1.砂轮的特性与选择
砂轮是磨削加工中zui主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和培烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺等不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定的。
(1)磨料磨料是砂轮的主要组成成分,它应具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和一定的韧性,以承受磨削时的切削热和切削力,同时还应具备锋利的尖角,以利磨削金属。常用磨料代号、特点及应用范围见表8.2.4。
(2)粒度粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大于40μm的磨料,称为磨粒。用筛选法分级,粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数表示。如60#的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料,称为微粉。用显微测量法分级,用w和后面的数字表示粒度号,其w后的数值代表微粉的实际尺寸。如w20表示微粉实际尺寸为20μm。
砂轮的粒度对磨削表面的粗糙度和磨削效率影响很大。磨粒粗,磨削深度大,生产率高,但表面粗糙度值大。反之,则磨削深度均匀,表面粗糙度值小。所以粗磨时,一般选粗粒度,精磨时选细粒度。磨软金属时,多选用粗磨粒,磨削脆而硬材料时,则选用较细的磨粒。粒度的选用见表8.2.5。
表8.2.4常用磨料代号、特性及适用范围
系别
名称
代号
主要成分
显微硬度(hv)
颜色
特性
适用范围
氧化物系
棕刚玉
a
al2o391~96%
2200~2280
棕褐色
硬度高,韧性好,价格便宜
磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜
白刚玉
wa
al2o3
97~99%
2200~2300
白色
硬度高于棕刚玉,磨粒锋利,韧性差
磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化物系
黑碳化硅
c
sic>95%
2840~3320
黑色带光泽
硬度高于刚玉,性脆而锋利,有良好的导热性和导电性
磨削铸铁、黄铜、铝及非金属
绿碳化硅
gc
sic>99%
3280~3400
绿色带光泽
硬度和脆性高于黑碳化硅,有良好的导热性和导电性
磨削硬质合金、宝石、陶瓷、光学玻璃、不锈钢
高硬磨料
立方氮化硼
cbn
立方氮化硼
8000~9000
黑色
硬度仅次于金刚石,耐磨性和导电性好,发热量小
磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料
人造金刚石
mbd
碳结晶体
10000
乳白色
硬度*,韧性很差,价格昂贵
磨削硬质合金、宝石、陶瓷等高硬度材料
表8.2.5磨料粒度的选用
粒度号
颗粒尺寸范围/μm
适用范围
粒度号
颗粒尺寸范围/μm
适用范围
12~36
2000~1600 500~400
粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺
w40~w20
40~28
20~14
精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨
46~80
400~315 200~160
粗磨、半精磨、精磨
w14~w10
14~10
10~7
精磨、精细磨、超精磨、镜面磨
100~280
165~125 50~40
精磨、成形磨、刀具刃磨、珩磨
w7~w3.5
7~5
3.5~2.5
超精磨、镜面磨、制作研磨剂等