Описание алмазных карандашей и их применение

Для восстановления геометрической формы и режущей способности шлифовальных кругов часто применяются алмазные карандаши. Вы узнаете, как различить эти инструменты между собой, как выбрать и применить режущий карандаш для правки алмазных и шлифовальных кругов.

Срок работы шлифовального инструмента указывается в его маркировке. Он называется периодом стойкости, составляет от 1 до 90 мин. Это значит, что каждую минуту (в худшем случае) круг затупляется. Период стойкости зависит от обрабатываемого материала, режимов резания и свойств круга. Алмазные круги могут работать дольше, чем шлифовальные, поэтому частота переточек инструмента зависит еще и от его правильного выбора для обработки конкретной заготовки.

• Алмазный. Режущие зерна из природного или синтетического алмаза. Им обрабатывают закаленные стали, твердые сплавы, керамику, стекло и другие прочные материалы.
• Шлифовальный. Материал зерен разный – корунд, карборунд, песчаник и другие. Он применяется для мягких материалов, сырой (незакаленной) стали и прочего.

При длительной работе любой инструмент изнашивается. Режущие зерна затупляются и ломаются, а затем выпадают. Связка забивается стружкой и мусором (засаливается). Теряется форма и геометрическая точность. Чтобы восстановить режущие свойства, абразивный камень нужно периодически затачивать. Иначе на поверхности изделия появляются прижоги, падает качество и, как следствие, теряется прибыль.

Они применяются для заточки:

• цилиндрических;
• конических;
• чашечных;
• тарельчатых;
• резьбошлифовальных;
• дисковых и других абразивных кругов.

Правящий карандаш представляют собой металлический штырь длиной около 40-80 мм и диаметром 80-100 мм. Он делается из автоматной стали А20 ГОСТ 1414 (она мягкая, поэтому не передает вибрации и повышает качество правки). С одной стороны находится хвостовик. Он бывает:

• цилиндрический;
• конический;
• ступенчатый;
• резьбовой.

Форма наконечника зависит от приспособления, в котором закрепляется карандаш при работе. Многие карандаши требуют специальных зажимов, тогда как конус Морзе надежно удерживается в державке без дополнительных креплений. Если крепление не подходит, то при установке можно пользоваться переходными втулками.

С другого конца расположены кристаллы алмаза, которые связаны металлическим сплавом. Коэффициент теплового расширения связки близок к алмазу, поэтому при работе не возникает дополнительных напряжений, и инструмент служит дольше. Алмазная вставка удерживается в корпусе методом чеканки, пайки или механического закрепления (зажимами). Свойства режущей части у разных карандашей отличаются, поэтому они предназначены для разных типов кругов.

Точильные круги бывают:

• весьма мягкие (ВМ1, ВМ2 по общей классификации или F, G по ГОСТ Р 25587-2006);
• мягкие (М1, М2, М3 или H, I, J);
• средне мягкие (СМ1, СМ2 или K, L, M);
• средние (С1, С2);
• средне твердые (СТ1, СТ2, СТ3 или O, P, Q);
• твердые (Т1, Т2 или R, S);
• весьма твердые (ВТ или T, U);
• чрезвычайно твердые (ЧТ или V, W, X, Y, Z).

Такие круги нужно править чаще (исключение – самозатачивающиеся, которые правятся в процессе работы). Твердость указывается в маркировке шлифовального круга, и по ней необходимо подбирать марку карандаша (а точнее – его алмазной вставки). Режущие вставки различаются по типу и размерам зерен, а также по их расположению в кристалле.

По методу получения материал бывает природным и синтетическим.

• Природный. Обладает высокими твердостью и стойкостью. Применяется для чистовой обработки и затачивания твердых кругов. Обладает высокой стоимостью.
• Синтетический. Он стоит гораздо дешевле, но его свойства немного хуже природного. Используется для мягких кругов и грубого чернового затачивания.

Имеется в виду размеры кристаллов алмаза, закрепленных в связке, из которых состоит режущая часть инструмента.

• Крупнозернистые. Размер – от 10 каратов. Хорошо подходит для профильного шлифования и правки больших кругов. Используются при грубой заточке, когда нужно снять большой слой зерен. Благодаря естественным режущим граням у него длительный срок службы.
• Мелкозернистые. Их величина – 0,03-0,5 карата. Применяются при окончательной заточке шлифовального круга для придания ему точной геометрической формы. Такие алмазные вставки изнашиваются быстрее, поэтому применять их для грубой обработки нецелесообразно.

Это самое важное различие правящих карандашей, именно ему нужно уделить большее внимание при выборе. Алмазные зерна могут идти в ряд (в цепочку), слоями или быть хаотично разбросанными.

В этом случае зерна массой 0,3-0,5 карат идут строго друг за другом вдоль оси инструмента. Такое обычно встречается в алмазах природного происхождения. Такой карандаш обозначается как тип 01 с буквой «Ц».

Такая ориентация зерен есть и в естественном, и в искусственном камне. Размер зерен – от 0,1 до 0,2 карат в каждом слое. Обозначение такой вставки – тип 02 с буквой «С». Она обладает большой износостойкостью и применяется для окончательной правки кругов с умеренной и высокой твердостью размером до 600 мм. Эти карандаши подходят для разных кругов, но все же у них есть некоторая специализация.

• Карандаши 3908-0081, -0082, -0083, -0084 и -0085 больше подходят для больших и твердых кругов.
• Модели 3908-0086, -0087 и -0088 лучше работают с кругами умеренной твердости и размером до 600 мм.

Для справки. Частота вращения шлифовальных кругов не регулируется, и рабочая скорость определяется диаметром инструмента. Чем он больше – тем выше скорость съема материала, и тем тяжелее условия работы правящего карандаша.

Размер зерен на рабочей поверхности – 0,05-0,2 карат. Обозначение вставки – тип 03.

В таком кристалле зерна не имеют четкого направления. Размер фракций – 1-2 карат (63-1000 мкм). Такой инструмент маркируется как тип 04 с буквой «Н». Область использования таких карандашей – заточка и идеальное выравнивание мелкозернистых кругов, которые дают высший класс точности изделия.

В сопроводительной документации к инструменту всегда указывается:

• марка завода-производителя или поставщика;
• итоговые 4 цифры номера артикула;
• номер изделия;
• краткое обозначение шифра.

Остальные характеристики прописаны в ГОСТ 607-80 «Карандаши алмазные для правки шлифовальных кругов». Оттуда можно узнать:

• геометрические размеры;
• форму и посадочные размеры хвостовика (нужны при выборе приспособления для закрепления или переходной втулки);
• число абразивных зерен в одном карате;
• вид алмазного кристалла (А – природный, С – синтетический);
• ориентацию алмазных зерен;
• массу одного зерна.

Кроме того, можно проверить достоверность информации производителя. Она должна совпадать с указанной в ГОСТе. Инструмент имеет буквенно-цифровую маркировку, в которой указываются все эти параметры. Во всех моделях, независимо от их характеристик, вначале всегда ставятся цифры 3908.

ГОСТом определяется ориентация зерен:

• 01 – по цепочке;
• 02 – слоями;
• 03 – зерна располагаются по сферической поверхности;
• 04 – хаотичное (неориентированное) направление.

Далее обозначается тип корпуса (исполнение):

• А – цилиндрический;
• В – конический;
• С – ступенчатый.

Он прописывается в маркировке.

• Карандаши марки 3908-0051 – 3908-0069 имеют цилиндрический хвостовик.
• 3908-0070 – 3908-0080 – конический (конус Морзе 1).
• 3908-0081 – 3908-0093 – ступенчатый с 2-мя исполнениями (в разных исполнениях хвостовиков конец бывает плоский или сферический с радиусом R11).

Изделиям присваивается номер, который ставится после цифр 3908.

• Инструменты с номерами 0051-0055. В них зерна располагаются цепочкой по окружности, при этом их масса – 0,5 или 1 карат (в -0054).
• В карандашах с маркировкой 0081-0085 алмазы ориентированы слоями. Их вес составляет 1 или 2 карата (в -0084).
• В инструментах под номерами 0086-0088 зерна тоже направлены слоями, их масса – 1 карат.
• В номерах 0059-0068 зерна расположены хаотично.

Можно узнать все характеристики карандаша, для этого его достаточно найти в ГОСТе. Кроме того, маркировка карандашей может содержать дополнительную информацию:

• марку естественного алмазного порошка;
• марку искусственного алмаза;
• подгруппу алмазного сырья.

Например, 3908-0082 I ГОСТ 607-80. Это значит, что тип карандаша – 02 (с расположением зерен слоями), используется алмазное сырье типа 1 группы XVI подгруппы «а – 1». А карандаш 3908-0092 выполнен с хаотичным направлением зерен (тип 04), группа сырья – XV, подгруппа «а – 2», тип 1.

При работе заточным карандашом можно не только вернуть первоначальную форму круга, но и придать ему любой фасонный профиль. При этом нужно учитывать, что правка происходит на рабочей скорости вращений (то есть около 50 м/с), и за процессом нужно внимательно следить.

• Инструмент испытывает значительную нагрузку и вибрацию, поэтому он должен быть надежно зафиксирован в приспособлении. Придерживать его руками категорически запрещено.
• Из-за большой скорости работы срезанные шлифовальные зерна вылетают с большим ускорением и могут быть опасны. Обязательно пользуйтесь защитными кожухами.
• Всегда соблюдайте требования техники безопасности. При работе образуется пыль – пользуйтесь защитными очками.
• Вылет инструмента из державки должен быть не более 1/4 длины карандаша. Тогда гарантируется жесткость, исключаются погрешности и вибрации.

Кроме того, карандаш нужно правильно установить. Он должен располагаться под углом 10-15 градусов в сторону вращения круга, и быть смещен вниз на 1-2 мм. В ходе работы желательно периодически вращать карандаш по его оси. Это увеличит качество обработки, поскольку неточности режущей кромки инструмента не будут передаваться на круг. Кроме того, увеличится срок службы. И, конечно, всегда соблюдайте технику безопасности.