EN
Карбид является одним из ключевых материалов для режущих инструментов в современном производстве и обладает такими преимуществами, как высокая твёрдость и хорошая износостойкость. Тем не менее из-за характерных особенностей карбидных материалов — высокой хрупкости, низкой теплопроводности и высокой абразивности — их эффективное шлифование остаётся серьёзной проблемой в инструментальной промышленности. Алмазные шлифовальные круги являются уникальной альтернативой для этой цели, поскольку обеспечивают превосходное качество поверхности и точную геометрию инструмента. Компания REZZ занимается профессиональным производством шлифовальных кругов с 2014 года и предлагает индивидуальные алмазные круги для производства карбидных инструментов.
Почему алмаз необходим для шлифования карбида
Часто содержащий частицы карбида, удерживаемые кобальтом, карбид (так он неформально называется) — один из самых стойких к царапинам материалов, применяемых в производстве. Его высокая твёрдость — обычно в диапазоне 86–93 HRA — означает, что карбид обладает исключительной износостойкостью, но при этом крайне сложно поддаётся резанию или механической обработке. Стандартные шлифовальные круги не способны прорезать карбид — для этого требуется алмазный круг.
Другие абразивы быстро теряют остроту по мере износа, тогда как алмазные круги не имеют этой проблемы. Коэффициент шлифования (отношение объёма удалённого материала заготовки к объёму изношенного материала круга) алмазных кругов при обработке карбида значительно выше, чем у любого другого шлифовального материала. Высокая теплопроводность алмаза отводит тепло от зоны шлифования, предотвращая чрезмерный нагрев карбида.
Выбор круга: смолистая, металлическая или стекловидная связка
Выберите подходящую систему связывания. Для каждой конкретной операции шлифования оптимальной является своя связка.
Круги со смолистой связкой чаще всего используются при шлифовании твёрдых сплавов; связка имеет рыхлую структуру и в определённой степени обеспечивает самоочищение; такие круги предпочтительны для деталей, не требующих многократного шлифования; алмазные круги со смолистой связкой обладают меньшей термостойкостью по сравнению с алмазными кругами с металлической связкой; кроме того, они плохо совместимы с некоторыми специальными шлифовальными жидкостями.
Круги с металлической связкой обычно применяются при серийном шлифовании твёрдых сплавов, когда главным требованием является долговечность; круги с металлической связкой обладают меньшей способностью к самоочищению и требуют более частой правки.
Круги со стекловидной связкой предназначены для обеспечения большей прочности по сравнению с металлическими связками и при этом обладают более высокой пористостью, чем связки на основе смолы, что позволяет кругу эффективнее подавать охлаждающую жидкость. Эти круги являются оптимальным выбором при шлифовании сложных геометрий твёрдосплавных инструментов, где важна точность формы. Они содержат 50 % абразива, что обеспечивает более длительный срок службы по сравнению со смоло-связанными кругами.
Правильная правка и техническое обслуживание для достижения оптимальных результатов
Шлифование твёрдосплавных инструментов требует особого внимания к правке кругов при использовании алмазных кругов. При правке круга следует уделять особое внимание обеспечению необходимой остроты абразивных зёрен и заданного профиля круга, одновременно стремясь максимально экономно расходовать дорогостоящий алмаз.
Вращающиеся алмазные правящие инструменты самый распространённый метод правки алмазных кругов, применяемых для шлифования твёрдого сплава, — это использование ролика с алмазным напылением, который прижимается к кругу и оголяет острые грани алмазов, одновременно выравнивая форму круга. Применение устройств для правки с тормозным управлением позволяет выполнять правку и правку-заточку одновременно, сводя к минимуму количество технологических операций. Оптимальная частота правки зависит от конкретного применения и размера круга; чрезмерная правка сокращает срок службы алмазного круга, а недостаточная — приводит к росту шлифовальных давлений и повреждению инструмента. Объём правки/заточки должен определяться чётко установленным графиком правки для каждой категории кругов. Рекомендуется вести учёт графика правки для каждого круга.
Параметры шлифования для обеспечения качества режущей кромки и срока службы инструмента
При шлифовании карбида качество режущей кромки и срок службы инструмента в значительной степени зависят от параметров шлифования. Правильный выбор параметров позволяет избежать сколов и термического повреждения, а также продлить срок службы инструмента.
Скорость вращения круга также может негативно влиять на срок службы инструмента. Очень низкие скорости вращения шпинделя, как правило, требуют увеличения силы резания или, альтернативно, приводят к снижению скорости снятия материала. Слишком высокая скорость вращения вызывает перегрев карбидных режущих поверхностей и приводит к термическому повреждению, тогда как очень низкие скорости вращения шпинделя минимизируют снятие материала. В настоящее время большинство современных станков для шлифования карбидных инструментов работают на высоких скоростях, чтобы обеспечить максимально возможное снятие материала при минимальном выделении избыточного тепла в зоне шлифования.
Скорость подачи и глубина резания являются критически важными параметрами. Глубокие резы могут вызывать сколы и тепловые повреждения, особенно при использовании твёрдых сплавов с низким содержанием кобальта. В опубликованных экспериментах сообщалось, что ультразвуковая вибрационная помощь улучшает шлифование кромок. Силы шлифования и тепловые повреждения снижаются при применении ультразвуковой вибрации.
Подача СОЖ — это высоконапорный, точно направленный поток охлаждающей жидкости, который поддерживает зону шлифования в охлаждённом состоянии и удаляет карбидные частицы с поверхности круга для эффективного резания. Для кругов на основе CBN сопло подачи СОЖ проектируется так, чтобы направлять охлаждающую жидкость непосредственно в зону шлифования, обеспечивая её проникновение сквозь воздушный экран вокруг вращающегося на высоких оборотах круга.
Заключение
Потребность в эффективных и экономичных шлифовальных кругах особенно остро ощущается при производстве твердосплавного инструмента. Поскольку для обеспечения длительного срока службы инструмента требуются острые режущие кромки, конструкторы твердосплавных пластин обращаются к алмазным кругам как к превосходной абразивной альтернативе. Крайне важно использовать правильный тип связки, применять эффективную подготовку круга (притирку и заточку) и устанавливать подходящие режимы шлифования, чтобы поддерживать оптимальное качество обработки и максимально продлить срок службы круга.
Компания REZZ предлагает широкий ассортимент специализированных алмазных шлифовальных кругов для отрасли твёрдосплавного инструмента. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о наших решениях для шлифования.