文档介绍：第四节磨具与磨削过程
一、磨料与磨具
磨削(grinding):用带有磨粒的工具(砂轮、砂带、油石等)对工件进行加工的方法。
磨具(abrasive grinding tools):分砂轮、油石、磨头、砂瓦、砂布、砂纸、砂带、研磨膏等6类。
砂轮:一种用结合剂把磨粒粘结起来,经压坯、干燥、焙烧及修整而成的,具有很多气孔、用磨粒进行切削的固结磨具。磨粒以其露在表面部分的尖角作为切削刃。
砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织及形状尺寸等因素所决定。
磨料是制造磨具的主要原料,直接担负着切削工作。目前常用的磨料有棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、黑碳化硅(C)和绿碳化硅(GC)等。
棕刚玉:用于加工硬度较低的塑性材料,如中、低碳钢和低合金钢等;
白刚玉:用于加工硬度较高的塑性材料,如高碳钢、高速钢和淬硬钢等;
黑碳化硅:用于加工硬度较低的脆性材料,如铸铁、铸铜等;
绿碳化硅:用于加工高硬度的脆性材料,如硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等。
粒度是指磨料颗粒的尺寸,其大小用粒度号表示。
国标规定了磨料和微粉两种粒度号。
一般说,粗磨选用较粗的磨料(粒度号较小),精磨选用较细的磨料(粒度号较大);微粉多用于研磨等精密加工和超精密加工。
结合剂的作用是将磨料粘合成具有一定强度和形状的砂轮。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力,主要取决于结合剂的性能。
常用的结合剂有陶瓷结合剂(V)、树脂结合剂(B) 、橡胶结合剂(R)和金属结合剂(M)等。
陶瓷结合剂:应用最广,适用于外圆、内圆、平面、无心磨削和成形磨削的砂轮等;
树脂结合剂:适用于切断和开槽的薄片砂轮及高速磨削砂轮;
橡胶结合剂:适用于无心磨削导轮、抛光砂轮;
金属结合剂:适用于金刚石砂轮等。
磨具的硬度是指磨具在外力作用下磨粒脱落的难易程度(又称结合度)。
磨具的硬度反映结合剂固结磨粒的牢固程度,磨粒难脱落叫硬度高,反之叫硬度低。
国标中对磨具硬度规定了16个级别:D,E,F(超软);G,H,J(软) ;K,L(中软);M,N(中);P,Q,R(中硬);S,T(硬);Y(超硬)。
普通磨削常用G~N级硬度的砂轮。
磨具的组织指磨具中磨粒、结合剂、气孔三者体积的比例关系,以磨粒率(磨粒占磨具体积的百分率)表示磨具的组织号。磨料所占的体积比例越大,砂轮的组织越紧密;反之,组织越疏松。
国标中规定了15个组织号:0,1,2,…,13,14。0号组织最紧密,磨粒率最高;14号组织最疏松,磨粒率最低。
普通磨削常用4~7号组织的砂轮。
根据机床类型和加工需要,将磨具制成各种标准的形状和尺寸。常用的几种砂轮形状、代号和用途如表1-2所列。
表1-2 常用砂轮形状、代号和用途
注:表图中有“▼”者为主要使用面,有“▽”者为辅助使用面。
磨具标记的书写顺序是:形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂和允许的最高线速度。例如:砂轮的标记为
P 400×40×127 WA 60 L 5 V 35
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平行砂轮外径×厚度×孔径磨料粒度硬度组织号结合剂最高工作线速度(m/s)
砂轮选择的主要依据是被磨材料的性质、要求达到的工件表面粗糙度