砂輪磨具是磨削加工不可缺少的一種工具,砂輪選擇合適與否关摇,是影響磨削質(zhì)量荒叶,磨削成本的重要條件。本公司生產(chǎn)一系列的平面磨床何屏,需配置不同的砂輪來適應(yīng)各種工件的平面加工钻字。為方便用戶及本公司設(shè)計(jì)、工藝人員選擇甫危,本文針對(duì)平面磨床磨削砂輪的選擇哈痘,常用不同工件材料的砂輪選擇進(jìn)行匯總。
砂輪的種類很多售荆,并有各種外形和尺寸鼎派,由于砂輪的磨料、結(jié)合劑材料以及砂輪的制造工藝不同俭柒,各種砂輪就具有不同的工作性能径候。每一種砂輪根據(jù)其本身的特性,都有一定的適用范圍帅维。因此速袁,磨削加工時(shí),必須根據(jù)詳細(xì)情況(如所磨工件的材料性質(zhì)溢傅、熱處理方法绳匀、工件外形、尺寸及加工形式和技術(shù)要求等)炸客,選用合適的砂輪襟士。否則會(huì)因砂輪選擇不當(dāng)而直接影響加工精度、表面粗糙度及生產(chǎn)效率嚷量。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考陋桂。
一逆趣、普通砂輪的選擇
1. 磨料的選擇磨料選擇主要取決于工件材料及熱處理方法。
a. 磨抗張強(qiáng)度高的材料時(shí)嗜历,選用韌性大的磨料宣渗。
b. 磨硬度低,延伸率大的材料時(shí)梨州,選用較脆的磨料痕囱。
c. 磨硬度高的材料時(shí),選用硬度更高的磨料暴匠。
d. 選用不易被加工材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的磨料鞍恢。
最常用的磨料是棕剛玉(A)和白剛玉(WA),其次是黑碳化硅(C)和綠碳化硅(GC)每窖,其余常用的還有鉻剛玉(PA)溶隅、單晶剛玉(SA)、微晶剛玉(MA)菊蹬、鋯剛玉(ZA)龄冀。
棕剛玉砂輪:棕剛玉的硬度高,韌性大掏谎,相宜磨削抗拉強(qiáng)度較高的金屬圆如,如碳鋼、合金鋼锄菊、可鍛鑄鐵游颅、硬青銅等,這種磨料的磨削性能好占犹,適應(yīng)性廣诞昧,常用于切除較大余量的粗磨,價(jià)格便宜坎隶,可以廣泛使用刃勤。
白剛玉砂輪:白剛玉的硬度略高于棕剛玉,韌性則比棕剛玉低刮吧,在磨削時(shí)湖饱,磨粒輕易碎裂,因此杀捻,磨削熱量小井厌,相宜制造精磨淬火鋼、高碳鋼致讥、高速鋼以及磨削薄壁零件用的砂輪仅仆,成本比棕剛玉高。
黑碳化硅砂輪:黑碳化硅性脆而鋒利,硬度比白剛玉高墓拜,適于磨削機(jī)械強(qiáng)度較低的材料港柜,如鑄鐵、黃銅咳榜、鋁和耐火材料等夏醉。
綠碳化硅砂輪:綠碳化硅硬度脆性較黑碳化硅高,磨粒鋒利涌韩,導(dǎo)熱性好畔柔,適合于磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃模朋、陶瓷等硬脆材料布橄。
鉻剛玉砂輪:適于磨削刀具,量具谆府、儀表荠涂,螺紋等表面加工質(zhì)量要求高的工件。
單晶剛玉砂輪:適于磨削不銹鋼吻唐、高釩高速鋼等韌性大乳的、硬度高的材料及易變形燒傷的工件泥贷。
微晶剛玉砂輪:適于磨削不銹鋼武瘟、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等,用于成型磨洼眶,切入磨茴典,鏡面磨削。
鋯剛玉砂輪:適于磨削奧氐體不銹鋼白庙、鈦合金消院、耐熱合金,特別適于重負(fù)荷磨削搬设。
2. 粒度的選擇主要取決于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率穴店。
用粗粒度砂輪磨削時(shí),生產(chǎn)效率高拿穴,但磨出的工件表面較粗糙泣洞;用細(xì)粒度砂輪磨削時(shí),磨出的工件表面粗糙度較好默色,而生產(chǎn)率較低球凰。在滿意粗糙度要求的前提下,應(yīng)盡量選用粗粒度的砂輪腿宰,以保證較高的磨削效率呕诉。一般粗磨時(shí)選用粗粒度砂輪,精磨時(shí)選用細(xì)粒度砂輪。
當(dāng)砂輪和工件接觸面積較大時(shí)甩挫,要選用粒度粗一些的砂輪贴硫。例如,磨削相同的平面伊者,用砂輪的端面磨削比用砂輪的周邊磨削選的粒度要粗些夜畴。
3. 硬度的選擇主要取決于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面質(zhì)量蚌长。
硬度是指砂輪在外力作用下磨粒脫落的難易程度為了適應(yīng)不同工件材料磨加工的要求制造砂輪時(shí)分成不同硬度的等級(jí)(見表3)的惕。
砂輪選得過硬,磨鈍的磨粒不易脫落绵顷,砂輪易堵塞补屎,磨削熱增加,工件易燒傷螺蜻,磨削效率低臣搏,影響工件表面質(zhì)量;砂輪選得過軟剪酵,磨粒還在鋒利時(shí)就脫落陨否,增加了砂輪損耗,易失去準(zhǔn)確的幾何形狀药呜,影響工件精度殃通。所以砂輪硬度的選擇要適當(dāng),還應(yīng)根據(jù)砂輪與工件接觸面積大小访僚、工件形狀昔搂、磨削的方式、冷卻方式输拇、砂輪的結(jié)合劑種類等因素來綜合考慮摘符。
下列砂輪硬度選擇原則供參考:
a. 磨削軟材料時(shí)要選較硬的砂輪,磨削硬材料時(shí)則要選軟砂輪策吠;
b. 磨削軟而韌性大的有色金屬時(shí)逛裤,硬度應(yīng)選得軟一些;
c. 磨削導(dǎo)熱性差的材料應(yīng)選較軟的砂輪猴抹;
d. 端面磨比圓周磨削時(shí)带族,砂輪硬度應(yīng)選軟些;
e. 在同樣的磨削條件下洽糟,用樹脂結(jié)合劑砂輪比陶瓷結(jié)合劑砂輪的硬度要高1~2小級(jí)炉菲;
f. 砂輪旋轉(zhuǎn)速度高時(shí),砂輪的硬度可選軟1~2小級(jí)坤溃;
g. 用冷卻液磨削要比干磨時(shí)的砂輪硬度高1~2小級(jí)拍霜。
4. 結(jié)合劑的選擇應(yīng)根據(jù)磨削方法,使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。
最常用的砂輪結(jié)合劑有陶瓷結(jié)合劑(V)和樹脂結(jié)合劑(B)祠饺。
陶瓷結(jié)合劑是一種無機(jī)結(jié)合劑腔益,化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱络峦、抗腐蝕性好舰打,氣孔率大,這種結(jié)合劑制造的砂輪磨削效率高蒋巡、磨耗小凫荡,能較好地保持砂輪的幾何形狀,應(yīng)用范圍最廣肚苇。適于磨削普通碳鋼功抠、合金鋼、不銹鋼蚣锌、鑄鐵耘昙、硬質(zhì)合金、有色金屬等计浮。但是谓墨,陶瓷結(jié)合劑砂輪脆性較大,不能受劇烈的振動(dòng)辫继。一般只能在35米/秒以內(nèi)的速度下使用怒见。
樹脂結(jié)合劑是一種有機(jī)結(jié)合劑,這種結(jié)合劑制造的砂輪強(qiáng)度高骇两,具有一定的彈性速种,耐熱性低姜盈,自銳性好低千,制作簡便,工藝周期短馏颂∈狙可制造工作速度高于50米/秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)合劑救拉,廣泛用于粗磨难审、荒磨、切斷和自由磨削亿絮,如磨鋼錠告喊,鑄件打毛刺等∨擅粒可制造高速惯慎、高光潔度砂輪,重負(fù)荷、切斷以及各種特別要求的砂輪灯忙。
5. 組織的選擇主要考慮工件所受的壓力给番、磨削方法、工件材質(zhì)等欢兑。
組織是指砂輪中磨粒所占砂輪體積的百分比狞绰。砂輪組織等級(jí)的劃分是以62%的磨粒體積百分?jǐn)?shù)為“0”號(hào)組織,磨粒體積每減2%置凤,其組織增加一號(hào)峦夺,依此類推,共分15個(gè)號(hào)辐杜。號(hào)數(shù)越大恋赎,組織越松。
組織緊密的砂輪能磨出較好的工件表面了酌,組織疏松的砂輪疾浓,因空隙大,可以保證磨削進(jìn)程中容納磨屑对嚼,避免砂輪堵塞夹抗。通常粗磨和磨削較軟金屬時(shí),砂輪易堵塞纵竖,應(yīng)選用疏松組織的砂輪漠烧;成型磨削和精密磨時(shí),為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度靡砌,應(yīng)選用較緊密組織的砂輪已脓;磨削機(jī)床導(dǎo)軌和硬質(zhì)合金工具時(shí),為減少工件熱變形通殃,避免燒傷裂紋度液,宜采用松組織的砂輪;磨削熱敏性大的材料画舌、有色金屬堕担、非金屬材料宜采用大于12#組織的砂輪。
6. 形狀和尺寸的選擇應(yīng)根據(jù)磨床條件和工件形狀來選擇曲聂。
常用砂輪形狀有平形砂輪(P)霹购、單面凹砂輪(PDA)、雙面凹砂輪(PSA)侠呛、薄片砂輪(PB)贾瞪、筒形砂輪(N)、碗形砂輪(BW)披锨、碟形一號(hào)砂輪(D1)等习怒。
每種磨床所能使用的砂輪形狀和尺寸都有一定的范圍湘秀。在可能的條件下,砂輪的外徑應(yīng)盡可能選得大一些编毒,以提高砂輪的線速度军含,獲得較高的生產(chǎn)率和工件表面質(zhì)量,砂輪寬度增加也可以獲得同樣的效果歹簸。
現(xiàn)國標(biāo)砂輪書寫順序:砂輪代號(hào)孩砸、尺寸(外徑×厚度×孔徑)、磨粒搬洪、粒度贸掰、硬度、組織燃拥、結(jié)合劑审胚、最高工作線速度。
例示:P 400×150×203 A60 L 5 B 35
形狀和尺寸:按工件的形狀礼旅、尺寸和機(jī)床條件選用膳叨。
三、立方氮化硼(CBN)砂輪的選擇
立方氮化硼(CBN)砂輪的立方氮化硼顆粒粘在普通砂輪表面只有很薄一層痘系,其磨粒韌性菲嘴、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100倍汰翠,最適于加工硬度高龄坪、粘性大、高溫強(qiáng)度高复唤、熱傳導(dǎo)率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削健田。其應(yīng)用范圍與人造金剛石起著互相補(bǔ)充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質(zhì)合金和非金屬材料時(shí)佛纫,具有獨(dú)特的效果妓局,但在磨削鋼料時(shí),尤其是磨削特種鋼時(shí)雳旅,效果不顯著跟磨。立方氮化硼砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍,比金剛石砂輪高五倍忱痴,但磨削脆性材料不及金剛石。
立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似焙逝。但在結(jié)合劑選用上蚪应,大部分是樹脂結(jié)合劑,次之是電鍍年笋,金屬結(jié)合劑伍戚。陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪主要用于鈦合金味专、高速鋼、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削透汞,樹脂結(jié)合劑CBN砂輪適用于磨削鐵磁性材料数荤,是加工鋼材的理想選擇。CBN砂輪濃度一般在100%~150%間選用較經(jīng)濟(jì)合理薄肉,它不能用普通切削液阴戚,需非凡的切削液。
四某亩、大氣孔砂輪的選擇
大氣孔砂輪在磨削時(shí)具有不易被堵塞笋熬、耐用度高和切削能力強(qiáng)等長處。適用于軟金屬和塑料腻菇、橡皮和皮革等非金屬材料的粗胳螟、精磨。同時(shí)筹吐,它具有散熱快的特點(diǎn)糖耸,所以在磨削一些熱敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中(例如刃磨硬質(zhì)合金刀具和機(jī)床導(dǎo)軌等)有良好的效果丘薛。
大氣孔砂輪和一般陶瓷結(jié)合劑砂輪的制造方法基本一樣蔬捷。不同點(diǎn)是在配料中外加一定量的增孔劑,它在砂輪燒結(jié)前完全揮發(fā)或被燒燼榔袋,從而產(chǎn)生大氣孔周拐。
大氣孔砂輪生產(chǎn)范圍是:磨料一般選擇碳化物和剛玉等,如常用的有黑碳化硅(C)凰兑、綠碳化硅(GC)和白剛玉(WA)等幾種妥粟,這些磨料的硬度高、性脆而鋒利吏够,具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能犀进;磨料粒度(36#~180#);結(jié)合劑(陶瓷結(jié)合劑)织扰;硬度(G~M各級(jí))膊节;形狀(平形、杯形率肉、碗形或碟形等)原拉;氣孔尺寸(約0.7~1.4毫米)
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