naturale pentru a prelucra unelte precum cuțite de piatră, topoare de piatră, unelte de os, unelte de corn și unelte de dinți; în secolul al XIX-lea, în Statele Unite a apărut ceramica ardetă prin combinarea abrazivelor naturale cu argila. Piatră de polizor; în jurul anului 1900, au apărut abrazivi artificiali, iar diverse unelte abrazive din abrazivi artificiali au fost produse una după alta, creând condiții pentru dezvoltarea rapidă a mașinilor de șlefuit și șlefuit. De atunci, proporția de abrazivi naturali în abrazivi a scăzut treptat.
Abrazivele pot fi împărțite în două tipuri în funcție de sursele lor de materie primă: abrazivi naturali și abrazivi artificiali. Singurele unelte abrazive naturale utilizate în mod obișnuit în industria mașinilor sunt pietrele uleioase. Abrazivii artificiali sunt clasificați în funcție de formele lor de bază și de caracteristicile structurale, inclusiv roți de șlefuit, capete de șlefuit, pietre de copt și plăci de nisip, care sunt denumite în mod colectiv ca cinci categorii: abrazivi lipiți și abrazivi acoperiți. În plus, materialele abrazive sunt clasificate în mod obișnuit ca instrumente abrazive.
Clasificare
În funcție de diferiții abrazivi utilizați, abrazivi lipiți pot fi împărțiți în abrazivi lipiți abrazivi obișnuiți și abrazivi lipiți supraabrazivi. Primul folosește abrazivi obișnuiți, cum ar fi corindonul și carbura de siliciu, iar cel de-al doilea este fabricat din superabrazive precum diamantul și nitrura cubică de bor. În plus, există câteva soiuri speciale, cum ar fi instrumentele de șlefuit corindon sinterizat.
Abrazivele abrazive obișnuite sunt abrazive care consolidează abrazivi obișnuiți într-o anumită formă și au o anumită rezistență printr-un agent de lipire. În general compuse din abrazivi, lianți și pori, aceste trei părți sunt adesea numite cele trei elemente ale abrazivilor lipiți.
Abrazivele joacă un rol de tăiere în instrumentele de șlefuit. Liantul este un material care consolidează abrazivi liberi în instrumente abrazive. Există două tipuri: anorganice și organice. Lianții anorganici includ ceramică, amarant și silicat de sodiu, etc.; lianții organici includ rășină, cauciuc și șelac, etc. Cele mai frecvent utilizate sunt lipirea ceramică, rășină și cauciuc.
Porii joacă un rol în reținerea și evacuarea așchiilor de uzură în timpul șlefuirii și pot găzdui lichidul de răcire, ajutând la disiparea căldurii de măcinare. Pentru a îndeplini anumite cerințe speciale de prelucrare, porii pot fi, de asemenea, impregnați cu anumite materiale de umplutură, cum ar fi sulf și parafină, pentru a îmbunătăți performanța sculei de șlefuit. Acest material de umplutură se mai numește și al patrulea element al sculei de șlefuit.
Elementele care reprezintă caracteristicile abrazivelor abrazive obișnuite includ: formă, dimensiune, dimensiunea particulelor, duritate, structură și agent de lipire. Duritatea sculei abrazive se referă la ușurința cu care particulele abrazive cad de pe suprafața sculei abrazive sub acțiunea forței externe. Reflectă puterea legăturii pentru a reține particulele abrazive.
Dimensiunea granulelor abrazive
Dimensiunea particulelor se referă la dimensiunea particulelor abrazive, iar dimensiunea acesteia este exprimată prin numărul de mărime a particulei.
Standardul național prevede două dimensiuni de particule: abraziv și micropulbere.
Dimensiunea particulelor se referă la dimensiunea particulelor abrazive. Dimensiunea particulelor este împărțită în două categorii: boabe abrazive și micropulbere. Abrazivele cu dimensiuni mari ale particulelor mai mari de 40 μm se numesc granule abrazive. Clasificat prin metoda de screening, numărul de mărime a particulelor este exprimat prin numărul de găuri pe inch de pe ecran prin care trec particulele abrazive. De exemplu, un granul abraziv de 60# înseamnă că dimensiunea sa este suficientă pentru a trece printr-un ecran cu 60 de găuri pe inch. Abrazivele cu dimensiuni ale particulelor mai mici de 40 μm se numesc micropulbere. Utilizați metoda de măsurare microscopică pentru a clasifica, utilizați W și numărul de după acesta pentru a reprezenta numărul de dimensiunea particulei, iar valoarea de după W reprezintă dimensiunea reală a micropulbei. De exemplu, W20 indică faptul că dimensiunea reală a micropulbei este de 20μm. Dimensiunile particulelor abrazive ale diferitelor dimensiuni ale particulelor sunt prezentate în Tabelul 1.
Tabelul 1 Numărul și dimensiunea particulelor abrazive
Funcția agentului de lipire este de a lega abrazivul într-o roată de șlefuit cu o anumită rezistență și formă. Rezistența, rezistența la impact, rezistența la căldură și rezistența la coroziune a discului de șlefuit depind în principal de performanța legăturii.
Agenții de lipire utilizați în mod obișnuit includ agentul de lipire ceramică (V), agentul de lipire de rășină (B), agentul de lipire de cauciuc (R) și agentul de lipire de metal (M).
Legătura ceramică: cea mai utilizată, potrivită pentru cerc exterior, cerc interior, plan, șlefuire fără centru și roți de șlefuit de șlefuire etc.;
Liant de rășină: potrivit pentru tăierea și canelarea discurilor de șlefuit pentru napolitane și a discurilor de șlefuit de mare viteză;
Liant de cauciuc: potrivit pentru roți de ghidare de șlefuire fără centre și roți de lustruit;
Liant metalic: potrivit pentru roți de șlefuit cu diamant etc.
Duritatea sculei de șlefuit
Duritatea sculei abrazive depinde în principal de cantitatea de liant adăugată și de densitatea sculei abrazive. Dacă boabele abrazive cad ușor, înseamnă că duritatea sculei abrazive este scăzută; altfel, înseamnă că duritatea este mare. Nivelurile de duritate sunt în general împărțite în șapte niveluri: extra moale, moale, mediu moale, mediu, mediu tare, tare și extra tare. Aceste niveluri pot fi subdivizate în mai multe niveluri mai mici. Cele mai frecvent utilizate metode pentru măsurarea durității uneltelor abrazive includ metoda conului manual, metoda conului mecanic, metoda testerului de duritate Rockwell și metoda testerului de duritate prin sablare.
Duritatea sculei abrazive are o relație corespunzătoare cu modulul său elastic dinamic, ceea ce este favorabil utilizării metodei audio pentru a măsura modulul elastic dinamic al sculei abrazive pentru a exprima duritatea sculei abrazive. La prelucrarea de șlefuire, dacă materialul piesei de prelucrat care urmează să fie șlefuit are duritate mare, se folosesc în general unelte abrazive cu duritate scăzută; în caz contrar, se folosesc unelte abrazive cu duritate mare.