АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Абразивные материалы — мелкозернистые порошковые вещества (химические соединения элементов), которые используют для изготовления абразивных инструментов; шлифовальных кругов, головок, сегментов, брусков. Естественные абразивные материалы (наждак, кварцевый песок, корунд) применяют ограниченно из-за неоднородности их свойств. В промышленности применяют в основном искусственные абразивные материалы: электрокорунды, карбиды кремния, карбиды бора, оксид хрома, синтетические алмазы, борсилокарбид, славутич, эльбор, гексагонит.

Абразивные материалы имеют высокие твердость, теплостойкость (1200—1800 °С) и износостойкость. Инструменты из абразивных материалов позволяют обрабатывать заготовки со скоростью резания 15—100 м/с. Инструменты из абразивных материалов используют главным образом для окончательного изготовления деталей, когда предъявляются повышенные требования к точности и шероховатости обработанных поверхностей.

Шлифовальные электрокорундовые инструменты применяют для обработки заготовок из материалов с высоким сопротивлением на разрыв. Инструменты из черного карбида кремния используют для обработки заготовок из материалов с низким сопротивлением на разрыв, а также из вязких металлов и сплавов. Инструменты из зеленого карбида кремния применяют для обработки и заточки твердосплавных и минералокерамических режущих инструментов. Порошок карбида бора используют для притирочных и доводочных работ, например, для доводки твердосплавных инструментов, а также для шлифования заготовок из очень твердых материалов (рубина, кварца, корунда). Для изготовления шлифовальных и полировальных паст применяют оксид хрома, венскую известь, трепел.

Борсилокарбид используют для обработки заготовок из твердых сплавов, рубина и других высокотвердых материалов. Эльбор (кубонит) применяют для обработки заготовок из высокотвердых материалов и конструкционных сталей. Инструменты из славутича не уступают алмазным по износостойкости и превосходят по прочности. Алмазы составляют особую группу материалов. В промышленности используют природные (А) и синтетические алмазы (АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС, ACM, ACH). Алмаз является самым твердым материалом, имеет высокую теплостойкость и износостойкость, у него практически не происходит слипания со многими материалами. Недостатком алмазов является их повышенная хрупкость. Алмазы используют для изготовления инструментов (круги, пилы, ленты, бруски) и доводочных порошков. Кристаллы алмазов применяют для оснащения режущих инструментов (резцов, сверл и др.). Масса единичных кристаллов, идущих на оснащение режущих инструментов, составляет 0,2—0,8 кар.

Наиболее широко используют алмазные резцы, которые применяют при тонком точении или растачивании деталей из сплавов алюминия, бронз, латуней и неметаллических материалов. Алмазный инструмент применяют для обработки заготовок из твердых материалов, германия, кремния, полупроводниковых и керамических материалов, жаропрочных сталей и сплавов. При использовании алмазных инструментов повышается качество поверхностей деталей. Обработку ведут со скоростями резания до 20 м/с. Поверхности деталей, обработанные в этих условиях, имеют низкую шероховатость и малое отклонение размеров, так как алмазы имеют высокую размерную стойкость.

СТМ на основе алмаза по технологии производства делятся на две группы: поликристаллы алмаза, получаемые фазовым переходом графита в алмаз, и поликристаллы, получаемые спеканием алмазных зерен. К первой группе относятся карбонадо (АСПК) и баллас (АСБ); ко второй — СВБН, карбонит и СКМ. Из СВБН изготовляют двухслойные заготовки диаметром до 4 мм и толщиной до 3 мм, которые припаивают к вершине твердосплавной пластины.

Поликристаллы впаивают в цилиндрические или прямоугольные вставки, которые закрепляют в инструменты механическим способом. Изготовляют токарные, проходные, подрезные и расточные резцы, кассетные регулируемые торцовые фрезы и другой инструмент.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1 Назовите основные требования, предъявляемые к инструментальным материалам.

2.Перечислите основные группы инструментальных материалов.

3.Назовите области применения сверхтвердых и керамических материалов.

4.Каковы области применения абразивных материалов?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Гуль В. В., Акутин М. С. Основы переработки пластмасс. М.: Химия, 1985. 399 с.

2.Клячко Л. И., Уманский А. М., Бобров В. И. Оборудование и оснастка для формования порошковых материалов. М.: Металлургия, 1986. 336 с.

3.Маталин А. А. Технология машиностроения: Учебник для вузов. Л.: Машиностроение, 1985. 496 с.

4.Металлорежущие станки/В. Э. Пуш, В. Г. Беляев, А. А. Га-рюшин и др.: Учебник для вузов; Под общ. ред. В. Э, Пуша. М.: Машиностроение, 1986. 256 с.

5.Технологическая подготовка гибких производственных систем/ С. П. Митрофанов, Д. Д. Куликов, О. Н. Миляив и др.; Под общ. ред. С. П. Митрофанова. Л.: Машиностроение, 1987. 352 с.

6.Технология конструкционных материалов/А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др. Учебник для вузов; Под общ. ред. А. М. Дальского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.

7.Технология металлов и сварка/П. И. Полухин, Б. Г. Гринберг, В. Т. Ждан и др. Учебник для вузов; Под общ. ред. П. И. Полухина. М.: Машиностроение, 1984. 464 с.

8.Режущие инструменты, оснащенные сверхтвердыми и керамическими материалами и их прнменение/В. П. Жедь, В. Г. Боровский, Я, А. Музыкант и др. Справочник. М.: Машиностроение, 1987. 320 с.