Для різання сталевих деталей найпростіше використовувати углошлифовальную машину (КШМ, або простіше, - болгарку) з абразивним відрізним кругом. Такий інструмент дозволяє різати зручніше і швидше, ніж, наприклад, ручна ножівка по металу, дискова пилка або зварювальний електрод. Розглянемо конструкцію, різновиди та особливості застосування абразивних відрізних кругів.
Коло будь-якого типу ріже метал частинками дрібнозернистого матеріалу високої твердості (абразиву), що нагадують за розмірами і формою звичайні піщинки. При виготовленні кіл їх спочатку змішують, а потім спресовують з пружною синтетичної сполучною масою (зв'язкою), основні види якої - бакелітова В (пластмасова) або вулканітова R (каучукова). Гострі вершини абразиву виступають над поверхнею зв'язки і, зачіпаючи за метал, зрізають найтонші стружки. При виготовленні кола суміш із зв'язки, абразиву і наповнювача поміщають в форму, спресовують і піддають термообробці. Кола з бакелітовій зв'язкою застосовуються частіше, причому вони підходять для різання не тільки металу, але і неметалевих будівельних матеріалів. Кола з каучукової зв'язкою відрізняються меншою продуктивністю і призначені для різання чавуну, сплавів титану і отримання більш гладких крайок різу (в побуті не використовуються).
Щоб знизити ризик розриву кола при різанні з великою частотою обертання його армують зміцнюючих елементом у вигляді круглого диска з тонкої скляної сітки. У маркуванні такого кола присутній буква F. При виготовленні кола один сітчастий елемент встановлюють посередині його висоти, а для побутових відрізних кругів встановлюють ще як мінімум два таких елемента - по торцевих поверхонь. Ця сітка також зберігає форму відрізного кола і надає йому деяку гнучкість.
Торцева поверхня кола буває або плоска, але дуже груба, з виступаючими з зв'язки зернами абразиву, або рифлена за рахунок неглибоких канавок, наприклад, у формі концентричних кіл. Це знижує тепловиділення і витрата потужності на 60-80% в процесі різання в порівнянні з гладкою поверхнею.
Продуктивність різання абразивним кругом в значній мірі залежить від розміру і твердості частинок: чим більше частки і твердіше сам абразив, тим швидше можна різати метал. Зернистість абразиву або розмір часток завжди вказують при маркуванні кола в умовних одиницях від F16 до F220, що становить в мікрометрів відповідно від 1250 до 50. Як абразив частіше використовують електрокорунд (оксид алюмінію), форма частинок якого більш пристосована для різання сталі. Його присутність в колі маркуютьлітерою А. Так, нормальний електрокорунд застосовують для різання чорних металів, цирконієвий для міцних високовуглецевих сталей, білий - для нержавійки. Карбід кремнію (чорний, зелений) твердіше електрокорунду, його маркують літерою С, використовуючи переважно для різання неметалічних будівельних матеріалів. Дві цифри, які можуть стояти поруч з буквами А або С у вітчизняних кіл, відповідають марці абразиву, відображаючи його склад і деякі властивості (див. Таблицю).
При різанні абразивним кругом звичайно не потрібно примусове охолодження водою, тому що його температура найчастіше не перевищує 70-80 ° С. Хороше природне охолодження забезпечується наявністю великої кількості пір в зв'язці. Вони, а також спеціальний наповнювач, що додається в зв'язку і фарбують при різанні, сприяють швидкому видаленню утворюється металевої стружки із зони різання. Коло при роботі не затупляется, а, як кажуть, «самозагострюється», при цьому його початковий діаметр поступово зменшується за рахунок вигорання зв'язки і руйнування частинок абразиву. Різка абразивним кругом завжди супроводжується інтенсивними снопами іскор - це згоряють частки зв'язки і дрібні металеві стружки (тирса), які летять по дотичній в напрямку обертання при відділенні відрізуваної частини деталі. Ці стружки занадто малі і не можуть нанести травму у вигляді подряпини або опіку. При виборі висоти кола (термін зазначеного вище ГОСТу, що позначає товщину) слід врахувати, що чим вона менша, тим менше споживана потужність, менше прикладається зусилля, менше відходів, але і швидше знос кола. Для акумуляторних УШМ слід вибирати кола тонший. Однак існують серед майстрів упередження з приводу крихкості тонких відрізних кругів марні: дві армуючі сітки і захисний кожух гарантують безпеку роботи при будь-якій висоті, що відповідає ГОСТу. Робота кола визначається його швидкістю і величиною його подачі (переміщенням).
Тепер до питання про переміщення кола користувачем УШМ: воно повинно бути строго в діапазоні від 0,2 до 0,8 м / хв. При величині менше 0,2 м / хв значно зростає тепловиділення в процесі різання, що призводить до «пріжогов» металу. При подачі більше 0,8 м / хв, навіть якщо процес йде без додатка значного фізичного зусилля, частинки абразиву починають занадто швидко фарбували з зв'язки ( «обсипатися») і за рахунок інтенсивного нагріву металу, що розрізає можливе заклинювання кола, яке здатне привести до виходу з ладу двигуна УШМ. Деякі фахівці рекомендують, щоб товщина металу, що не перевищувала 15% значення діаметру круга для виключення «пріжогов» металу, зниження ресурсу кола і продуктивності праці. Відзначимо, що абразивні круги досить пружні, тому допускають короткочасний, хоча і небажаний перекіс при прорізуванні паза.
- Новий відрізний круг спочатку обов'язково перейдіть вхолосту 2-3 хв. при цьому УШМ з надітим кожухом тримайте обертом від себе. Це захід із забезпечення безпеки. Справа в тому, що в результаті можливих ударів при транспортуванні в корпусі кола можуть утворитися мікроскопічні тріщини, що призводять до розльоту дрібних осколків.
- Знос абразивного відрізного кола супроводжується скороченням діаметра кола, тому в разі багаторазового використання кола поступово зменшуйте глибину різання.
- Охолодження кола водою хоча і рідко, але використовується (наприклад, при неприпустимому нагріванні відрізається металу). Щоб воно було ефективним, зменшіть частоту обертання кола на 30-50%.
- Розрізається метал закріплюйте тільки з одного боку, щоб при можливій зміні його розміру через сильного нагрівання він не заклинив абразивний круг.
- Подачу кола при різанні товстого дроту слід знизити на 15-20% під час проходження половини діаметра, після чого її можна знову збільшити до початкового значення.
- Зберігати абразивний круг з бакелітовій зв'язкою слід в сухому місці, оскільки від вологи міцність зв'язки з часом знижується. Ряд виробників навіть почали упаковувати тонкі відрізні круги в пластикові коробки з кришкою.
- «Засипають» або зі злегка пошкодженої кромкою коло можна «правити», зробивши кілька поздовжніх канавок в шліфувальному камені, при цьому якість його ріжучої кромки відновиться за рахунок зменшення діаметра.