Преобразователь размеров зерен абразива Алмаз и CBN

Понимание размеров абразивных зерен

Что такое размер зерна шлифовального круга?

Размер зерна абразива характеризует средние размеры частиц, используемых в шлифовальных кругах, режущих инструментах и смесях для полировки. Он влияет на качество поверхностного покрытия, скорость удаления материала и количество тепла, выделяемого в процессе обработки. Крупные зерна (грубый абразив) быстро удаляют материал, но оставляют неровные поверхности; мелкие зерна обеспечивают гладкое покрытие, но работают медленнее. Обозначения абразивов различаются в зависимости от применяемых стандартов: FEPA (европейский стандарт), система сетчатых сит (США) и системы, основанные на единицах измерения микронов — каждая из них определяет размер частиц по-своему.

Объяснение размера зерен алмазного абразива

Размеры зерен абразивных материалов на основе алмаза в промышленных целях варьируются от примерно 1 мкм (микрозерна, используемые для шлифовки) до более чем 2000 мкм (крупные зерна, предназначенные для измельчения). Согласно системе классификации FEPA D, зерна алмаза обозначаются номинальным средним диаметром частиц в микрометрах: D25 ≈ 25 мкм, D64 ≈ 64 мкм, D126 ≈ 126 мкм. Алмаз является самым твердым известным материалом и используется для шлифовки сверловочных материалов на основе карбида, керамики, стекла, камня и других материалов, труднообрабатываемых обычными методами.

Что такое размер зерна CBN?

Кубический борнитрид (CBN) является абразивом с вторым по высокому уровню твердости после алмаза. Размеры зерен кубического борнитрида соответствуют системе классификации FEPA F для связанных абразивов (F36–F1200). CBN отлично подходит для шлифовки закаленной стали, литой стали и сверхсплавов; при использовании алмаза могут происходить химические реакции с железосодержащими материалами. Распространенные размеры зерен кубического борнитрида для точной шлифовки – F80–F400; такой выбор позволяет сбалансировать скорость удаления материала и качество п��верхности.

Преобразование данных формата FEPA в формат Mesh: как взаимодействуют соответствующие системы

ФЕПА (Федерация европейских производителей абразивных материалов) определяет крупность зерен абразивов на основе данных о распределении их размеров с использованием сит и методов оседания частиц. Система классификации абразивов по параметру «US Mesh» основана на количестве отверстий на единицу длины сетчатого экрана из сплетенной проволоки; сетка с коэффициентом 60 Mesh содержит 60 отверстий на дюйм (примерно 250 мкм). Коэффициент FEPA F60 также соответствует размеру частиц около 250 мкм, однако методы измерения и допуски при определении этого параметра различаются. Сравнения данных, полученных с использованием разных систем классификации, следует рассматривать как приблизительные.

Размер зерен материала и степень его шлифовки (гладкости поверхности)

Чем мельче зерно абразива, тем более гладким будет полученный поверхностный слой. Типичные значения: крупное зерно (F36–F60) обеспечивает коэффициент шероховатости Ra 1,6–6,3 мкм; среднее зерно (F80–F220) — Ra 0,4–1,6 мкм; мелкое зерно (F320–F1200) — Ra 0,05–0,4 мкм. Фактический уровень гладкости поверхности зависит от материала детали, способа крепления абразивного диска, жесткости станка, используемой среды охлаждения и скорости вращения диска; размер зерна абразива сам по себе не определяет качество поверхности.

Зернистость против съёма материала

Крупнозернистый абразив удаляет больше материала при каждом прохождении по поверхности: более крупные зерна оставляют глубокие царапины и создают сильные силы резания. Абразивы зернистостью F36–F60 обычно используются для грубой шлифовки; скорость удаления материала при их применении превышает 10 мм³/м·с. Среднезернистый абразив (F80–F120) позволяет сбалансировать процесс удаления материала и качество обработанной поверхности. Тонкозернистый абразив (F220+) приоритетно ставит качество поверхности перед скоростью удаления материала. Выбор зернистости абразива всегда предполагает компромисс между производительностью и сохранностью структуры поверхности.

Как выбрать размер зерна (абразива)

Начните с определения основных требований: быстрое удаление материала с поверхности → использование абразива крупной зернистости; получение грубой поверхностной обработки → использование абразива мелкой зернистости; для совместного выполнения этих операций – крупная зернистость используется для первичной обработки, а мелкая зернистость – для финишной. Учитывайте твердость материала детали (для более твердых материалов могут потребоваться абразивы с более мелкой зернистостью, чтобы избежать повреждений), необходимые допуски, теплочувствительность материала, а также экономические факторы. В случае сомнений обратитесь к поставщику абразивов; начните с абразива средней зернистости, затем корректируйте выбор в зависимости от полученных результатов.