砂輪特性及磨削原理

1、砂輪一 砂輪的特性參數(shù)及其選擇 砂輪是由磨料和結(jié)合劑經(jīng)壓坯、焙燒而制成的多孔體。砂輪是由磨料、 結(jié)合劑和氣孔所組成。它的特性是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度和組織五個(gè) 參數(shù)所決定。1. 磨料 常用磨料可分為剛玉系、碳化物系和超硬磨料系三類。2. 粒度粒度是指磨料顆粒大小 . 磨料顆粒大小通常分為磨粒和微粉兩大類。3. 結(jié)合劑 把磨粒粘結(jié)在一起組成磨具的材料稱為結(jié)合劑 , 它的性能決定了砂輪的 強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐蝕性和耐熱性。4. 硬度 砂輪硬度是指在磨削力作用下 , 磨粒從砂輪表面脫落的難易程度。砂輪 硬，表示磨粒較難脫落；砂輪軟，磨粒容易脫落。砂輪的硬度主要由結(jié)合劑 的粘結(jié)強(qiáng)度決定，與磨粒本身

2、的硬度無關(guān)。5. 組織 砂輪的組織是表示磨粒、結(jié)合劑和氣孔三者體積的比例關(guān)系。根據(jù)磨粒 在砂輪總體積中占有的百分?jǐn)?shù)，將砂輪組織分為緊密、中等和疏松三大類。砂輪特性，代號(hào)和適用范圍砂輪磨粒磨料系別名稱代號(hào)性能適用范圍剛玉棕剛玉A棕褐色，硬度低，韌性好磨削碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵與青銅白剛玉WA白色,較A硬度咼，磨粒鋒利， 韌性差磨削淬硬的高碳鋼、合金鋼、高速鋼、磨 削薄壁零件、成形零件鉻剛玉PA玫瑰紅色，韌性比WA子磨削高速鋼、不銹鋼、成形磨削、刀具刃 磨、咼表面質(zhì)量磨削碳化 物黑碳化硅C黑色帶光澤，比剛玉類硬度 高,導(dǎo)熱性好，韌性差磨削鑄鐵、黃銅、耐火材料及其他非金屬 材料綠碳化硅GC綠色帶光

3、澤，較C硬度咼，導(dǎo) 熱性好，韌性較差磨削硬質(zhì)合金、寶石、光學(xué)玻璃超硬 磨料人造金剛石立方氮化硼DCBN白色，淡綠，黑色，硬度較咼， 耐熱性較差棕黑色，硬度僅次于D,韌性較D好磨削硬質(zhì)合金、玉石、光學(xué)玻璃、陶瓷等 高硬度材料磨削高性能高速鋼、不銹鋼、耐熱鋼 及其他難加工材料粒度類別粒度號(hào)適用范圍磨粒8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 24#30# 36# 40# 46#54#60# 70# 80# 90# 100#120# 150# 180# 220# 240#荒磨一般磨削，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.8卩m半精磨、精磨和成形磨削、加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.8-0.16卩m精磨、

4、精密磨、超精磨、成形磨、刀具刃磨、珩磨微粉W60 W50 W40 W28W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 W2.5 W1.5 W1 W0.5精磨、精密磨、超精磨、珩磨、螺紋磨 超精密磨、鏡面磨、精研、加工表面粗糙度可達(dá) Ra0.05-0.012 卩 m結(jié) 合 劑種 類名稱代號(hào)特性適用范圍陶瓷V耐熱，耐油和耐酸，堿的侵蝕，強(qiáng)度較高，但 性較脆除薄片砂輪外，能制成各種砂輪樹脂B強(qiáng)度高，富有彈性，具有一定拋光作用，耐熱 性差，不耐酸堿荒磨砂輪、磨窄槽、切斷用砂輪、咼速砂 輪、鏡面磨砂輪橡膠R強(qiáng)度高，彈性更好，拋光作用好，耐熱性差， 不耐油和酸，易堵塞磨削軸承溝道砂輪、無心磨導(dǎo)輪、切割薄

5、片砂輪、拋光砂輪硬度等級(jí)超軟軟中軟中中硬硬超硬代號(hào)DEFGHJKLMNP Q RSTY選擇磨未淬硬鋼選用L-N，磨淬火合金鋼選用H-K,高表面質(zhì)量磨削時(shí)選用K-L,刃磨硬質(zhì)合金刀具選用H-J氣孔組 織組織號(hào)01234567891011121314磨粒率626058565452504846444240383634用途成形磨削，精密 磨削磨削淬火鋼，刀具刃磨磨削韌性大而硬度不咼材 料磨削熱敏性大 的材料二. 砂輪外形及尺寸砂輪的形狀根據(jù)被磨削表面的幾何形狀和尺寸選擇，砂輪的外形及尺寸 選擇由磨床的規(guī)格決定。在生產(chǎn)中通常將砂輪的形狀尺寸和特性標(biāo)注在砂輪 端面上，其順序依次為：形狀、尺寸、磨料、粒度號(hào)

6、、硬度、組織號(hào)、結(jié)合 劑、線速度。其中尺寸一般是指外徑 * 厚度*內(nèi)徑。三 人造金剛石砂輪與立方氮化硼砂輪砂輪的修整一 . 砂輪磨損與失去磨削性能的形式1， 磨粒的磨耗磨損在磨削過程中，在高溫高壓的作用下，磨粒發(fā)生塑性流動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)。 然后，在強(qiáng)烈的機(jī)械摩擦作用下，被磨平變鈍。2， 磨粒的破碎磨損磨粒在磨削過程中，瞬間升至高溫，又在切削液的作用下驟冷。這樣經(jīng) 受多次反復(fù)速熱驟冷，使磨粒表面形成很大熱應(yīng)力，從而使磨粒因熱疲勞沿 某個(gè)面破碎。3， 磨粒的脫粒磨損在磨削過程中，隨著磨削溫度的升高，結(jié)合劑強(qiáng)度相應(yīng)下降。當(dāng)磨削力超過 結(jié)合劑強(qiáng)度時(shí)，沿結(jié)合劑某斷面破碎，使整個(gè)磨粒從砂輪上脫落不均勻，使 砂

7、輪輪廓失真。4,砂輪表面的堵塞在磨削過程中，在高溫高壓的作用下使被磨削的材料粘附在磨粒上。磨下 的磨屑也會(huì)嵌入砂輪空隙中，砂輪表面的空隙被堵塞后，砂輪鈍化而失去磨 削能力。使用硬度高、組織號(hào)小及粒度號(hào)大的砂輪磨削韌性材料時(shí)，最易發(fā) 生堵塞現(xiàn)象。砂輪磨損后失去了磨削能力，若繼續(xù)使用，則磨削效率降低、磨削表面質(zhì)量下降；同時(shí)發(fā)生振動(dòng)與噪聲。發(fā)現(xiàn)砂輪失去磨削能力時(shí)，應(yīng)及時(shí)修整砂輪。 二.砂輪的修整修整砂輪的常用工具有大顆粒金剛石筆，多粒細(xì)碎金剛石筆和金剛石滾輪。本廠用大顆粒金剛石筆修整砂輪。修整數(shù)據(jù)參考如下：大顆粒金剛石筆修整用量修整 用量磨削工序粗磨半精磨精磨超精磨鏡面磨削修整進(jìn) 給量與砂輪磨粒平

8、均直徑相同0.03-0.080.02-0.040.01-0.020.006-0.01修整 深度0.01-0.020.0075-0.010.005-0.00750.002-0.0030.002-0.003修整層 厚度0.10-0.150.06-0.100.04-0.060.01-0.020.01-0.02修整 次數(shù)011-21-21-2磨削表面的質(zhì)量一. 磨削表面的粗糙度1,磨削表面的粗糙度的形成磨削表面的粗糙度是由磨粒磨削后在加工表面上形成殘留輪廓和工藝系 統(tǒng)振動(dòng)所引起的波紋所決定的。2，影響磨削表面粗糙度的因素磨削時(shí)的殘留部分決定于砂輪的粒度、硬度、砂輪的修整質(zhì)量及磨削用量 磨削中的振動(dòng)遠(yuǎn)比

9、殘留部分對(duì)表面粗糙度的影響大。消除振動(dòng)，減小波紋 的主要措施：嚴(yán)格控制磨床主軸的徑向跳動(dòng)；砂輪及其他高速旋轉(zhuǎn)部件要經(jīng) 過仔細(xì)的動(dòng)平衡；保證磨床工作臺(tái)慢進(jìn)給時(shí)無爬行；提高磨床動(dòng)剛度；磨削 用量和砂輪選擇合理。二. 磨削表面燒傷（不介紹）三. 磨削表面層的殘余應(yīng)力（不介紹）本公司2#磨輥間使用砂輪磨床1#R/G5#R/G6#R/G砂輪GC80#,GC120#GC80#GC120#,GC320#外形尺寸© 405*38* © 127© 610*65* © 304.8© 915*100* © 304.8砂輪舉例本廠選用砂輪為GC120為例磨粒

10、為： 碳化物系（綠碳化硅砂輪），組織號(hào)為7（磨粒率為48%）,硬度代號(hào)為H （軟），粒度為120#，結(jié)合劑為B （樹脂）。砂輪入庫標(biāo)準(zhǔn)外觀特性檢測(cè)方法靜平衡效果動(dòng)平衡效果研磨效果外觀良好，表用木錘輕輕看砂輪在靜動(dòng)平衡效果切削性能要求良面無凸凹不平敲擊砂輪表平衡裝置上要求良好，無好，磨削電流正的地方；無明面，檢查是否任何位置能明顯偏心現(xiàn)常，砂輪脫粒正顯缺陷；檢杳有裂紋等缺否靜止象常，輥表面粗糙度外形尺寸是否陷能達(dá)到規(guī)定數(shù)值，符合要求磨削效果良好砂輪更換基準(zhǔn)選擇所需要的砂輪，用木錘輕輕敲擊，并仔細(xì)檢查砂輪表面是否有裂紋;有缺陷的砂輪保存好，以便向廠家索賠，嚴(yán)禁使用；準(zhǔn)備更換砂輪時(shí)所需工具；清除備用法蘭盤的污物，砂輪與法蘭盤之間應(yīng)墊上紙圈；法蘭盤要對(duì)角緊固，用力均勻；調(diào)整砂輪靜平衡；關(guān)閉 Grinder 所有線形軸的傳動(dòng)；取下砂輪防護(hù)罩外面的防濺擋板；用取拔器取下已報(bào)廢的(或需更換)砂輪；裝入新砂輪，注意對(duì)角均勻用力緊固外圈螺絲；確認(rèn)砂輪在主軸上安裝是否到位，外圈是否緊固；(11) 用手轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪，檢查主軸是否竄動(dòng)；(12) 裝上砂輪防護(hù)罩；(13) 修磨新砂輪；(注意修砂輪的程序與研磨軋輥的程序不一樣，應(yīng)修磨前先確認(rèn))(14) 調(diào)節(jié)砂輪的動(dòng)平衡。砂輪存放要求