: +86 15874211461
Краткий ответ: Для твердого сплава алмаз — правильный абразив. Начните со смоляной связки, зернистости D91–D151 при концентрации 100–125% для заточки инструмента; переходите на металлическую связку для интенсивного съёма, профильного шлифования и крупносерийного производства.
См. также: Алмазный шлифовальный круг на смоляной связке · Алмазный шлифовальный круг на металлической связке · Руководство по формам алмазных кругов (1A1, 11V9, 6A2, 12V9).
Почему для твердого сплава применяют алмаз
Твердый сплав чрезвычайно твёрд (примерно HRA 89–93 / ~1600 HV) и разрушил бы обычный круг из оксида алюминия или карбида кремния. Алмаз ещё твёрже и сохраняет острую кромку, поэтому эффективно снимает твердый сплав, сохраняя геометрию инструмента. Кроме того, твердый сплав не содержит железа, поэтому химической реакции с алмазом нет — механизм разрушения, который исключает алмаз на стали, здесь не действует.
Какая связка для твердого сплава
| Связка | Лучше всего для | Отделка | Стойкость |
|---|---|---|---|
| Смоляная | Шлифование канавок, поднутрений, периферии инструмента | Отличная | Средняя |
| Металлическая | Профиль, глубинное шлифование, серийные вставки | Хорошая | Очень большая |
| Керамическая | Точная плоскость и профиль | Отличная | Хорошая |
| Гальваническая | Тонкие профили, отрезка | Умеренная | Один слой |
Большую часть заточки твердого сплава ведут всухую или с мелким туманом и маслом; для интенсивного съёма используйте обильную СОЖ. Ниже — спецификация, с которой начинает большинство цехов.
Формы для твердосплавного инструмента
- 11V9 / 12V9 — шлифование стружечных канавок и поднутрений концевых фрез и свёрл.
- 1A1 — периферийное (наружное) шлифование канавок и цилиндрического инструмента.
- 6A2 / 6A9 — шлифование тарельчатых поверхностей и радиусов, а также заточка инструмента & фрез.
- 12A2 / 14A1 — специализированное профильное шлифование и шлифование задних поверхностей.
Как избежать сколов и трещин кромки
- Держите рез холодным — твердый сплав хрупок и чувствителен к нагреву на кромке.
- На последних проходах используйте самое мелкое зерно, которое ещё эффективно снимает материал.
- Не выдерживайте на месте; уменьшите выдержку и увеличьте скорость стола, чтобы избежать прижогов.
- Балансируйте круг и применяйте острое, хорошо выправленное зерно, чтобы не было микросколов.
Какую спецификацию выбрать?
| Параметр | Типичное значение |
|---|---|
| Связка | Смоляная (заточка) или металлическая (профиль/серия) |
| Зернистость (FEPA D) | D91–D151 для общего; D46–D64 для отделки |
| Концентрация | 100–125% для общего; 125–150% для съёма |
| Форма | 11V9, 12V9, 1A1, 6A2 в зависимости от элемента |
| Скорость круга | 20–35 м/с (смоляная), 25–45 м/с (металлическая) |
| СОЖ | Всухую или туман для лёгких работ; обильная СОЖ или масло для тяжёлых |
Уточните пробным шлифованием; марки твердого сплава различаются твёрдостью и содержанием кобальта.
Что происходит, когда алмаз встречает карбид вольфрама
Твердый сплав — это зёрна карбида вольфрама, спечённые в кобальтовой связке. Алмаз твёрже зёрен WC, поэтому режет их чисто; кобальт, более мягкий и вязкий, сминается и уносится со стружкой. Баланс между ними и делает шлифование твердого сплава деликатным: слишком много тепла — кобальт повреждается, зёрна WC теряют опору, и кромка крошится.
Поэтому твердый сплав почти всегда шлифуют с СОЖ и поэтому круг должен оставаться открытым. Смоляная связка при D91–D126 и концентрации 100–125% снимает материал, не загоняя кромку в тепло. Увеличьте врезание — и тот же круг сожжёт кромку задолго до износа.
Как настроить операцию?
- Подберите круг под инструмент. Для канавок и поднутрений — тарельчатый круг 11V9 или 12V9; для периферии — 1A1; для сложных профилей — специальный профильный круг.
- Установите и проверьте биение. Проверьте биение обода до 0,005 мм или лучше. Биение — главная причина сколов кромки твердого сплава.
- Профилируйте и правьте. Профилируйте алмазным инструментом, затем вскройте торец бруском из оксида алюминия, чтобы свежий алмаз выступал над смолой.
- Задайте режимы с СОЖ. 20–25 м/с, 0,005–0,03 мм за проход, обильная СОЖ 5–8%, направленная на дугу контакта.
- Шлифуйте первый инструмент с припуском. Оставьте 0,05 мм и осмотрите кромку под увеличением до финиша, чтобы неверная настройка стоила одного инструмента, а не партии.
- Контролируйте кромку. Измеряйте сколы и радиус кромки; зернистость или концентрацию меняйте только после того, как установка и СОЖ признаны годными.
Как устранить типичные проблемы?
| Симптом | Вероятная причина | Что изменить |
|---|---|---|
| Микросколы на режущей кромке | Биение круга, слишком крупное зерно или слишком большое врезание | Проверьте биение заново, перейдите на D64–D91, уменьшите глубину вдвое |
| Тёмные или точечные пятна на твердом сплаве | Вымывание кобальта из-за перегрева | Увеличьте расход СОЖ, снизьте скорость, проверьте концентрацию |
| Тонкие трещины вдоль кромки | Термический удар из-за прерывистой СОЖ или сухих проходов | Держите подачу постоянной, не обдувайте горячий инструмент воздухом |
| Круг засаливается и перестаёт резать | Засаливание смолы, грязная СОЖ | Правьте бруском из оксида алюминия, очистите бак, увеличьте расход |
| Размер уходит по партии | Износ круга или тепловое расширение | Правьте заново, дайте станку стабилизироваться, восстановите поправку |
На твердом сплаве качество кромки — главный измеряемый показатель, а не только конечный диаметр.
Что включить в RFQ?
- Тип инструмента: концевая фреза, сверло, развёртка или вставка и шлифуемый элемент.
- Марка твердого сплава: субмикронные марки допускают более мелкое зерно; крупнозернистые требуют большего зазора.
- Круг: форма, диаметр, зернистость (FEPA D), концентрация и связка.
- Станок: диапазон скорости шпинделя, тип и давление СОЖ, а также правится ли круг на станке или вне его.
- Цель по качеству: допуск на сколы кромки и шероховатость.
- Объём: инструментов в неделю — это решает, оправдана ли цена более стойкой металлической связки.
Посмотрите подходящие Алмазные & CBN шлифовальные круги для этой задачи.
На инструментальном станке круг обычно составляет малую часть стоимости, а большая часть — сам твердосплавный инструмент. Круг, дающий на 15% больше инструментов за правку, почти всегда стоит дороже, потому что каждый забракованный инструмент несёт стоимость заготовки, времени шлифования и контроля.
Подтаблица 1 — по семействам материалов
| Материал | Типовая операция | Рекомендуемая связка | Зернистость (FEPA D) | Концентрация | Типичная Ra |
|---|---|---|---|---|---|
| Твёрдый сплав (WC-Co) | Заточка режущего инструмента | Смоляная / металлическая | D91–D181 | 100–150% | 0.1–0.4 µm |
| PCD / PCBN | Подготовка кромки, периферийное шлифование | Металлическая / керамическая | D46–D91 | 125–150% | 0.05–0.2 µm |
| Техническая керамика (Al₂O₃, ZrO₂, Si₃N₄) | Плоское / профильное | Керамическая / смоляная | D64–D151 | 75–125% | 0.2–0.6 µm |
| Оптическое и листовое стекло, кварц | Кромка, фаска, ЧПУ | Металлическая / смоляная | D64–D126 | 75–125% | 0.05–0.3 µm |
| Полупроводники (Si, SiC, сапфир) | Шлифование обратной стороны, резка пластин | Гальваническая / смоляная | D126–D400+ | 100–200% | <0.02 µm (тонкая отделка) |
| Феррит / магнитомягкие материалы | Плоское / профильное | Смоляная / металлическая | D91–D181 | 100–150% | 0.2–0.8 µm |
| Графит / углерод | Профильное шлифование / отрезка | Гальваническая / металлическая | D181–D301 | 75–125% | — |
| CFRP / композиты | Отрезка, пазование | Гальваническая | D252–D400 | — | — |
| Газотермические покрытия | Шлифование, полирование | Смоляная / металлическая | D126–D252 | 75–100% | 0.1–0.4 µm |
| Камень / искусственный кварц | Кромка, калибровка | Металлическая / гальваническая | D181–D400 | — | — |
| Диоксид циркония (стоматология / медицина) | Отделка, полирование | Смоляная / керамическая | D46–D126 | 75–100% | 0.1–0.3 µm |
| Сталь / чугун (чёрные металлы) | — | Не алмаз — используйте CBN | — | — | — |
Ориентировочные значения для планирования; окончательные зернистость, концентрацию и связку подтвердите пробным шлифованием на вашем станке.
Границы применимости — когда не используют алмаз
Алмаз — самый твёрдый абразив, и он подходит для твёрдых, хрупких, не содержащих железа материалов: твёрдого сплава, керамики, стекла, кремния, сапфира, феррита, графита и композитов. Его нельзя применять для чёрных металлов — стали, чугуна и их сплавов, — поскольку углерод алмаза реагирует с железом при температурах шлифования (примерно выше 700 °C / 1300 °F). Это химическое сродство вызывает быстрое аномальное изнашивание алмаза (графитизацию) и разрушает круг. Для стали, закалённой стали, чугуна и других заготовок из чёрных металлов используйте вместо него CBN (кубический нитрид бора).
