Значение твердости абразивного инструмента

В качестве абразива могут выступать различные материалы – техническая керамика, природные и искусственные минералы – алмаз, кварц, корунд и т. д. Все они обладают определенной степенью твердости, но когда речь заходит о твердости шлифовального инструмента, то имеется ввиду усилие, которое нужно приложить для разрушения связки между зернами.

Степени твердости

Твердость указывается в маркировке буквенно-цифровым индексом, эта характеристика напрямую влияет на выбор шлифовальной головки или круга для той или иной операции. Различают 13 степеней – от М1 (очень мягкий) до ЧТ2 (чрезвычайно твердый), в этом ряду инструменты средней мягкости и средние (СМ и С), а также средней твердости, твердые и высокотвердые (СТ, Т и ВТ), у импортных изделий данный параметр обозначен буквами латинского алфавита – от E до Z.

Технология обработки посредством абразивов использует эффект самозатачивания, при котором зерна с затупившимися гранями скалываются и на смену изношенной поверхности приходит новый рабочий слой. Чем слабее связка, тем процесс смены зерен идет быстрее. Неправильный выбор шлифовальных кругов по степени твердости может иметь два типа последствий – слишком мягкий круг быстро изнашивается, теряет форму и балансировку, а у слишком твердого затруднен процесс самозатачивания, в результате – растет температура, а на обрабатываемой поверхности образуются прижоги и риски.

Выбор инструмента по твердости

Существует обратная зависимость между твердостью обрабатываемого материала и инструмента – чем тверже материал, тем мягче абразивный инструмент. Но это правило имеет исключение в виде относительно мягких, но вязких металлов и сплавов – свинец, алюминий, медь, жаропрочные и нержавеющие стальные сплавы. Чтобы стружка не забивала поры абразивной поверхности, применяют мягкие инструменты, у которых стружка удаляется вместе со сколотыми зернами.

Мягкие шлифовальные инструменты применяются в следующих случаях:

• увеличенная площадь контакта между деталью и кругом;
• высокая скорость вращения;
• шлифование без использования охлаждения;
• обработка деталей, плохо отводящих тепло;
• заточка твердосплавных и труднообрабатываемых режущих кромок.

У твердых кругов другая специфика применения:

• предварительные операции;
• неровные поверхности;
• интенсивные режимы обработки;
• некоторые виды хонингования.

Высоко и чрезвычайно твердые эффективны при правке абразивных поверхностей и выполнении мелких доводочных работ.

В отдельную группу выделены инструменты из монокристалов, в них отсутствует связка, благодаря чему износ минимален – они долго сохраняют свою форму. Процесс обработки этим типом инструмента не столько удаляет слой поверхности, сколько удаляет грат доводит и полирует, в том числе и такие материалы, как стекло или фарфор. Сфера применения монокристаллических головок и кругов связана с тонким шлифованием и полированием деталей сложной формы – производство часов, швейных машин, приборостроение – все те области где требуется получить сочетание сложности и безукоризненного качества.