1.砂輪的特性與選擇
砂輪是磨削加工中zui主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑,經(jīng)壓坯、干燥和培燒而制成的多孔體。由于磨料、結(jié)合劑及制造工藝等不同,砂輪的特性差別很大,因此對(duì)磨削的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定的。
(1)磨料磨料是砂輪的主要組成成分,它應(yīng)具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性和一定的韌性,以承受磨削時(shí)的切削熱和切削力,同時(shí)還應(yīng)具備鋒利的尖角,以利磨削金屬。常用磨料代號(hào)、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍見表8.2.4。
(2)粒度粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類。對(duì)于顆粒尺寸大于40μm的磨料,稱為磨粒。用篩選法分級(jí),粒度號(hào)以磨粒通過的篩網(wǎng)上每英寸長(zhǎng)度內(nèi)的孔眼數(shù)表示。如60#的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長(zhǎng)度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對(duì)于顆粒尺寸小于40μm的磨料,稱為微粉。用顯微測(cè)量法分級(jí),用w和后面的數(shù)字表示粒度號(hào),其w后的數(shù)值代表微粉的實(shí)際尺寸。如w20表示微粉實(shí)際尺寸為20μm。
砂輪的粒度對(duì)磨削表面的粗糙度和磨削效率影響很大。磨粒粗,磨削深度大,生產(chǎn)率高,但表面粗糙度值大。反之,則磨削深度均勻,表面粗糙度值小。所以粗磨時(shí),一般選粗粒度,精磨時(shí)選細(xì)粒度。磨軟金屬時(shí),多選用粗磨粒,磨削脆而硬材料時(shí),則選用較細(xì)的磨粒。粒度的選用見表8.2.5。
表8.2.4常用磨料代號(hào)、特性及適用范圍
系別
名稱
代號(hào)
主要成分
顯微硬度(hv)
顏色
特性
適用范圍
氧化物系
棕剛玉
a
al2o391~96%
2200~2280
棕褐色
硬度高,韌性好,價(jià)格便宜
磨削碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅
白剛玉
wa
al2o3
97~99%
2200~2300
白色
硬度高于棕剛玉,磨粒鋒利,韌性差
磨削淬硬的碳鋼、高速鋼
碳化物系
黑碳化硅
c
sic>95%
2840~3320
黑色帶光澤
硬度高于剛玉,性脆而鋒利,有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性
磨削鑄鐵、黃銅、鋁及非金屬
綠碳化硅
gc
sic>99%
3280~3400
綠色帶光澤
硬度和脆性高于黑碳化硅,有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性
磨削硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷、光學(xué)玻璃、不銹鋼
高硬磨料
立方氮化硼
cbn
立方氮化硼
8000~9000
黑色
硬度僅次于金剛石,耐磨性和導(dǎo)電性好,發(fā)熱量小
磨削硬質(zhì)合金、不銹鋼、高合金鋼等難加工材料
人造金剛石
mbd
碳結(jié)晶體
10000
乳白色
硬度*,韌性很差,價(jià)格昂貴
磨削硬質(zhì)合金、寶石、陶瓷等高硬度材料
表8.2.5磨料粒度的選用
粒度號(hào)
顆粒尺寸范圍/μm
適用范圍
粒度號(hào)
顆粒尺寸范圍/μm
適用范圍
12~36
2000~1600 500~400
粗磨、荒磨、切斷鋼坯、打磨毛刺
w40~w20
40~28
20~14
精磨、超精磨、螺紋磨、珩磨
46~80
400~315 200~160
粗磨、半精磨、精磨
w14~w10
14~10
10~7
精磨、精細(xì)磨、超精磨、鏡面磨
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、鏡面磨、制作研磨劑等