砂輪磨具是磨削加工不可缺少的一種工具轧愧,砂輪選擇合適與否雇寇,是影響磨削質量赵颅,磨削成本的重要條件虽另。本公司生產一系列的平面磨床,需配置不同的砂輪來適應各種工件的平面加工饺谬。為方便用戶及本公司設計捂刺、工藝人員選擇,本文針對平面磨床磨削砂輪的選擇募寨,常用不同工件材料的砂輪選擇進行匯總族展。
砂輪的種類很多,并有各種外形和尺寸拔鹰,由于砂輪的磨料仪缸、結合劑材料以及砂輪的制造工藝不同,各種砂輪就具有不同的工作性能列肢。每一種砂輪根據其本身的特性恰画,都有一定的適用范圍。因此瓷马,磨削加工時拴还,必須根據詳細情況(如所磨工件的材料性質跨晴、熱處理方法、工件外形症影、尺寸及加工形式和技術要求等)曹是,選用合適的砂輪。否則會因砂輪選擇不當而直接影響加工精度垦亲、表面粗糙度及生產效率房睁。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考。
一腌径、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栗雳。
a.磨抗張強度高的材料時凉危,選用韌性大的磨料笔骏。
b.磨硬度低,延伸率大的材料時粮森,選用較脆的磨料室拿。
c.磨硬度高的材料時,選用硬度更高的磨料拢宛。
d.選用不易被加工材料發(fā)生化學反應的磨料磺穷。
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)渤昌,其余常用的還有鉻剛玉(PA)虽抄、單晶剛玉(SA)、微晶剛玉(MA)独柑、鋯剛玉(ZA)迈窟。
棕剛玉砂輪:棕剛玉的硬度高,韌性大忌栅,相宜磨削抗拉強度較高的金屬车酣,如碳鋼、合金鋼索绪、可鍛鑄鐵湖员、硬青銅等,這種磨料的磨削性能好瑞驱,適應性廣娘摔,常用于切除較大余量的粗磨,價格便宜唤反,可以廣泛使用凳寺。
白剛玉砂輪:白剛玉的硬度略高于棕剛玉,韌性則比棕剛玉低昆颇,在磨削時镐怔,磨粒輕易碎裂忠帝,因此,磨削熱量小麦葱,相宜制造精磨淬火鋼涝猩、高碳鋼、高速鋼以及磨削薄壁零件用的砂輪盖础,成本比棕剛玉高期司。
黑碳化硅砂輪:黑碳化硅性脆而鋒利,硬度比白剛玉高伶肚,適于磨削機械強度較低的材料闭廊,如鑄鐵、黃銅侄含、鋁和耐火材料等典义。
綠碳化硅砂輪:綠碳化硅硬度脆性較黑碳化硅高,磨粒鋒利褒醒,導熱性好藕各,適合于磨削硬質合金、光學玻璃焦除、陶瓷等硬脆材料激况。
鉻剛玉砂輪:適于磨削刀具,量具膘魄、儀表乌逐,螺紋等表面加工質量要求高的工件。
單晶剛玉砂輪:適于磨削不銹鋼创葡、高釩高速鋼等韌性大浙踢、硬度高的材料及易變形燒傷的工件。
微晶剛玉砂輪:適于磨削不銹鋼蹈丸、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等成黄,用于成型磨,切入磨逻杖,鏡面磨削奋岁。
鋯剛玉砂輪:適于磨削奧氐體不銹鋼、鈦合金荸百、耐熱合金槽邮,特別適于重負荷磨削。
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债竖。
用粗粒度砂輪磨削時调捍,生產效率高,但磨出的工件表面較粗糙姨猖;用細粒度砂輪磨削時吃它,磨出的工件表面粗糙度較好冕盅,而生產率較低。在滿意粗糙度要求的前提下驼凌,應盡量選用粗粒度的砂輪宇颊,以保證較高的磨削效率。一般粗磨時選用粗粒度砂輪唾姊,精磨時選用細粒度砂輪传悍。
當砂輪和工件接觸面積較大時,要選用粒度粗一些的砂輪驱劳。例如幻狈,磨削相同的平面,用砂輪的端面磨削比用砂輪的周邊磨削選的粒度要粗些驻子。
3.硬度的選擇主要取決于被磨削的工件材料灿意、磨削效率和加工表面質量。
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不同工件材料磨加工的要求制造砂輪時分成不同硬度的等級拴孤。
砂輪選得過硬脾歧,磨鈍的磨粒不易脫落,砂輪易堵塞演熟,磨削熱增加,工件易燒傷司顿,磨削效率低芒粹,影響工件表面質量;砂輪選得過軟大溜,磨粒還在鋒利時就脫落化漆,增加了砂輪損耗,易失去準確的幾何形狀钦奋,影響工件精度座云。所以砂輪硬度的選擇要適當,還應根據砂輪與工件接觸面積大小付材、工件形狀离春、磨削的方式、冷卻方式帜焰、砂輪的結合劑種類等因素來綜合考慮集圈。
下列砂輪硬度選擇原則供參考:
a.磨削軟材料時要選較硬的砂輪,磨削硬材料時則要選軟砂輪味爷;
b.磨削軟而韌性大的有色金屬時恩奢,硬度應選得軟一些;
c.磨削導熱性差的材料應選較軟的砂輪嫩属;
d.端面磨比圓周磨削時阎恒,砂輪硬度應選軟些陨柴;
e.在同樣的磨削條件下,用樹脂結合劑砂輪比陶瓷結合劑砂輪的硬度要高1~2小級棺厚;
f.砂輪旋轉速度高時暮戏,砂輪的硬度可選軟1~2小級;
g.用冷卻液磨削要比干磨時的砂輪硬度高1~2小級痪酸。
4.結合劑的選擇應根據磨削方法垃散,使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。
最常用的砂輪結合劑有陶瓷結合劑(V)和樹脂結合劑(B)授嘀。
陶瓷結合劑是一種無機結合劑物咳,化學性能穩(wěn)定、耐熱蹄皱、抗腐蝕性好览闰,氣孔率大,這種結合劑制造的砂輪磨削效率高巷折、磨耗小压鉴,能較好地保持砂輪的幾何形狀,應用范圍最廣锻拘。適于磨削普通碳鋼油吭、合金鋼、不銹鋼署拟、鑄鐵婉宰、硬質合金、有色金屬等推穷。但是心包,陶瓷結合劑砂輪脆性較大,不能受劇烈的振動酵抚。一般只能在35米/秒以內的速度下使用辛辱。
樹脂結合劑是一種有機結合劑,這種結合劑制造的砂輪強度高遣睦,具有一定的彈性唱忠,耐熱性低,自銳性好链坝,制作簡便亲敷,工藝周期短《鲇ぃ可制造工作速度高于50米/秒的砂輪和很薄的砂輪卒割。它的應用范圍僅次于陶瓷結合劑,廣泛用于粗磨腌馒、荒磨堂憔、切斷和自由磨削寡花,如磨鋼錠,鑄件打毛刺等奥猎≈缱辏可制造高速、高光潔度砂輪封寞,重負荷然评、切斷以及各種特別要求的砂輪。
5.組織的選擇主要考慮工件所受的壓力狈究、磨削方法碗淌、工件材質等。
組織是指砂輪中磨粒所占砂輪體積的百分比抖锥。砂輪組織等級的劃分是以62%的磨粒體積百分數為“0”號組織亿眠,磨粒體積每減2%,其組織增加一號磅废,依此類推纳像,共分15個號。號數越大拯勉,組織越松竟趾。
組織緊密的砂輪能磨出較好的工件表面,組織疏松的砂輪谜喊,因空隙大劣秦,可以保證磨削進程中容納磨屑,避免砂輪堵塞巨陌。通常粗磨和磨削較軟金屬時,砂輪易堵塞羽矮,應選用疏松組織的砂輪巡抛;成型磨削和精密磨時,為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度痪蚤,應選用較緊密組織的砂輪追艘;磨削機床導軌和硬質合金工具時,為減少工件熱變形穴肄,避免燒傷裂紋娇符,宜采用松組織的砂輪;磨削熱敏性大的材料人度、有色金屬遂撮、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根據磨床條件和工件形狀來選擇拉氧。
常用砂輪形狀有平形砂輪(P)壳坪、單面凹砂輪(PDA)舶得、雙面凹砂輪(PSA)、薄片砂輪(PB)爽蝴、筒形砂輪(N)沐批、碗形砂輪(BW)、碟形一號砂輪(D1)等蝎亚。
每種磨床所能使用的砂輪形狀和尺寸都有一定的范圍九孩。在可能的條件下,砂輪的外徑應盡可能選得大一些发框,以提高砂輪的線速度躺彬,獲得較高的生產率和工件表面質量,砂輪寬度增加也可以獲得同樣的效果缤底。
現國標砂輪書寫順序:砂輪代號顾患、尺寸(外徑×厚度×孔徑)、磨粒个唧、粒度江解、硬度、組織徙歼、結合劑废筒、最高工作線速度。
例示:P400×150×203A60L5B35
形狀和尺寸:按工件的形狀捆牍、尺寸和機床條件選用棉挤。
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跃躯,其磨粒韌性岳扒、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100倍唯久,最適于加工硬度高掘叫、粘性大、高溫強度高吕罩、熱傳導率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削洒屡。其應用范圍與人造金剛石起著互相補充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質合金和非金屬材料時等跳,具有獨特的效果查奉,但在磨削鋼料時,尤其是磨削特種鋼時萌狂,效果不顯著档玻。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,但磨削脆性材料不及金剛石窃肠。
立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似包个。但在結合劑選用上,大部分是樹脂結合劑冤留,次之是電鍍碧囊,金屬結合劑。陶瓷結合劑CBN砂輪主要用于鈦合金纤怒、高速鋼糯而、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削,樹脂結合劑CBN砂輪適用于磨削鐵磁性材料泊窘,是加工鋼材的理想選擇熄驼。CBN砂輪濃度一般在100%~150%間選用較經濟合理,它不能用普通切削液烘豹,需非凡的切削液瓜贾。
四、大氣孔砂輪的選擇
大氣孔砂輪在磨削時具有不易被堵塞苞誊、耐用度高和切削能力強等長處誊殊。適用于軟金屬和塑料、橡皮和皮革等非金屬材料的粗盘贤、精磨鱼练。同時,它具有散熱快的特點蚣枝,所以在磨削一些熱敏性大的材料响攘、薄壁工件和干磨工序中(例如刃磨硬質合金刀具和機床導軌等)有良好的效果。
大氣孔砂輪和一般陶瓷結合劑砂輪的制造方法基本一樣歼呼。不同點是在配料中外加一定量的增孔劑千有,它在砂輪燒結前完全揮發(fā)或被燒燼,從而產生大氣孔犁捕。
大氣孔砂輪生產范圍是:磨料一般選擇碳化物和剛玉等护丢,如常用的有黑碳化硅(C)、綠碳化硅(GC)和白剛玉(WA)等幾種纲盟,這些磨料的硬度高、性脆而鋒利烫扼,具有良好的導熱和導電性能曙求;磨料粒度(36#~180#);結合劑(陶瓷結合劑)映企;硬度(G~M各級)悟狱;形狀(平形、杯形、碗形或碟形等)挤渐;氣孔尺寸(約0.7~1.4毫米) 苹享。
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