Бакелитовая связка состоит в основном из искусственной смолы - бакелита.

Вулканитовая связка представляет собой искусственный (синтетический) каучук, подвергнуть1й вулканизации для превращения в прочный, твердый эбонит.

Доля абразивного инструмента на керамической связке составляет 50-60% от общего объема производства, на бакелитовой - 30-39%, на вулканитовой - 4-7% и на других связках - не более 1-2%.

Процесс изготовления абразивного инструмента заключается в приготовлении связки и формовочной массы, состоящей из абразивного зерна и связки, формовании, термической обработке, механической обработке и испытании. Формование абразивных изделий в основном осуществляется прессованием в специальных прессформах.

При термической обработке происходит окончательное скрепление абразивных зерен в изделиях и придание инструментам определенных свойств.

Инструменты на керамической связке обладают высокой прочностью, теплостойкостью, жесткостью, но имеют повыщенную хрупкость и поэтому не применяются при ударной нагрузке и малой высоте круга. Круги на керамической связке имеют универсальное применение и используются для разнообразных шлифовальных операций.

Круги на бакелитовой связке обладают более высокой прочностью и упругостью, меньше нагревают шлифуемое изделие. Однако эти круги имеют невысокую химическую стойкость и теплостойкость, поэтому часто работа ведется без охлаждения. При температуре 200° С и выше бакелитовая связка становится хрупкой и круги быстро срабатываются.

Абразивные инструменты на вулканитовой связке имеют большую упругость и плотность, хорошую водоупорность, но обладают несколько меньшей прочностью и теплостойкостью. Они широко применяются при прорезных и отрезных работах и для получения изделий с малой шероховатостью поверхности.

Керамические связки разделяются на две основные группы: плавящиеся (стекловидные) и спекающиеся (фарфоровидные). На стекловидных связках изготовляются инструменты из электрокорундовых материалов (Э, ЭБ, М, ЭХ, ЭТ), на фарфоровидных - инструмент из карбида кремния (КЗ и КЧ). Керамическая связка обозначается при маркировке буквой К. Отдельные разновидности связки могут иметь дополнительную индексацию.

Связка КО используется для мелкозернистых кругов, отжигаемых при температуре 800° С.

Для кругов из электрокорунда применяется связка К8, из электрокорунда белого - К1 и К5, из карбида кремния - КЗ и К13. Для мелкозернистых кругов предназначена связка К7. Связка К51 изготовляется из боросодержащего сырья и предна-

значена для кругов с повышенной износостойкостью кромок и профиля.

Бакелитовая связка имеет три основных разновидности: из жидкого бакелита (Б1), из пульвербакелита (Б2 и БЗ), используется для резьбошлифовальных и тонких разрезных кругов. Для алмазных кругов на бакелитовой связке маркировка дается в зависимости от вида наполнителя: Б1 - с карбидом бора, Б2 и Б156 - металлические порошки, БЗ - электрокорунд белый, Б4 - карбид кремния зеленый.

Вулканитовая связка выпускается нескольких разновидностей: В1, В2, ВЗ, 1ГК, 2ГК, ЗГК, 4ГК. В связке В1 используется синтетический каучук, а круги формируются с помощью прокатки на вальцах. Связка В2 используется для резьбошлифовальных кругов для шлифования резьб с малым шагом. Круги типа ГК различают по твердости: от гибких весьма мягких (1ГК) до гибких твердых (4ГК). Они предназначены в основном для полирования при съеме от нескольких мкм до нескольких десятых мм.

§ 6. ТВЕРДОСТЬ АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

Под твердостью абразивного инструмента понимается способность связки сопротивляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности инструмента под влиянием внешних сил. Следовательно, чем выше твердость абразивного инструмента, тем прочнее связь между абразивными зернами, тем большие силы способны они воспринять без выкрашивания.

По степени твердости абразивные инструменты подразделяются на семь групп и шестнадцать степеней твердости (табл. 10).

Таблица 10

Шкала твердости абразивных инструментов

Твердость инструмента

Обозначение

Степени твердости

Мягкий .......

Среднемягкий . . . .

Средний .......

Среднетвердый . . .

Твердый.......

Весьма твердый . . . Чрезвычайно твердый

М СМ С СТ

ВТ ЧТ

Ml; М2; МЗ СМ1; СМ2 С1; С2

СТ1; СТ2; СТЗ Т1; Т2 ВТ1; ВТ2 ЧТ1; ЧТ2

Примечания:

1. Цифры 1; 2; 3 справа от буквенного обозначения подразделений твердости характеризуют твердость абразивного инструмента в порядке ее возрастания.

2. Абразивный инструмент на керамической и бакелитовой связках выпускается всех степеней твердости от Ml до ЧТ2.

3. Абразивный инструмент на вулканитовой связке выпускается следующих твердостей: СМ, С, СТ и Т.

Твердость абразивных инструментов зависит от количества и качества связки, вида абразивного материала, степени шероховатости и конфигурации абразивных зерен и технологического процесса изготовления (давление, режим термической обработки и т. д.).

Общий объем абразивного инструмента можно представить в виде трех составных частей: объема, занимаемого абразивными зернами V; объема, занимаемого связкой Уев, и объема, приходящегося на поры Уп.

Уз + Усв + Уп = 100%.

Изменение твердости инструмента достигается изменением доли связки ДУсв и соответствующим изменением объема пор при неизменном объеме зерен, соответствующем определенной структуре круга. Изменение доли связки влияет на прочность закрепления абразивных зерен.

Эту закономерность можно выразить соотношением

Уз -f (Уев ± Д У) + (У Д У) = 100%.

Уменьшение или увеличение объема связки на ДУ = 1,5% дают изменение твердости на одну степень.

Определенной твердости круга соответствует определенный объем пор. Процентный объем пор в абразивном инструменте различных степеней твердости приведен ниже.

Твердость абразивного

инструмента......Ml М2 МЗ СМ1 СМ2 С1 С2 СТ1 СТ2 СТЗ

Обгем пор, %...... 46,5 45.0 43,5 42 40,5 39,0 37,5 36,0 34,5 33,0

Чем выше твердость, тем меньше размеры пор, тем больше связки и тем прочнее зерно удерживается в круге, тем большую силу надо приложить для вырывания зерна. Поэтому более твердые круги изнашиваются меньше.

Определение твердости инструментов на керамической и бакелитовой связках зернистостью 125-16 производят на пескоструйном приборе измерением глубины лунки, образующейся на поверхности инструмента под действием струи кварцевого песка, выбрасываемого из рабочей камеры прибора сжатым воздухом при давлении в 1,5 кгссм. С увеличением твердости абразивного инструмента глубина лунки, полученная на пескоструйном приборе, уменьшается .

Твердость инструментов на керамической и бакелитовой связках зернистостью 12-М14 определяется изменением глубины лунки, образующейся от вдавливания в тело инструмента стального шарика под действием нагрузки в 60 кгс на приборе Роквелла.

Твердость инструментов на вулканитовой связке зернистостью 80-10 определяется на приборе АОТ-4 путем измерения числа оборотов сверла, необходимого для высверливания в теле абразивного инструмента лунки определенной глубины. Ддя этих кругов также используется конусный твердомер ТКН с нагружением в два