砂轮对工件的磨削加工原理
表5-1 砂轮特性及用途选择5—砂轮的组织
组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
磨粒率 (%)
62
60
58
56
54
52
50
48
46
44
42
40
38
36
34
分类
紧密类
中等
疏松类
用途
成型磨削, 精密 磨削
磨削淬火钢, 刀具 刃磨
磨削韧性大而硬度不 高材料
磨削热 敏性大 的材料
5.1 砂 轮
一、砂轮:由磨料加结合剂用烧结的方法
而制成的多孔物体。
1.磨料:起切削作用,
2.结合剂:把磨料结合起来,使之具有一定
的形状、硬度和强度。
3.气孔:结合剂没有填满磨料之间的全部空
间,因而有气孔存在。
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二、砂轮的基本参数
磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、 砂轮硬度及组成
三、砂轮的特性
黑碳化 碳硅 化 绿碳化 物硅
碳化硼
比刚玉类硬度 磨削铸铁,黄铜,耐火
C GC BC
黑色带光泽 绿色带光泽
高,导热性好,但 韧性差 较C硬度高, 导 热性好,韧性较
材料及其它非金属材 料 磨削硬质合金,宝石, 光学玻璃
差
研磨硬质合金
超 人造金 硬 刚石 D 磨 立方氮 CBN 料 化硅
白,淡绿, 黑色
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5.1.3 结合剂
把磨粒固结成磨具的材料
⒈陶瓷(A) 2.树脂(S) 3.橡胶(X)
耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好,最 常用 。但其性脆,韧性及弹性较差,不能承受 侧面弯扭力,有宜用于切断砂轮。
强度高、弹性好,很适用于切断、开槽等高速磨 削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小,易糊塞、 磨损快、易失去廓形。
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5.1.6 砂轮的形状、尺寸及用途
为便于对砂轮管理和选用,通常将砂轮的形状、尺寸 和特性标注在砂轮端面上
其顺序为: 形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高 工作圆周线速度
外径×厚度×内径
如:砂轮P300×30×75WA60L6V35
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表5-2 常用砂轮的形状、代号及用途举例
磨粒在砂轮体积中所占比例越大,砂轮的组织越紧密 ,气孔越小;反之,组织疏松
紧密类 中等
紧密类砂轮,气孔率小,使砂轮变硬,容屑空间小, 容易被磨屑堵塞,磨削效率较低。但可承受较大的磨 削压力,砂轮廓形可保持较久。
一般组织,一般磨削
疏松类
磨粒占的比例越小,气孔越大,砂轮越不易被切屑堵塞 ,切削液和空气也易进入磨削区,使磨削区温度降低, 工件因发热而引起的变形和烧伤减小,但疏松类砂轮易 失去正确廓形,降低成型表面的磨削精度,增大表面1粗2 糙度。
磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和 尺寸等
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5.1.1 磨料
⒈天然磨料:
一般含杂质多,质地不匀;天 然金刚石虽好,但价格昂贵。
2.人造磨料:
目前主要采用人 造磨料。
氧化物系:主要成分为Al2O3 碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基 体,添加的金属元素
超硬磨料系:主要有人造金刚石 和立方氮化硼。
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等级 超软
软
中软 中 中硬
硬
超硬
代号 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
选择
磨淬硬钢选用L~N,磨淬火合金钢选用H~K,高表面质量磨削时选用 K~L,刃磨硬质合金刀具选用H~J
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5.1.5 砂轮的组织 砂轮结构的紧密或疏松程度
用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示
120# 150# 180# 220# 240# 精磨, 精密磨, 超精磨,成型磨,刀具刃磨,珩
磨
W63 W50 W40 W28
精磨, 精密磨, 超精磨,珩磨,螺纹磨
微 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 超精密磨,镜面磨,精研,加工表面粗糙度可
粉 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5
达Ra 0.05~0.012μm
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5.1.4 砂轮的硬度 磨粒与结合剂的粘固程度
在磨削力的作用下,磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬,磨粒较难脱落;砂轮软,磨粒容易脱落。
砂轮组织较疏松,工件材料较硬,砂轮与工件磨削接触面较大 ,砂轮气孔率较低时,需选用较软的砂轮。 半精磨与粗磨相比,树脂与陶瓷相比,选用的砂轮硬度低些。
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表5-1 砂轮特性及用途选择4—硬度
砂轮种类 形状代号
平形砂轮
P
双斜边砂轮 OSX
双面凹砂轮 PSA
切断砂轮 (薄片砂轮)
PB
筒形砂轮
N
杯形砂轮
B
碗形砂轮
BW
碟形砂轮
D
断面形状
主要用途 磨外圆、内圆,无心磨,
棕黑色
研磨硬质合金, 光学
硬度最高,耐热 玻璃,宝石,陶瓷等高
性较
硬度材料
硬 度 仅 次 于 D 磨削高性能高速钢,不
韧性较D好
锈钢,耐热钢及其它5难
加工材料
5.1.2 粒度
表示磨料颗粒的大小
1.一般磨粒
粒度号---磨粒刚好可通过的筛网每 英寸长度上(25.4mm)上的孔眼 数。单位称为“目”。
粒度号越大,磨粒的实际尺寸越小
比树脂有更好的弹性和硬度,可制造0.1mm的 薄砂轮,使用于切断、开槽、无心磨的导轮。
4.青铜(Q)
抗张力强度高,型面保持性好,有一定韧性,但
自锐性差,主要用于制造金刚石砂轮,粗、精磨
硬质合金,以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶
瓷、半导体等材料。
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表5-1 砂轮特性及用途选择3—结合剂
名称 代号
特性
适用范围
陶瓷
V
耐热,耐油和耐酸,碱的侵蚀, 强度较高,较脆
除薄片砂轮外,能制成各种砂轮
树脂 橡胶
B
强度高,富有弹性,具有一定 抛光作用,耐热性差,不耐酸 碱
荒磨砂轮,磨窄槽,切断用砂轮,更好,抛光作用 好,耐热性差,不耐油和酸,易 堵塞
磨削轴承沟道砂轮,无心磨导轮, 切割薄片砂轮,抛光砂轮
表5-1砂轮特性及用途选择1—磨料
系 别
名称
代号
颜色
性能
适用范围
硬度较低,韧性 磨削碳素钢,合金刚,
氧 棕刚玉 A
棕褐色 较好
可锻铸铁与青铜
化 白刚玉 WA
白色
较A硬度高,磨 磨削淬硬的高碳钢,合
物 铬刚玉 PA 玫瑰红色 粒锋利,韧性差 金 钢 , 高 速 钢 , 磨 削 薄
韧性比WA好 壁零件,成形零件
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表5-1 砂轮特性及用途选择2—粒度
类 别
粒度号
适用范围
8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 荒磨
24#
磨 粒
30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90#
100#
一般磨削,加工表面粗糙度可达Ra0.8m 半精磨,精磨和成型磨削,加工表面粗糙度可 达Ra 0.8~0.16μm