Köszörűszerszámok áttekintése

A csiszolóanyagok köszörüléshez, csiszoláshoz és polírozáshoz használt eszközök. A csiszolószerszámok többsége csiszoló- és kötőanyagból készült mesterséges csiszolószerszám, és vannak természetes ásványi kőzetekből közvetlenül megmunkált természetes csiszolóeszközök is. Amellett, hogy széles körben használják a gépgyártásban és más fémfeldolgozó iparágakban, a csiszolószerszámokat a gabonafeldolgozásban, a papírgyártásban és a nem fémes anyagok, például kerámia, üveg, kő, műanyag, gumi és fa feldolgozásakor is használják.
Áttekintés
A csiszolószerszám szerkezete nagyjából három kategóriába sorolható: szoros, közepes és laza. Az egyes kategóriák tovább oszthatók számokra stb., és szervezeti számokkal különböztethetők meg. Minél nagyobb a csiszolószerszám szerkezeti száma, annál kisebb a csiszolóanyag térfogatszázaléka a csiszolószerszámban, és minél szélesebb a rés a csiszolószemcsék között, ami azt jelenti, hogy a szerkezet annál lazább. Éppen ellenkezőleg, minél kisebb a szervezeti létszám, annál szorosabb a szervezet. A lazább szerkezetű csiszolószerszámokat használat közben nem könnyű passziválni, a köszörülési folyamat során kevesebb hőt termelnek, és csökkenthetik a munkadarab termikus deformációját és égési sérüléseit. A tömör szerkezetű csiszolószerszám csiszolószemcséi nem könnyen esnek le, ami előnyös a csiszolószerszám geometriai alakjának megőrzéséhez. A csiszolószerszám szerkezetét a gyártás során csak a csiszolószerszám képletének megfelelően szabályozzák, és általában nem mérik. A szuperabrazív kötésű csiszolóanyagok főként gyémántból, köbös bór-nitridből stb. készült csiszolóanyagok kötőanyaggal kötve. A gyémánt és köbös bór-nitrid magas ára és jó kopásállósága miatt a velük készült ragasztott csiszolószerszámok eltérnek a hagyományos csiszolókötésű csiszolószerszámoktól. A szuperkemény csiszolórétegen kívül egy átmeneti réteg és egy mátrix is ​​található. A szuperabrazív réteg az a rész, amely vágási szerepet játszik, és szuperkoptató és kötőanyagokból áll. Az aljzat támasztó szerepet játszik a köszörülésben, és fémből, bakelitből vagy kerámiából áll. Az átmeneti réteg a mátrix és a szuperabrazív réteg összekapcsolására szolgál. Kötőanyagból áll, és néha elhagyható. Az általánosan használt kötőanyagok közé tartozik a gyanta, fém, galvanizált fém és kerámia. A ragasztott csiszolószerszámok gyártási folyamatai a következők: elosztás, keverés, fröccsöntés, hőkezelés, feldolgozás és ellenőrzés stb. A kötőanyagtól függően a gyártási folyamat is eltérő. A kerámia kötésű csiszolószerszámok elsősorban préselési módszert alkalmaznak. A csiszolóanyag és a kötőanyag képlet szerinti tömegarány szerinti lemérése után keverőbe helyezzük és egyenletesen összekeverjük, majd fémformába tesszük, és a présen alakítjuk ki a csiszolószerszám-darabot. A nyersdarabot megszárítják, majd a kemencébe helyezik égetésre. Az égetési hőmérséklet általában 1300 fok körül van. Alacsony olvadáspontú szinterező kötőanyag használata esetén az égetési hőmérséklet 1000 fok alatt van. Ezután a megadott méretnek és alaknak megfelelően pontosan megmunkálják, végül a terméket átvizsgálják. A gyantával kötött csiszolóanyagokat általában szobahőmérsékleten présen alakítják ki, és egyesek melegsajtolási eljárást alkalmaznak, amely melegítést és melegítési körülmények között nyomást alkalmaz. Formázás után keményítő kemencében keményítjük. Ha kötőanyagként fenolgyantát használunk, a keményedési hőmérséklet 180-200 fok. A gumikötésű csiszolóanyagokat főként hengerpárral keverik össze, vékony lapokká hengerelik, majd lyukasztókéssel alakítják ki; egyesek laza anyagokat is használnak, amelyeket fémformába helyeznek és présen alakítanak ki. Formázás után vulkanizáló tartályban vulkanizálják 165-180 fokos hőmérsékleten. A fémkötésű csiszolószerszámokhoz két gyártási eljárás létezik: porkohászat és galvanizálás, amelyeket főleg szuperkemény csiszolókötésű köszörűszerszámokhoz használnak. A porkohászati ​​módszer kötőanyagként bronzot és egyéb anyagokat használ. Keverés után melegen sajtolják, vagy szobahőmérsékleten préselik formába, majd szinterelik. A galvanizálási módszer nikkelt vagy nikkel-kobalt ötvözetet használ galvanizálási fémként, és a csiszolóanyagokat a galvanizálási eljárásnak megfelelően a hordozóhoz kötik, hogy csiszolószerszámokat készítsenek. A csiszolóanyagok speciális típusai közé tartoznak a szinterezett korund csiszolóanyagok és a rostos csiszolóanyagok. A szinterezett korund csiszolószerszámok alumínium-oxid por és megfelelő mennyiségű króm-oxid összekeverésével és formázásával, valamint körülbelül 1800 fokos szintereléssel készülnek. Ez a fajta csiszolószerszám kompakt szerkezettel és nagy szilárdsággal rendelkezik, és főként alkatrészek, például órák és műszerek feldolgozására használják. A szálcsiszoló anyagok szálszálakból (például nejlonszálakból) készülnek, amelyek csiszolóanyagot tartalmaznak vagy hozzátapadnak. Jó rugalmassággal rendelkeznek, és főleg fémanyagok és termékeik polírozására használják.
Használat
A csiszolószerszám használata során, amikor a csiszolószemcsék eltompulnak maguknak a csiszolószemcséknek a részleges széttöredezése vagy a kötés törése miatt, a csiszolószemcsék részben vagy teljesen lehullanak a csiszolószerszámról, és az új vágás tovább folytatódik. megjelennek a csiszolószerszám csiszoló munkafelületén. A vágóél vagy az új éles csiszolószemcsék állandó feltárása lehetővé teszi a csiszolószerszám számára, hogy bizonyos időn belül fenntartsa a vágási teljesítményt. A csiszolószerszámoknak ez az önélező tulajdonsága kiemelkedő tulajdonság a hagyományos vágószerszámokhoz képest.
Az emberek már a neolitikumban elkezdtek természetes köszörűköveket használni olyan eszközök megmunkálására, mint a kőkés, kőbalta, csontszerszám, szarvszerszám és fogszerszám; a 19. században megjelentek az Egyesült Államokban a természetes csiszolóanyagok és agyag kombinálásával égetett kerámiák. Csiszolókorong; 1900 körül megjelentek a mesterséges csiszolóanyagok, és sorra készültek a különféle mesterséges csiszolóanyagokból készült csiszolószerszámok, amelyek megteremtették a feltételeket a köszörű- és csiszológépek rohamos fejlődéséhez. Azóta fokozatosan csökkent a természetes csiszolóanyagok aránya a csiszolóanyagokban.
A csiszolóanyagok nyersanyagforrásuk szerint két típusra oszthatók: természetes csiszolóanyagokra és mesterséges csiszolóanyagokra. Az egyetlen természetes csiszolóeszköz, amelyet a gépiparban általában használnak, az olajkövek. A mesterséges csiszolóanyagokat alapvető formájuk és szerkezeti jellemzőik szerint osztályozzák, beleértve a csiszolókorongokat, a csiszolófejeket, a köszörűköveket és a homokcsempéket, amelyeket együttesen öt kategóriában nevezünk: ragasztott csiszolóanyagok és bevonatos csiszolóanyagok. Ezenkívül a csiszolóanyagokat általában a csiszolószerszámok közé sorolják.
Osztályozás
A felhasznált különböző csiszolóanyagok szerint a ragasztott csiszolóanyagok közönséges csiszolókötésű csiszolóanyagokra és szuperabrazív kötésű csiszolóanyagokra oszthatók. Az előbbi közönséges csiszolóanyagokat, például korundot és szilícium-karbidot használ, az utóbbi pedig szupercsiszoló anyagokból, például gyémántból és köbös bór-nitridből készül. Ezen kívül vannak speciális fajták, például szinterezett korund csiszolószerszámok.
A közönséges csiszolóanyagokkal kötött csiszolóanyagok olyan csiszolóanyagok, amelyek a közönséges csiszolóanyagokat egy kötőanyag révén bizonyos formába szilárdítják, és bizonyos szilárdsággal rendelkeznek. Általában csiszolóanyagokból, kötőanyagokból és pórusokból áll, ezt a három részt gyakran a kötött csiszolóanyagok három elemének nevezik.
A csiszolóanyagok vágószerepet töltenek be a csiszolószerszámokban. A kötőanyag olyan anyag, amely a laza csiszolóanyagokat csiszolószerszámokká tömöríti. Két típusa van: szervetlen és szerves. A szervetlen kötőanyagok közé tartozik a kerámia, az amaránt és a nátrium-szilikát stb.; szerves kötőanyagok közé tartozik a gyanta, a gumi és a sellak stb. A leggyakrabban használt kerámia, gyanta és gumi kötés.
A pórusok szerepet játszanak az őrlés során keletkező kopó forgácsok visszatartásában és kiürítésében, valamint hűtőfolyadék befogadására is alkalmas, segítve az őrlési hő elvezetését. Bizonyos speciális feldolgozási követelmények teljesítése érdekében a pórusokat bizonyos töltőanyagokkal, például kénnel és paraffinnal is át lehet impregnálni a csiszolószerszám teljesítményének javítása érdekében. Ezt a töltőanyagot a csiszolószerszám negyedik elemének is nevezik.
A közönséges csiszolókötésű csiszolóanyagok jellemzőit képviselő elemek a következők: alak, méret, részecskeméret, keménység, szerkezet és kötőanyag. A csiszolószerszám keménysége arra utal, hogy a csiszolószemcsék milyen könnyedséggel esnek le a csiszolószerszám felületéről külső erő hatására. Ez tükrözi a kötés erejét a koptató részecskék megtartásához.
Csiszolószemcseméret
A részecskeméret a csiszolószemcsék méretére utal, méretét pedig a részecskeméret-szám fejezi ki.
A nemzeti szabvány két szemcseméretet ír elő: csiszolóanyag és mikropor.
A részecskeméret a csiszolószemcsék méretére utal. A szemcseméret két kategóriába sorolható: csiszolószemcsék és mikropor. A 40 μm-nél nagyobb szemcseméretű csiszolóanyagokat csiszolószemcséknek nevezzük. Szűrési módszerrel osztályozva a részecskeméret számát a szitán lévő hüvelykenkénti lyukak számával fejezzük ki, amelyeken a csiszolószemcsék áthaladnak. Például egy 60 #-os csiszolószemcse azt jelenti, hogy mérete éppen elég ahhoz, hogy áthaladjon egy hüvelykenként 60 lyukat tartalmazó képernyőn. A 40 μm-nél kisebb részecskeméretű csiszolóanyagokat mikropornak nevezzük. Használjon mikroszkópos mérési módszert az osztályozáshoz, használja a W-t és az utána lévő számot a részecskeméret számának ábrázolására, a W utáni érték pedig a mikropor tényleges méretét. Például a W20 azt jelzi, hogy a mikropor tényleges mérete 20 μm. A különböző szemcseméretű csiszolószemcseméreteket az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat Csiszolóanyag szemcseméret száma és részecskeméret
A kötőanyag feladata, hogy a csiszolóanyagot meghatározott szilárdságú és alakú csiszolókorongba kösse. A köszörűkorong szilárdsága, ütésállósága, hőállósága és korrózióállósága elsősorban a kötés teljesítményétől függ.
Az általánosan használt kötőanyagok közé tartozik a kerámia kötőanyag (V), a gyanta kötőanyag (B), a gumi kötőanyag (R) és a fém kötőanyag (M).
Kerámia kötés: a legszélesebb körben használt, alkalmas külső kör, belső kör, sík, középpont nélküli csiszoló és formacsiszoló csiszolókorongokhoz stb.;
Gyanta kötés: alkalmas ostya csiszolókorongok és nagy sebességű csiszolókorongok vágására és hornyolására;
Gumikötés: alkalmas középpont nélküli köszörűvezető- és polírozókorongokhoz;
Fém kötés: alkalmas gyémánt csiszolókorongokhoz stb.
A csiszolószerszám keménysége
A csiszolószerszám keménysége elsősorban a hozzáadott kötőanyag mennyiségétől és a csiszolószerszám sűrűségétől függ. Ha a csiszolószemcsék könnyen leesnek, az azt jelenti, hogy a csiszolószerszám keménysége alacsony; ellenkező esetben azt jelenti, hogy a keménység nagy. A keménységi szintek általában hét szintre oszthatók: extra puha, puha, közepesen lágy, közepes, közepes keménység, kemény és extra kemény. Ezek a szintek tovább oszthatók több kisebb szintre. A csiszolószerszámok keménységének mérésére leggyakrabban használt módszerek a kézi kúpos módszer, a mechanikus kúpos módszer, a Rockwell keménységmérő módszer és a homokfúvásos keménységmérő módszer.
A csiszolószerszám keménysége ennek megfelelő összefüggésben van a dinamikus rugalmassági modulusával, ami elősegíti a csiszolószerszám dinamikus rugalmassági modulusának audiomódszer használatát a csiszolószerszám keménységének kifejezésére. A köszörülés során, ha a köszörülendő munkadarab anyaga nagy keménységű, általában alacsony keménységű csiszolószerszámokat használnak; egyébként nagy keménységű csiszolószerszámokat használnak.