Твердость инструмента из кубического нитрида бора (как и твердость обычного абразивного инструмента) характеризуется прочностью удержания зерен кубического нитрида бора связкой.
На керамической связке выпускается инструмент следующих степеней твердости:
Твердость | Обозначение твердрсти | |
Степень | Подразделение степени | |
Мягкий | М | М3 |
Среднемягкий | СМ | СМ1,СМ2 |
Средний | С | С1,С2 |
Среднетвердый | СТ | СТ1,СТ2,СТ3 |
Твердый | Т | Т1,Т2 |
Цифры 1, 2, 3 в подразделении степени твердости характеризуют твердость инструмента в порядке ее возрастания.
Зернистость кубического нитрида бора в кругах на керамической связке определяется исходя из требований, предъявляемых к чистоте обрабатываемой поверхности, и находится, как правило, в интервале 200/160-50/40 мкм (125/100-20/14 мкм для резьбошлифовальных кругов).
Концентрация показывает количество эльбора в эльборосодержащем слое. За концентрацию равную 100 принимают содержание 4,4 карата кубического нитрида бора в 1 см3 эльборосодержащего слоя.
Операция обработки | Обрабатываемый материал | Характеристика | |
Зернистость | Твердость | ||
Заточка многолезвийного инструмента по передним поверхностям | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | СМ-С1 |
Заточка многолезвийного инструмента по задним поверхностям | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | С1-СТ1 |
Заточка червячных фрез | Быстрорежущие стали | 100/80-160/125 | СМ1-Т2 |
Шлифование резьбы метчиков, калибров, накатников винтов измерительных приборов (однониточное) | Быстрорежущие стали | 20/14-80/63 | СТ3-Т2 |
Шлифование резьбы метчиков, калибров, накатников (многониточное) | Быстрорежущие стали | 40/28-63/50 | СМ2-С2 |
Шлифование эвольвентного профиля зубьев долбяков и шеверов | Быстрорежущие стали | 100/80-200/160 | СМ2-С1 |
Шлифование профиля червячно-модульных фрез | Быстрорежущие стали | 100/80-200/160 | СМ1-СМ2 |
Шлифование многолезвийного инструмента (червячных фрез, долбяков, развёрток и т.д.) | Быстрорежущие стали | 80/63-125/100 | С2-СТ1 |
Шлифование профиля резьбы ходовых винтов | Закаленные конструкционные стали | 100/80-200/160 | СМ1-СМ2 |
Шлифование отверстий внутренних колец подшипников | Подшипниковые стали | 63/50-160/125 | С1-Т1 |
Шлифование желобов колец подшипников | Жаропрочные подшипниковые стали | 125/100-160/125 | СТ1-Т2 |
Круглое наружное и плоское шлифование периферией круга | Быстрорежущие, закаленные легированные конструкционные, жаропрочные и нержавеющие стали, литые магнитные сплавы | 63/50-200/160 | СМ2-С2 |
Доводка желобов и роликовых дорожек подшипников | Теплостойкие подшипниковые стали | 10/7-40/28 | С1-СТ3 |
Доводка цилиндрической поверхности роликов в подшипниковой промышленности, шеек распредвалов и других круглых деталей | Подшипниковые и закаленные конструкционные стали | 10/7-40/28 | С1-СТ3 |
Ручные работы (лекальные, слесарные и доводочные) | Быстрорежущие, инструментальные и закаленные | 10/7-100/80 | СТ3-Т2 |
После установки круга на станок следует произвести правку его рабочей поверхности. В оптимальных условиях резания инструмент из кубического нитрида бора работает в режиме умеренного самозатачивания, не засаливается и правки для восстановления режущих способностей не требует. Правка инструмента из кубического нитрида бора необходима для восстановления геометрических параметров профиля, а также для первоначального профилирования и устранения биения после установки на станок.
Правка кругов из эльбора осуществляется стандартными алмазными карандашами с неориентированным расположением алмазов. Правка кругов для профильного шлифования производится однокристальным алмазным правящим инструментом (резцами, иглами, алмазами в оправах) при помощи функционирующих на станках стандартных правильных устройств методом точения слоя, содержащего кубический нитрид бора. Очень эффективна также правка алмазными роликами.
Алмазными карандашами | Алмазным однокристальным инструментом | Алмазными роликами | |
Метод шлифования | Метод врезания (для профильного инструмента) | ||
Подача на глубину 0,005-0,02 мм/ход | Подача на глубину 0,01-0,02 мм/ход | Число оборотов ролика 200-300 об/мин. | Число оборотов ролика 200-300 об/мин. |
Скорость относительно продольного перемещения карандаша 0,02-0,03 мм/об. | Скорость относительно продольного перемещения кристалла алмаза 0,02-0,03 мм/об. | Скорость продольной подачи 0,05-0,10 мм/об. Подача на глубину 0,01-0,02 мм/ход. | Скорость радиальной подачи 0,5-1,0 мм/мин. |
Во всех случаях правка осуществляется при рабочей скорости круга с обязательным применением СОЖ.
При работе кругами из эльбора рекомендуется применять следующие СОЖ:
- слабоконцентрированные (1-3%-ные) водные растворы солей неорганических кислот (кальцинированная сода, тринатрийфосфат нитрита натрия);
- водные растворы поверхностно-активных веществ (триэтаноламин, этиленгликоль с добавками ингибиторов коррозии);
- эмульсии (эмульсол и др.);
- водные растворы растворимого масла;
- индустриальные масла с присадками и без;
- сульфофрезол с присадками олеиновой кислоты, сульфаната кальция.
Неводные СОЖ (индустриальные масла, сульфофрезол) применяются в тех случаях, когда требуется обеспечить высокие противозадирные условия, например, при резьбошлифовании.
СОЖ на водной основе приведены в порядке возрастания эффективности шлифования быстрорежущих и закаленных до высокой твердости конструкционных сталей.
Интенсивность подачи СОЖ в зону резания должна быть порядка 10 л/мин. Допускается работа без охлаждения инструмента, но при этом следует уменьшать глубину шлифования в 1,5-2 раза.
Выбор формы, размеров и характеристик инструмента из кубического нитрида бора зависит от вида шлифования, обрабатываемого материала, требований к точности и чистоте обработки, применяемого оборудования и др. важных условий эксплуатации инструмента