Алмазные инструменты в машиностроении

 

  Номенклатура  алмазных кругов, выпускаемых по ГОСТ 24747-81, обеспечивает их применение почти  на всех моделях шлифовальных станков  при круглом (наружном и внутреннем), плоском и фасонном шлифовании.

  Зернистость алмазных инструментов выбирают в зависимости  от требуемого качества обрабатываемой поверхности, согласно рекомендации  приведены в табл.5

  Таблица 5

Выбор зернистости алмазных инструментов

 

Круги отрезные алмазные

  Весьма  эффективно используются алмазы и для  обработки неметаллических материалов.

  Наиболее  выгодно обрабатывать алмазным инструментом неметаллические материалы, обладающие высокой твердостью и хрупкостью. К ним относятся различные виды керамики, стекло, ферриты, корунд, гранит, диабаз, полупроводниковые материалы (германий, кремний) и др.

  НИИАлмазом  выполнен ряд экспериментальных работ по исследованию процессов алмазной обработки неметаллических материалов, на основании которых созданы специальные алмазные инструменты, установлены режимы обработки и определены удельные расходы алмаза.

  Алмазная  обработка неметаллических материалов должна проводиться только с охлаждением и при соблюдении необходимых мер безопасности, обеспечивающих сохранение здоровья рабочих.

  Наиболее  трудоемкой операцией при обработке  неметаллических материалов является разрезание, для чего применяются  алмазные отрезные круги, при этом получается равномерная минимальная ширина реза, повышается производительность труда и легко автоматизируется процесс резания. 

Алмазные  порошки

  Алмазные  порошки представляют собой дробленые осколки или монокристаллы правильной кристаллической формы определенных размеров. За размер принимается половина суммы длины и ширины проекции зерна на предметное стекло микроскопа.

  Алмазные  порошки выпускаются по ГОСТ 9206-59 в виде шлифзерна, шлифпорошков и  микропорошков.

  Размеры зерен алмазных порошков определяют с помощью микроскопа, снабженного окулярной шкалой или сеткой. Результаты микроскопического анализа выражают в процентах от количества зерен для каждой фракции отдельно. Основная фракция алмазного порошка (в %) состоит из совокупности зерен определенного размера, преобладающих по количеству в составе данного порошка.

  В табл. 6 приведены предельные размеры зерен основной фракции алмазных порошков.

  Таблица 6

  Предельные  размеры зерен  алмазных порошков

 

    Верхний  предел размера зерна, указанный  в табл. 6, соответствует размеру ячейки сита в микронах, сквозь которое зерно основной фракции проходит, а нижний предел - ячейки сита, на котором зерно основной фракции остается.

Алмазные  пасты

   На основе микропорошков АМ40-АМ1 изготовляют алмазные пасты. При  доводке и полировании алмазные  пасты обладают нескольно большей произаодительностью.

  В зависимости от обрабатываемого  материала, требований шероховатости  и условий процесса применяются  пасты различной зернистости  и концентрации алмаза.

  В табл. 7 приведены ориентировочные  рекомендации НИИАлмаза по концентрации алмаза в пастах в зависимости от обрабатываемого материала и зернистости алмаза.

Таблица 7

Концентрация  алмаза в пастах

 

   Из этой таблицы видно, что  обработка вязких материалов  требует увеличения зернистости  и концентрации алмаза в пасте.

  Оптимальные условия доводки (полирования) стали  ШХ15 алмазными пастами следующие: скорость вращения детали—1,5—1,8 м/сек; удельное давление— 8—28 кг1см²; материалы полировальников—самшит или чугун марки СЧ21-40; зернистость пасты—АМ14— АМ28; концентрация алмаза в пасте—10%.

  Особо эффективные результаты получены НИИАлмазом совместно с заводом «Калибр» при доводке вставок микрометров из твердого сплава ВК6М алмазной пастой АМ14 10-процентной концентрации. В этом случае выбран следующий режим: скорость вращения притира—6 м/мин; материал притира—чугун марки СЧ21-40; давление притира на деталь—2 кг/см²; продолжительность доводки одного микрометра — 30 сек. Шероховатость получаемой поверхности Ñ12— Ñ14-Й классы.

  Применение  алмазной пасты АМ14 10-процентной концентрации на доводке твердосплавных вставок  микрометров позволило улучшить шероховатость обрабатываемой поверхности на один класс по сравнению с доводкой свободными алмазными порошками и сократить расход алмаза в 10 раз (с 1 до 0,01—0,08 мг). Наряду с этим установлена реальная возможность автоматизации процесса нанесения пасты на притир, так как пасты более удобны для автоматизации, чем свободные порошки.

  Эффективность алмазных паст подтверждается и данными, полученными при доводке редуцированных плашек из твердого сплава ВК20. Так, например, алмазные пасты зернистостью АМЗ, АМ14 и АМ28 позволили получить 11-й класс шероховатости.

  Алмазные  пасты АМ28 и АМ14 применяются на предварительной доводке при  съеме припуска 20—30 мк, а паста АМЗ—на окончательной доводке до требуемых размеров. В этом случае расход алмаза составляет 2,5 карата на 10 комплектов плашек. 

  Как видно из табл. 8, алмазные пасты выпускаются  двенадцати зернистостей, которые условно  делятся на четыре группы.

Таблица 8

Классификация алмазных паст

 

  По концентрации алмазные пасты различаются на нормальную —Н (например, АП14Н); повышенную—П (например, АП14П) и высокую—В (например, АП14В). 

  Алмазные  бруски

  Алмазные  бруски изготовляются преимущественно из порошков синтетических алмазов на органической и металлической связках шести типоразмеров (табл. 9). Алмазные бруски на металлической связке рекомендуется применять зернистостью А8—А4, а бруски на органической связке—зернистостью АМ40—АМ10. 

Таблица 9

Алмазные  бруски на органической и металлической  связках

  Алмазные  бруски применяются при ручных доводочных работах в процессе изготовления твердосплавных штампов, пресс-форм, режущего и измерительного инструмента.

  Приемы  работы алмазными брусками те же, что  и абразивными. При засаливании  бруски на органической

  Алмазные  головки

  Головки представляют собой алмазные круги, напрессованные на цилиндрические хвостовики. Головки изготовляются на органической и металлической связках той же зернистостью, что и круги, и работают от пневматических турбинок со скоростью вращения до 10000 об/мин.