Инструмент для выбора шлифовальных кругов Алмаз и CBN

Укажите свои параметры использования абразивных средств ниже, чтобы получить предварительную рекомендацию относительно типа абразива, способа его крепления к поверхности, размера зерен, концентрации абразива и характеристик используемого абразивного диска.

Техническое ограничение ответственности: Рекомендации предназначены исключительно для ориентирования при предварительном выборе вариантов решения. Все результаты необходимо проверить путем практических испытаний на вашем конкретном оборудовании с учетом особенностей геометрии детали и требований производства.

Параметры шлифования

HRC = хардность по шкале Rockwell C
Оставьте поле пустым, если значение неизвестно.
РЕКОМЕНДАЦИЯ

Подробный анализ результатов

КритерийОценка соответствияБар

Сравнение шлифовальных кругов Diamond и CBN

Алмазное шлифовальный круг DIA

  • Материалы: Карбиды, керамика, стекло, ПКД (Polycrystalline Diamond), ПКБН (Polycrystalline Boron Nitride), ферриты, графит, композитные материалы
  • Применения: Заточка инструментов на основе карбида, заострение инструментов из полиоксидного кремния (PCD), полировка стекла, обработка керамики, нарезка полупроводниковых пластин
  • Термический… Отличная теплопроводность; обеспечивает охлаждение детали во время шлифовки термочувствительных нелегированных материалов.
  • Носите: Очень твёрдый материал (10 по шкале Мооса); процесс износа происходит медленно и предсказуемо при правильном использовании.
  • Отрасли промышленности: Инструменты для автомобильной промышленности; композитные материалы для аэрокосмической отрасли; нефтегазовая промышленность; электроника; оптика; горнодобывающая промышленность

Шлифовальный круг CBN CBN

  • Материалы: Закаленные стали (HRC 45+), подшипниковые стали, инструментальные стали, литая железо, сверхсплавы, инконель
  • Применение: Заточка коленчатого вала, отделка втулок подшипников, заточка шестерен, заострение роликов, отделка форм и пресс-форм
  • Термальный: Химически стабильен в сочетании с железосодержащими металлами; устойчив к термическим воздействиям при температурах до 1300 °C.
  • Носите: Второй по твёрдости материал (9,5 по шкале Мооса); обеспечивает исключительно долгий срок службы шпилек при обработке заготовок из железосодержащих металлов.
  • Отрасли промышленности: Производители подшипников, автомобильных двигателей, аэрокосмических турбин, оборудования для производства электроэнергии, тяжелой техники

Как выбрать алмазное или шлифовальный круг на основе карбида бора (CBN – Carbon Boride)

Выбор подходящего шлифовального круга предполагает соответствие типа абразива, размера зерен, их концентрации, способа крепления к основанию круга, а также рабочих параметров конкретным условиям использования. Ниже приведены основные критерии выбора.

Выбор типа абразивного материала

Для обработки нелегкосплавных твердых материалов используйте алмазный инструмент. (Карбиды, керамика, стекло, твердосплавы на основе карбида кремния (PCD), графит, ферриты). Для обработки железосодержащих твердых материалов используйте систему CBN. (Загартованная сталь, подшипниковая сталь, инструментальная сталь, литая железо). Алмаз химически реагирует со железом при температурах шлифования, что делает его непригодным для использования с железосодержащими металлами. Карбида бора (CBN) обладает термической стабильностью и химической инертностью по отношению к железосодержащим деталям при температурах до примерно 1300 °C.

Выбор размера зерна (Grit Size Selection)

Размер зерен абразива определяет баланс между скоростью удаления материала и качеством поверхностной обработки.

  • Крупнозернистая сетка (#80–#120): Высокая скорость удаления материала; получается шероховатая поверхность. Идеально подходит для предварительной обработки поверхности и шлифования методом постепенного приложения нагрузки («creep-feed grinding»).
  • Средний уровень яркости (#150–#320): Сбалансированный процесс удаления материала и последующей обработки поверхности. Наиболее распространенный вариант для шлифовки в общих целях.
  • Хороший уровень (№400–№800): Хорошее покрытие поверхности с умеренным уровнем удаления материала. Используется для завершающей шлифовки и заточки инструментов.
  • Ультратонкая (толщина #1000 и более): Поверхность с зеркальным блеском; минимальное количество материала удаляется в процессе обработки. Такой способ обработки используется только для последующего шлифования и оптического полирования поверхности.

Селекция на основе концентрации

Концентрация обозначает процентное содержание абразива в слое для шлифования. Для стандартизации используется кодировка с использованием буквы «C»; по установленным правилам C100 означает, что объем абразива составляет 25%.

  • C25–C50 (низкий уровень): Агрессивный способ резки; более высокая скорость удаления материала; сокращенный срок службы круга. Подходит для первичной обработки поверхностей.
  • C75–C100 (средний уровень сложности): Наиболее распространенный вариант: сбалансированная производительность и экономичность в использовании.
  • C125–C150 (Высокий уровень): Более длительный срок службы кругов, лучшее качество поверхности, меньшие затраты на их замену. Идеально подходит для шлифовки поверхностей.
  • C175–C200 (Очень высокий уровень): Максимальный срок службы и высокое качество поверхности. Используется при точной шлифовке и полировке.

Выбор типа связи

Эта связующая субстанция удерживает абразивные частицы вместе, контролирует степень износа круга, процесс их шлифования и характер режущего действия.

  • Связывание с использованием смолы: Наиболее характерно для сверхабразивов. Обладают хорошими свойствами самозатачивания, умеренным сроком службы и универсальным применением. Идеально подходят для шлифовки алмазными и CBN-абразивами в общих целях.
  • Металлический связующий материал (Metal Bond): Изделия отличаются высокой износостойкостью и медленным темпом износа; для их эффективного использования необходима предварительная обработка (смачивание или нанесение специального состава). Особенно подходят для работ, требующих высокой точности, длительной эксплуатации, а также для шлифования и заточки поверхностей с использованием алмазов.
  • Керамическый связующий материал: Пористая, жесткая структура, обладающая отличными свойствами сохранения формы изделия и обеспечения эффективного течения охлаждающей среды. Идеально подходит для точной шлифовки деталей и массового производства.
  • Покрытый электролитическим способом (никель): Однослойный абразивный материал, нанесенный на металлическое основание. Обеспечивает максимальную остроту инструмента; не требуется дополнительная настройка его формы; срок службы ограничен. Идеально подходит для обработки сложных профилей и форм.

Класс прочности круга (твердость)

Класс материала для шлифовальных колец характеризует прочность связи между его структурными элементами и абразивными частицами. Материалы более мягкого класса быстрее отслоевают абразивные частицы (обеспечивают эффект самошлифовки), тогда как материалы более твердого класса удерживают их в течение более длительного времени. Для материалов, трудных для шлифования, а также для выполнения грубых операций шлифовки следует использовать материалы с более твердыми связующими веществами. Для материалов, легких для шлифования, а также для выполнения тонких операций шлифовки рекомендуется использовать материалы с более мягкими связующими веществами – это поможет предотвратить чрезмерное нагружение шлифовальных инструментов.

Скорость вращения круга

Суперабразивные диски обычно вращаются со скоростью 20–35 м/с при использовании смолистого связующего вещества и до 60 м/с при использовании керамического связующего вещества (системы на основе высокоскоростных керамическых абразивов типа CBN могут превышать этот показатель). Более высокие скорости улучшают качество обработки поверхности, но увеличивают выделение тепла. Перед выбором диска всегда уточните максимально допустимую скорость вращения вашего оборудования. Для сухой обработки обычно требуется более низкая скорость, чем для влажной.

Стратегия использования охлаждающей жидкости

Выбор охлаждающей среды напрямую влияет на качество шлифования и срок службы шлифовальных инструментов. Для большинства случаев применения сверхабразивов предпочтительнее использование охлаждающей среды, обеспечивающей эффективное отводящее действие тепла и удаляющей образующиеся при шлифовании отходы. Для некоторых случаев применения CBN-абразивов на закаленной стали допустимо использование системы минимального количества смазочных веществ (MQL – Minimum Quantity Lubrication). Шлифование в сухом режиме, как правило, не рекомендуется при использовании сверхабразивов, за исключением специальных случаев, когда используются шлифовальные инструменты на смолистом связующем и предусмотрена эффективная система удаления пыли.

Средства для ухода за волосами и их условия

Суперабразивные шлифовальные круга требуют специальной обработки по сравнению с обычными кругами. Шлифовальные круга на смолистом связующем материале могут шлифоваться с помощью специальных инструментов на основе оксида алюминия или карбида кремния. Шлифовальные круга на металлическом связующем материале требуют использования алмазных инструментов или методов электроосаждения для обновления их абразивного слоя. Шлифовальные круга на керамическом связующем материале могут шлифоваться обычными алмазными инструментами. Шлифовальные круга, покрытые электролитическим покрытием, не требуют дополнительной обработки, но со временем теряют свой абразивный слой.

Основные выводы

  • Алмаз Является первым выбором для обработки карбидов, керамических материалов, стекла, а также других твердых нелегированных металлов (например, PCD, PCBN и т. д.).
  • CBN Является первым выбором для закаленных сталей (HRC 45+), подшипниковых сталей и железных суперсплавов.
  • Выбор правильного типа абразива, соответствующего химическому составу обрабатываемого материала, является самым важным критерием при выборе шлифовального диска.
  • Размер зерен материала влияет на баланс между скоростью удаления поверхностного слоя и качеством ее обработки: крупные зерна используются для грубой обработки, мелкие — для детализированной отделки.
  • Смолистые связующие материалы наиболее универсальны для применения в условиях сильного абразивного воздействия; металлические и керамическые связующие материалы используются в производстве деталей высокой точности.
  • Охлаждающая среда крайне важна при использовании сверхабразивных абразивных материалов; сухая обработка сокращает срок службы абразивных дисков и увеличивает риск их термического повреждения.
  • Всегда проверяйте достоверность рекомендаций путем практических испытаний на вашем оборудовании и обрабатываемом материале.

Распространённые ошибки при выборе шлифовальных кругов

  1. Использование алмаза для обработки закаленной стали: Алмаз растворяется в железосодержащих металлах при температурах шлифования, что приводит к быстрому износу шлифовальных инструментов и плохому качеству обработанной поверхности. Вместо алмаза следует использовать инструменты на основе карбида бора (CBN).
  2. Использование CBN для обработки карбида: Машина CBN не эффективно обрабатывает материалы на основе карбида. Несоответствие характеристик твердости приводит к образованию пленки на поверхности обрабатываемого материала и к низкой эффективности удаления его слоев. Вместо нее следует использовать алмазные инструменты.
  3. Использование слишком мелкого зерна для начальной обработки материала может привести к проблемам с качеством результата. Ультратонкозернистые абразивы характеризуются низкой скоростью удаления материала и быстрым загружением абразивного материала в абразивный инструмент. Для предварительной обработки материала используйте более крупнозернистые абразивы, а для финишной обработки — более тонкозернистые.
  4. Игнорирование требований, касающихся использования охлаждающей среды: Суперабразивные круга выделяют значительное количество тепла. Их использование без охлаждающей среды ускоряет разрушение материала, сокращает срок службы кругов и может привести к повреждению обрабатываемого изделия.
  5. Превышение скорости: Превышение номинальной скорости вращения круга является опасным и лишает вас гарантий производителя. Всегда проверяйте значения частоты вращения (RPM) и номинальной скорости круга.
  6. Игнорирование вопроса выбора подходящего залога: Качество соединения между деталями влияет на скорость износа круга и на характер их самообслуживания (то есть на способность к саморегулировке). Неправильно подобранное соединение может привести к появлению на поверхности круга блестящих пятен, чрезмерному износу или плохому качеству обработки поверхности.
  7. Исключение необходимости прохождения длительных и трудоемких испытаний… Ни один инструмент для выбора параметров не может учитывать все возможные вариации характеристик машин, приспособлений и деталей, подлежащих обработке. Всегда необходимо проверять результаты обработки путем фактических испытаний.

Данный инструмент предназначен только для предварительного выбора. Все рекомендации должны быть проверены путём реальных шлифовальных испытаний в условиях конкретного оборудования, геометрии обрабатываемой детали и требований производства. Обратитесь в инженерную команду SINOGRIND для получения поддержки по конкретным приложениям.

Вам нужна помощь с выбором подходящего шлифовального круга?

Эти инструменты предоставляют предварительные рекомендации на основе общих принципов инженерии. Однако каждый случай использования абразивных инструментов характеризуется уникальными условиями: спецификациями абразивного диска, состоянием оборудования, схемой охлаждения и целями процесса. Благодаря более чем 20-летнему опыту производства абразивных дисков из алмаза и карбида бора (CBN) инженерная команда SinoGrind сможет проанализировать ваши требования и рекомендовать диск, идеально подходящий именно для ваших нужд.

Свяжитесь с нашими инженерами Напишите нам в WhatsApp. Электронная почта: Jasper@sinogrind.com

Бесплатная консультация • Индивидуальные параметры кругов • Глобальная доставка

Связанные товары

Часто задаваемые вопросы

Стоит ли использовать алмазные или CBN-инструменты для шлифовки карбида?

Алмаз является предпочтительным материалом для шлифовки сверлённых карбидов (тungsten carbide). Алмаз обладает более высокой твёрдостью по сравнению с CBN, что обеспечивает лучшую устойчивость к износу и качество поверхности при обработке нелегированных твёрдых материалов. Для обработки легированных материалов, таких как закалённая сталь и литая черная металл, предпочтительнее использовать CBN.

Какой размер зерна шлифовочного материала следует использовать для получения гладкой, зеркальной поверхности?

Для достижения идеального зеркального полирования (коэффициент абразивности Ra < 0,1 мкм) используются сверхтонкие алмазные абразивы классов D10–D25 на смолистом связующем; для поверхностей оптического класса могут применяться абразивы более тонкие (классы D25 и выше). В качестве отправной точки для выполнения точных работ обычно достаточно абразивов классов D46–D64 — они позволяют добиться значения коэффициента абразивности Ra в пределах 0,1–0,3 мкм. Для предотвращения термического повреждения рекомендуется использовать систему охлаждения.

Какой тип связи наилучше подходит для твердых материалов?

Для шлифовки закалённых железосодержащих материалов (твердостью 58 HRC и выше) наиболее подходящим вариантом являются шлифовальные круги с керамическим связующим веществом и абразивным материалом типа CBN. Керамическое связующее обеспечивает стабильность формы круга в процессе шлифовки и хорошее удаление образовавшихся стружек. Для шлифовки твёрдых нежелезосодержащих материалов (например, карбида или керамики) предпочтительнее использовать абразивные круги с покрытием из электролитически нанесённого алмаза.

Можно ли использовать охлаждающую жидкость для всех операций шлифования?

Для большинства операций шлифования алмазами и инструментами на основе карбида бора (CBN) рекомендуется использовать охлаждающую жидкость. Она увеличивает срок службы шлифовальных дисков, улучшает качество поверхности и предотвращает термические повреждения. Шлифование в сухом состоянии обычно не рекомендуется для дисков, связанных с помощью смолы.

Какое из кругов производства CBN лучше всего подходит для шлифовки чугуна?

Для обработки чугуна используйте круг с алмазным наполнителем (CBN – Cubic Boron Nitride) с керамическым или смолистым связующим веществом; размер зерен наполнителя должен соответствовать классу от B107 до B151, в зависимости от требуемого уровня поверхностной гладкости. Графитовые включения, присутствующие в сером чугуне, делают его идеальным материалом для обработки с использованием круга типа CBN: ферритовая матрица чугуна подвергается эффективному шлифованию без возникновения химического износа, характерного для обработки алмазом железосодержащих материалов.

Какой шлифовальный диск лучше всего подходит для обработки стекла и керамики?

Для обработки стекла и технической керамики требуются алмазные инструменты; никогда не использовать инструменты на основе карбида бора (CBN). Для обработки спеченной керамики применяются алмазные шлифовальные диски на металлическом или смолистом креплении с классом твердости D64–D126; для оптической обработки стекла используются тонкие алмазные инструменты на смолистом креплении с классом твердости D9–D25 при применении системы промывки для предотвращения образования трещин на краях инструментов.