刀具基础知识之《磨床、砂轮及夹头》系列之砂轮.doc

《磨床、砂轮及夹头》系列之砂轮 一．砂轮基础知识 砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，必须根据具体条件选用合适的砂轮。砂轮的特性由磨料、、、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。磨料及其选择 磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见 。 代号 特 点 适用范围 棕刚玉 A 刚玉的基本品种，棕褐色，硬度高，韧性大 适于普通钢材的磨削，自由磨削、粗磨削等，可也用于硬青铜，可锻铸铁，合金钢等材料的磨削。 白刚玉 WA 刚玉的基本品种，白色，与棕刚玉相比，硬度高，韧性较低。 适用于淬火钢，合金钢、高速钢、高碳钢等材料的磨削，也可用以螺纹，齿轮及薄壁零件的加工。 黑碳化硅 C 黑色有光泽，硬度比白刚玉高韧性较低。 适用于加工抗张强度低的金属及非金属材料，如铸铁、黄铜、铝、石材、皮革、橡胶、耐火物等材料的磨削，研磨及切割。 绿碳化硅 GC 绿色，硬度仅次于碳化硼和金刚石，比黑碳化硅硬度和脆性略高。 适用于各种高硬材料的磨削和研磨加工，如硬质合金玻璃、玛瑙、珩磨汽缸套等。 微晶刚玉 MA 棕刚玉的派生品种，充料电微小晶体构成，颜色与棕刚玉相似，强度高。 适用重磨削，成型磨削，切入磨削及钢材荒磨，可用于不锈钢和特种球墨铸铁磨削加工。 单晶刚玉 SA 黄色或灰白色，颗粒系单晶体，强度、韧性、强度都比白刚玉高。 适用于高硬度、高韧性，如不锈钢，高钒高速铜磨削，特别是用于干磨和易变形易烧伤工件的磨和易变形易烧伤工件的磨削加工，效果更好。 人造金刚石 D(JR) 无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色。硬度高，比天然金刚石性脆。价格比其它磨料贵好多倍 磨削硬质合金、宝石等高硬度材料 硬度及其选择 砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快的更新。 精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差，易产生烧伤和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。结合剂及其选择 砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。 常用结合剂 1.5.1陶瓷结合剂V(A) 耐水、耐油、耐酸、耐碱的腐蚀，能保持正确的几何形状。气孔率大，磨削率高，强度较大，韧性、弹性、抗振性差，不能承受侧向力 V 轮 ＜ 35m/s 的磨削，这种结合剂应用最广，能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等 树脂结合剂B(S) 强度大并富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作。有摩擦抛光作用，但坚固性和耐热性比陶瓷结合剂差，不耐酸、碱，气孔率小，易堵塞 V 轮 ＞ 50m/s 的高速磨削，能制成薄片砂轮磨槽，刃磨刀具前刀面。高精度磨削。湿磨时切削液中含碱量应＜ 1.5% 橡胶结合剂R(X) 弹性比树脂结合剂更大差，强度也大。气孔率小，磨粒容易脱落，耐热性差，不耐油，不耐酸，而且还有臭味 制造磨削轴承沟道的砂轮和无心磨削砂轮、导轮以及各种开槽和切割用的薄片砂轮，制成柔软抛光砂轮等 金属结合剂( 青铜、电镀镍 )J 韧性、成型性好，强度大，自锐性能差 制造各种金刚石磨具，使用寿命长粒度及其选择 粒度指磨料颗料的大小。粒度分磨粒与微粉两组。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如 60 # 粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有 60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸 70 个孔眼的筛网。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（ W ）。#），600目（#），目数越高砂轮粒度越细，欧美常采用微分来表示，如金刚石砂轮D64，D30，D30的粒度比D64的要细 磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。 粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度