Щільна й відкрита структури інструмента показані на мал. 1.2, в, м.
Інструменти відкритої структури мають поліпшені умови відводу стружки й менше тепловиділення. Найбільше ефективно їхнє застосування при обробці грузлих металів, а також металів, схильних до прожогам і тріщин. Області застосування, що рекомендуються, інструмента основних номерів структур наступні:
№ 1...3 - виготовлення інструмента на бакелітовому й керамічному зв'язуваннях при шліфуванні з малим зніманням металу, переважно для обробки шарикопідшипників;
№ 3, № 4 - профільне шліфування, шліфування з більшими подачами й змінним навантаженням, відрізні роботи;
№ 4...6 - кругле зовнішнє, плоске шліфування периферією кола;
№ 7...9 - плоске шліфування торцем кола, внутрішнє шліфування, заточення інструмента;
№ 8...10 - шліфування й заточення інструмента, оснащеного твердим сплавом;
№ 8...12 - профільне шліфування дрібнозернистими колами.
Збільшені розміри пор досягаються добавкою в абразивну масу речовин, що вигорають при термічній обробці інструмента (мелене вугілля, пластмасова крихта, тирса). Такий абразивний інструмент називається високо пористим. Найбільша його ефективність проявляється при обробці дуже грузлих матеріалів, при сухому (без подачі охолодної рідини) шліфуванні й заточенні.
Зв'язування визначає міцність і твердість інструмента, дуже впливає на режими, продуктивність і якість обробки. Розрізняють зв'язування неорганічні й органічні. До неорганічних зв'язувань ставляться керамічна, силікатного й магнезіальна (для алмазного інструмента - металева), до органічних - бакелітова, вулканітова, гліфталева, епоксидна.
Керамічне зв'язування володіє високої вогнеупорністью, водостійкістю, хімічною стійкістю, добре зберігає профіль робочої крайки, кола, але чутлива до ударних і згинаючих навантажень. Застосовують що плавляться й спікаються керамічні зв'язування. Абразивний інструмент із електрокорунду виготовляють на зв'язуваннях, що плавляться, а з карбіду кремнію - на спікливим. Шліфувальні кола з електрокорунду більше міцні, чим з карбіду кремнію.
Силікатне й магнезіальне зв'язування, малопрочні й чутливі до охолодних рідин, мають обмежене застосування. Основна їхня перевага - менше виділення теплоти при шліфуванні.
Абразивний інструмент на бакелітовому зв'язуванні має більше високими міцність (на стиск і вигин) і пружністю, чим інструмент на керамічному зв'язуванні. Він може бути виготовлений різних форм і розмірів, у тому числі й дуже тонким - до 0,5 мм для відрізних і прорізних робіт. Недоліком бакелітового зв'язування є невисока стійкість до впливу охолодних рідин, що містять лужні розчини. Для підвищення цієї стійкості кола покривають лаком, суриком або якою-небудь водонепроникною фарбою, іноді просочують парафіном. При шліфуванні колами на бакелітовому зв'язуванні охолодна рідина повинна містити не більше 1,5% лугу.
Кола на бакелітовому зв'язуванні володіють меншої кромко стійкістю, чим на керамічній. Бакелітове зв'язування має більше слабке, чим керамічна, зчеплення з абразивним зерном, тому інструмент на цьому зв'язуванні широко використовують на операціях плоского шліфування, де необхідне самозагострювання кола. Бакелітове зв'язування, що має невисоку теплостійкість, вигорає при нагріванні до 250 – 300 °С, а при 200°С и вище вона здобуває крихкість. Абразивний інструмент на бакелітовому зв'язуванні частіше виготовляють із електрокорунду нормального й карбіду кремнію чорного.
Основою вулканітового зв'язування є термічно оброблена суміш каучуку із сіркою, тому інструмент на такому зв'язуванні, що здобуває властивість еластичності, використовується при обробці фасонних поверхонь і профільному шліфуванні. Кола на вулканітовому зв'язуванню працюють на швидкостях до 60 м/с і можуть бути виготовлені товщиною 0,3...0,5 мм для відрізних робіт.
Вулканітове зв'язування в порівнянні з керамічної значно гірше втримує абразивні зерна, що компенсується підвищенням її кількості за рахунок зменшення пор (мал. 1.2, д, е). Внаслідок цього інструмент на вулканітовому зв'язуванню відрізняється щільною структурою, що викликає збільшене тепловиділення при шліфуванні. Низька теплостійкість каучуку (150 ...180° С) приведе до розм'якшення й вигоряння зв'язування при інтенсивному різанні. Абразивні зерна заглиблюються в еластичне зв'язування й ріжуть на меншій глибині подібно більше дрібнозернистому інструменту, забезпечуючи найменшу шорсткість поверхні. Ці особливості зв'язування ефективно використовуються при чистовій обробці фасонних поверхонь.
Найбільше часто вживані зв'язування й області їхнього застосування зазначені в табл. 1.6.
Внаслідок економічних зв'язків, що розширюються, із закордонними країнами в імпортується абразивний інструмент, що має маркування, що відповідає стандарту країни-експортера. Нижче для приклада представлені дані по маркуванню абразивного інструмента, що відповідають стандарту США ANSI В 74.13-1972.
Абразивний матеріал позначають буквами:
електрокорунд - A;
ельбор - B;
карбід кремнію (SiC) - З;
алмаз - D.
Перед позначенням може стояти (але не обов'язково) вступний символ виготовлювача, що вказує конкретний вид абразивного матеріалу.
Чотири ступені зернистості позначають цифрами:
8, 10, 12, 14, 16, 20, 24- груба;
30, 36, 46, 54, 60 - середня;
70, 80, 90, 100, 120, 150, 180 - тонка;
220, 240, 280, 320, 400, 500, 600 - дуже тонка.
Твердість характеризується 26 ступенями, позначуваними латинськими буквами:
A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K (м'який інструмент);
L, M, N, O, Q, R (інструмент середньої твердості);
S, T, U, V, W, X, Y, Z (твердий інструмент).
Структуру позначають цифрами від 1 до 16. Чим більшою цифрою позначена структура, тим вона більше відкрита (відкрита структура може позначатися цифрами й більше 16).
Дев'ять видів зв'язувань позначають у такий спосіб:
B - бакелітова;
BF - бакелітова з посиленням;
E - шелакова;
M - металева;
O - магнезіальна;
R - Вулканітова;
RF - Вулканітова з посиленням;
S - силікатна;
V - керамічна.
Як приклад можна привести наступне маркування шліфувального кола: 51A36L5V23 (останні цифри є фірмовим елементом маркування, що може опускатися).
Література
1. Кисельов С.П. Полірування металів. - К., 1997.
2. Корчак С.Н. Прогресивна технологія й автоматизація круглого шліфування. – К., 2003
3. Маслов Е.Н. Теорія шліфування матеріалів. - К., 1994.
Масловский В.В. Дудко П.Д. Полирование металлов и сплавов. - М., 1974.
4. Попилов Л.Я. Полирование. Справочная книга по отделочным операциям в машиностроении. - Л., 1966.
5. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов. - Саратов. 1962.
6. Хрущев М.М. Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. - М., 1970.