Все о шлифовальных кругах

Шлифовальные круги – абразивные диски на 125 мм, изготавливаемые по ГОСТу, а также других размеров, коралловые диски по дереву и войлочные для шлифмашинки, другие виды – активно применяются при проведении столярных, слесарных работ.

Подобрать подходящий вариант среди многообразия доступных предложений бывает непросто даже опытному мастеру. Разобраться в ассортименте таких принадлежностей для работы поможет подробный обзор всех доступных вариантов.

Шлифовальный круг — разновидность инструмента, используемого в обработке поверхностей различных твердых материалов. Эти приспособления могут иметь разные формы и абразивные характеристики, назначение. Первоначально круги для шлифовки имели исключительно вид плоского диска с отверстием в центре под вал инструмента. Современная промышленность выпускает гораздо более разнообразные варианты продукции. В сложной обработке дерева, металла, камня используются чашечные и лепестковые абразивы, цилиндрические и конусообразные их версии.

Все подобные изделия по-прежнему считаются шлифовальными кругами. Их производят из композита, включающего связующую основу, в которую добавляются особо твердые зернистые частицы с различным размером фракций. Чаще всего заполнители имеют искусственную основу, по своим режущим способностям превосходящую натуральные абразивы.

Основной стандарт для абразивных шлифовальных кругов — ГОСТ 24747-90 или ГОСТ 24224-83. Более современным считается ГОСТ Р 52587-2006. Именно здесь описываются базовые параметры и характеристики эльборовых и других твердых дисков. Для коралловых, войлочных, фибровых, резиновых, вулканитовых вариантов такого инструмента, крепящихся на липучке, стандарты могут быть другими, некоторые из них делают по ТУ. Многое при классификации видов зависит и от назначения абразивного круга. Для шлифмашинки и на дрель, для болгарки и шуруповерта используются диски с гибкой основой с нанесенным сверху материалом, имеющим твердое заполнение.

При изучении ассортимента мастеру приходится учитывать способ обработки — прямой или торцевой, цвет конкретного круга — зеленый, белый, серый, указанную маркировку (ПП, ЗП, К или другую), характеристики. Каждый параметр необходимо обязательно рассмотреть индивидуально с учетом особенностей материала, которому требуется шлифовка.

Основная классификация абразивных кругов учитывает тип материала, с которым чаще всего приходится вести работу. Диски по дереву всегда более мягкие, по камню — твердые. Для чугуна, стали, других металлов выпускаются круги, учитывающие особенности каждого из них.

В зависимости от выбранного способа обработки также можно выделить абразивные инструменты следующих видов:

• обдирочные для зачистки и других аналогичных работ по металлу;
• плоскошлифовальные для всех материалов;
• заточные для режущих инструментов;
• для чистового шлифования;
• для алмазной отделочной обработки;
• для доводки и контакта с твердыми сплавами, неметаллическими основами;
• для суперфиниширования.

Всего выделяется более двух десятков различных видов шлифовальных кругов. Их гибкие лепестковые разновидности состоят из множества отдельных элементов, собранных по окружности. Твердые шлифовальные круги могут иметь прямой или чашечный профиль, а профилированные их варианты чаще всего тарельчатые, с разными типами выемок. А также встречаются кольцевые и конические их варианты.

Современные абразивы в большинстве своем имеют синтетическое происхождение, дающее им преимущество перед природными материалами за счет улучшенных рабочих характеристик. Среди разновидностей используемых зерен для шлифовки наиболее распространенными считаются несколько вариантов.

• Карбид кремния. Бывает черным и зеленым, второй вариант более хрупкий. В маркировке материалов присутствует литера C.
• Эльбор. Его также именуют кубанитом или боразоном. Материал представляет собой модифицированную форму нитрида бора. Универсальный вариант абразива с твердостью алмаза и улучшенной термической устойчивостью.
• Электрокорунд. Имеет несколько разновидностей. Чаще других встречается белый и нормальный, улучшенными свойствами обладает титанистая или циркониевая разновидность. Все маркированы цифрами и литерой A.
• Алмаз. Круги с такой основой распространены среди мастеров, занимающихся заточкой и доводкой деталей, инструментов из твердых сплавов. Подходит для работы со стеклом и керамикой. Неустойчив к высокотемпературному нагреву.

Этот показатель определяет чистоту абразивной обработки материалов. Зернистость обозначается в мкм, для каждого типа кругов она имеет свои показатели. Современный ГОСТ Р 52381-2005 измеряет ее в диапазоне от F14 до F800. Чем выше твердость материала и ниже вязкость, тем больше может быть зернистость.

Первоначально этот показатель обозначался в маркировке русскими буквами, с 2006 года используются латинские. Твердость шлифовального круга определяет, насколько хорошо связующее вещество справляется с удержанием абразивных зерен под рабочими нагрузками. На этот параметр влияют многие факторы. Круги с низкой твердостью обладают более высокими способностями к самозатачиванию за счет замены выкрашиваемых зерен новыми.

Всего в классификации присутствует 8 отдельных групп, подразделяющих шлифовальные инструменты на следующие варианты:

• Z, Y, X, V, W;
• T, U;
• S, R;
• O, Q, P;
• N, M;
• L, K;
• J, H, I;
• F, G.

Все шлифовальные круги имеют в своей маркировке обозначение этого показателя. Определяется цифрами от 1 до 12, рассчитывается исходя из соотношения объемной доли абразивного материала в инструменте. На структуру влияет плотность расположения зерен. Всего существует 4 ее типа:

• высокопористый (со значением 11 или 12);
• открытый (8, 9 и 10);
• средний (5, 6 или 7);
• плотный (от 1 до 4).

Классические шлифовальные круги, используемые не для приводного инструмента, а для станочной обработки, представляют собой монолитные изделия, адаптированные к ударным, термическим и скоростным нагрузкам, воздействию центробежной силы. Эти свойства им придает связующее вещество, скрепляющее между собой абразивные зерна. Именно от них зависит, какую температуру нагрева или механическое воздействие сможет перенести диск. А также от связующего зависит способность абразива к самозатачиванию.

Наиболее распространены несколько типов связок.

• Керамическая (обозначается литерой V). В основе таких кругов — неорганические вещества на основе кварца, полевого шпата или глины, смешанные в определенном соотношении. Керамическая связка обеспечивает кругу жесткость, адаптированность к механическому износу, химическую и термическую стойкость. Профиль рабочих кромок у таких дисков дольше сохраняет свои характеристики. Но керамическая связка хрупка, плохо выдерживает нагрузки на изгиб, удары, может оставлять следы прижогов на материале.
• Бакелитовая (обозначается литерой B). Круги на такой основе производятся из искусственно синтезированной смолы. Они эластичны, способны к самозатачиванию. Но быстрее изнашиваются, плохо адаптированы к термическому воздействию. Кромка круга быстрее теряет свои свойства. Бакелитовые связки могут улучшаться при помощи упрочняющих компонентов или графита.
• Вулканитовая (обозначается литерой R). Такое связующее изготавливается на основе синтетического каучука. Он подвергается вулканизации.

Этот показатель определяет наличие допустимых отклонений от всех 3 основных геометрических размеров в диске. Он напрямую влияет на точность шлифовки, возможное наличие дефектов или посторонних включений в составе изделия. Основных классов точности 3:

• АА – для высокоточной шлифовки;
• А – для не автоматизированных линий;
• Б – для выполнения работ общего назначения.

А также в маркировке шлифовального круга встречается такой параметр, как класс неуравновешенности. Он обозначается в маркировке цифрами 1-4. Чем выше равномерность соотношения объема и массы материала, тем меньше будет этот показатель. Неуравновешенность диска может влиять на геометрические параметры круга, поэтому при выполнении высокоточных задач ее обязательно учитывают.

Основными параметрами любого шлифовального круга являются его диаметр и толщина. А также имеют значение размеры посадочного отверстия, рассчитываемые исходя из особенностей инструмента, с которым предстоит вести работу. Размерный ряд шлифкруга прямого профиля состоит из 30 диаметров в интервале от 6 до 1250 мм. Толщина диска составляет от 6 до 600 мм.

Самые популярные типоразмеры бытовых шлифовальных кругов, представленных в продаже:

• 150 мм;
• 125 мм;
• 115 мм;
• 100 мм;
• 50 мм.

Среди российских предприятий, выпускающих шлифовальные круги, можно выделить несколько самых популярных.

• МПО по ВАИ. Предприятие из подмосковного ПГТ Томилино выпускает алмазный инструмент для бытового и промышленного применения.
• «Инф-Абразив». Завод из Волгоградской области производит абразивные круги на керамической связке.
• ЗАОМ. Завод из Полевского в Свердловской области сосредоточен на выпуске дисков из карбида кремния и электрокорунда.
• РИАЗ. Микропредприятие из Рязани специализируется на выпуске полировальных кругов, брусков и головок на основе вулканитовых связок.
• Абразивный завод «Резолит». Малое предприятие из Челябинска производит круги на основе циркониевого электрокорунда, а также с бакелитовой, синтетической, вулканитовой связкой.
• Завод «Вулканит». Небольшое предприятие из города Павлово в Нижегородской области изготавливает широкий спектр абразивного инструмента с вулканитовой связкой.
• БАЗ. Завод из Белгорода выпускает гибкие шлифовальные круги в различных размерных вариациях.
• «Ильич». Крупный производитель из Санкт-Петербурга. Предлагает абразивный инструмент различного назначения.

Выбрать подходящий шлифовальный круг или целый набор таких инструментов для УШМ, гравера или других типов оборудования — не самая простая задача. Но ее можно заметно упростить, если следовать простым рекомендациям.

• Учитывать особенности инструмента. Для станка понадобится круг, способный выдержать высокое давление. На болгарку или для другого ручного инструмента — вариант, адаптированный к скоростному вращению. Гибкие и мягкие абразивы подбирают по типу и размерам насадки-переходника. Для электроточил выпускаются круги по металлу.
• Обращать внимание на установочные параметры. У каждого инструмента свой диаметр шпинделя или другого наконечника для работы.
• Обязательно изучать маркировку. Она поможет подобрать диск по типоразмеру, профилю, классу точности или типу абразива, если это необходимо. Важно учитывать скорость вращения инструмента — она не должна превышать ту, что указана в маркировке диска.
• Учитывать площадь обработки, особенности материала, которому требуется шлифовка.
• Правильно выбирать твердость. Для керамических она будет на 1-2 ступени ниже, чем для бакелитовых при прочих равных параметрах. Инструменты с твердосплавными резцами затачивают мягкими кругами H, I или J, K. Для получения высокой точности размеров и форм нужны абразивные инструменты с максимальной твердостью структуры.
• Отдавать предпочтение изделиям, соответствующим требованиям ГОСТа или ТУ.
• Обращать внимание на сроки годности. Абразивы, у которых они истекли или подходят к концу, использовать нельзя.

Учитывая эти рекомендации, можно подобрать шлифовальные диски для работы с ручным инструментом или станками для любых материалов.

Поставить шлифовальный круг на ручной инструмент несложно. Достаточно просто закрепить абразивный элемент на резиновой или металлической подставке с хвостовиком, а затем вставить его в гнездо дрели, шуруповерта, при необходимости отрегулировав скорость вращения. Переходник обычно приобретается отдельно под каждый диаметр диска. Закрепить на нем круг можно при помощи специального зажима или липучки.

Работа на станке требует более тщательной подготовки. Приспособлению требуется предварительное испытание, а при необходимости и балансировка. Для нормальной работы оборудования необходимо добиться совпадения центра тяжести диска с осью вращения. Если это требование не соблюдено, при шлифовке на поверхности заготовки будут образовываться волны и неровности, а сама опора шпинделя подвергнется повышенному износу.

Основные причины, по которым нарушается балансировка шлифовального диска на станке, таковы:

• ошибки при сборке;
• неравномерное распределение массы компонентов круга (брак);
• эксцентричное расположение посадочного элемента;
• отсутствие параллельности торцов;
• нарушенная пропитка;
• износ абразивного компонента.

В отсутствии равновесия круг при вращении подвергается воздействию центробежной силы, провоцирующей вибрации. Чем выше скорость, тем больше вероятность разрыва диска. Балансировку такого инструмента проводят отдельно, на специальном испытательном стенде. Легче всего добиться правильного соотношения элементов при работе со статическими устройствами на воздушной подушке. На них диск, смонтированный на оправке, устанавливается, приводится в движение.

На шпинделе станочного оборудования шлифовальный круг фиксируется планшайбой с грузиками в концевых выточках. Именно за счет этих элементов можно выполнить балансировку. Меняя положение грузиков, можно добиться стационарного положения шлифовального диска. Несбалансированный круг будет проворачиваться вниз той частью, которая сильнее утяжелена. Если равномерность распределения нагрузки была нарушена из-за износа диска, стоит провести повторную проверку, при необходимости восстановить ее.

Для того чтобы реже проводить повторную балансировку, стоит соблюдать одно простое правило. В конце работы со станком круг следует подвергнуть вращению на стандартной скорости в течение 1-2 минут без подачи охлаждения. Это позволит предотвратить скопление влаги в нижней части диска, чаще всего провоцирующее нарушение баланса.