Сущность процесса шлифования и абразивный инструмент

Шлифование—обработка материалов резанием абразивным инструментом; сопровождается физическими процессами, присущими другим видам обработки резанием. Абразивные инструменты - это режущие инструменты, изготовленные из зерен шлифовальных материалов, сцепленных между собой связующим веществом (связкой) и разделенных друг от друга порами.

В отличие от лезвийных инструментов абразивные инструменты не имеют сплошных режущих кромок, так как многочисленные абразивные зерна находятся на некотором расстоянии друг от друга. Зерна расположены хаотично и имеют неправильную геометрическую форму с отрицательными передними углами. Процесс резания абразивными инструментами заключается в срезании отдельными зернами-резцами тонкого слоя материала заготовки. При этом высокие твердость и теплостойкость абразивных зерен дают возможность обработки очень твердых материалов на высоких скоростях резания. Шлифование применяется чаще всего как отделочная операция, так как зерна срезают очень тонкие стружки (в несколько микрометров) и с большой скоростью — до 40м/сек и выше. Это позволяет получить высокую точность (до 5…6 квалитета) и высоту микронеровностей, соответствующую 12 классу. Шлифованием производят также обдирку отливок и поковок, зачистку сварных швов, заточку режущего инструмента и др.

Шлифование протекает в тяжелых условиях, так как расположенные хаотично на поверхности круга зерна имеют относительно большой радиус округления граней и передний угол, как правило, у них отрицательный (рис. 95.).

Рис. 95. Схема резания абразивных зерен: 1 – круг; 2 – абразивное зерно; 3 – связка; 4 – деталь; 5 – вид стружки

В зоне контакта абразивных зерен и заготовки возникает высокая мгновенная температура (1000...1600°С), часто вызывающая на поверхности детали появление прижогов, остаточных напряжений и шлифовочных трещин. Иногда это является сдерживающим фактором повышения производительности процесса шлифования.

Абразивные инструменты классифицируют по следующим признакам:

1. По геометрической форме - шлифовальные круги, головки, сегменты, бруски, абразивные ленты и шкурки;

2. По роду абразивного материала - абразивные, алмазные, эльборовые и др.;

3. По виду основы - жесткая (шлифовальные круги, головки, сегменты, бруски); гибкая (эластичные круги, абразивные ленты и шкурки); жидкая (пасты, суспензии).