砂輪知識學(xué)習(xí)

砂輪簡介定義：用磨料和結(jié)合劑混合經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成的，疏松的盤狀、輪狀等各種形狀的磨具。概況：砂輪簡單說就是用磨料和結(jié)合劑樹脂等制成的中央有通孔的圓形固結(jié)磨具。砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種，使用時高速旋轉(zhuǎn)，可對金屬或非金屬工件的外圓、內(nèi)圓、平面和各種型面等進行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。砂輪砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥和焙燒而制成的多孔體。由于磨料、結(jié)合劑及制造工藝不同，砂輪的特性差別很大，因此對磨削的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定。分類：按所用磨料可分為普通磨料（剛玉和碳化硅等）砂輪和天然磨料超硬磨料和（金剛石和立方氮化硼等）砂輪； 按形狀可分為平形砂輪、斜邊砂輪、筒形砂輪、杯形砂輪、碟形砂輪等；按結(jié)合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。砂輪屬性：砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑、形狀及尺寸等因素來決定，且由于砂輪通常在高速下工作，因而使用前應(yīng)進行回轉(zhuǎn)試驗（保證砂輪在最高工作轉(zhuǎn)速下，不會破裂）和靜平衡試驗（防止工作時引起機床振動）。砂輪在工作一段時間后，應(yīng)進行修整以恢復(fù)磨削性能和正確的幾何形狀。砂輪屬性現(xiàn)分別介紹如下:（1）磨料及其選擇磨料是制造砂輪的主要原料，它擔(dān)負(fù)著切削工作。因此，磨料必須鋒利，并具備高的硬度、良好的耐熱性和一定的韌性。常用磨料的名稱、代號、特性和用途見表1。系別名稱代號主要成分顯微硬度（HV）顏色特性適用范圍氧化物系棕剛玉AAL2O391-96%22002288棕褐色硬度高，韌性好，價格便宜磨削碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅白鋼玉WAAL2O397-99%22002300白色磨削淬硬的碳鋼、高速鋼碳化物系黑碳化硅SiCSiC>95%28403320黑色帶光澤硬度高于鋼玉，性脆而鋒利，有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性磨削鑄鐵、黃銅、鋁及非金屬綠碳化硅綠碳化硅GC32803400綠色優(yōu)良的導(dǎo)電性高硬磨料立方氮化硼CBN立方氮化硼80009000黑色硬度僅次于金剛石，耐磨性和導(dǎo)電性好，發(fā)熱量小磨削硬質(zhì)合金、不銹鋼、高合金鋼等難加工材料人造金剛石MBD碳結(jié)晶體10000乳白色硬度極高，韌性很差，1價格昂貴1粒度及其選擇粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。砂輪計量單位目是指原料顆粒的尺寸，一般以顆粒的最大長度來表示，即目等同于粒度。目有量度含義，以1英寸(25.4mm)寬度篩網(wǎng)內(nèi)篩孔數(shù)表示，因而稱之為“目數(shù)”；目數(shù)越大顆粒越細，粒度(um)越小。“目”為非標(biāo)準(zhǔn)單位，為了使用方便，經(jīng)驗換算公式為：粒度d(mm)=16/目數(shù)。粒度分為磨粒和微粉兩類。對于顆粒尺寸大于40um的磨料，稱為磨粒。用篩選法分級，粒度號以磨粒通過的篩網(wǎng)上每英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示。如60#的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長外圓磨砂輪 超硬磨具度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對于顆粒尺寸小于40um的磨料，稱為微粉。用顯微測量法分級，用W和后面的數(shù)字表示粒度號，其W后的數(shù)值代表微粉的實際尺寸。如W20表示微粉的實際尺寸為20um。各種粒度號的磨粒尺寸見下表。粒度號顆粒尺寸(um)粒度號顆粒尺寸(um)粒度號顆粒尺寸(um)14#1600~125070#250~200W4040~2816#1250~100080#200~160W2828~2020#1000~800100#160~125W2020~1424#800~630120#125~100W1414~1030#630~500150#100~80W1010~736#500~400180#80~63W77~546#400~315240#63~50W55~3.560#315~250280#50~40W3.53.5~2.5注：比14#粗的磨粒及比W3.5細的微粉很少使用，表中未列出。

磨料粒度的選擇，主要與加工表面粗糙度和生產(chǎn)率有關(guān)。粗磨時，磨削余量大，要求的表面粗糙度值較大，應(yīng)選用較粗的磨粒。因為磨粒粗、氣孔大，磨削深度可較大，砂輪不易堵塞和發(fā)熱。精磨時，余量較小，要求粗糙度值較低，可選取較細磨粒。一般來說，磨粒愈細，磨削表面粗糙度愈好。歸納不同粒度砂輪的使用范圍如下表：粒度號顆粒尺寸范圍/um適用范圍粒度號顆粒尺寸范圍/um適用范圍12-362000-1600500-400粗磨、荒磨、切斷鋼坯、打磨毛刺W40-2040-2820-14精磨、超精磨、螺紋磨、珩磨46-80400-315200-160粗磨、半精磨、精磨W14-1014-1010-7精磨、精細磨、超精磨、鏡面磨100-280165-12550-40精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨W7-3.57-53.5-2.5超精磨、鏡面磨、制作研磨劑等（3）結(jié)合劑及其選擇砂輪中用以粘結(jié)磨料的物質(zhì)稱結(jié)合劑。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定于結(jié)合劑的性能。常用的結(jié)合劑種類、性能及用途如下表所示：種類代號性能 |用途陶瓷V耐熱性、耐腐蝕性好、氣孔率大、易保持輪廓、彈性差。應(yīng)用廣泛，適用于v<35m/s的各種成形磨削、磨齒輪、磨螺紋等。 |樹脂B強度高、彈性大、耐沖擊、堅固性和耐熱性差、氣孔率小。 |適用于v>50m/s的高速磨削，可制成薄片砂輪，用于磨槽、切割等。 |橡膠R強度和彈性更高、氣孔率小、耐熱性差、磨粒易脫落。 |適用于無心磨的砂輪和導(dǎo)輪、開槽和切割的薄片砂輪、拋光砂輪等。金屬M韌性和成形性好、強度大、但自銳性差。 |可制造各種金剛石磨具。（4）硬度及其選擇砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟，表示砂輪的磨粒容易脫落，砂輪的硬度硬，表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個不同的概念。同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪，它主要決定于結(jié)合劑的性能、數(shù)量以及砂輪制造的工藝。

磨削與切削的顯著差別是砂輪具有“自銳性”，選擇砂輪的硬度，實際上就是選擇砂輪的自銳性，希望鋒利的磨粒不要太早脫落，也不要磨鈍了還不脫落。根據(jù)規(guī)定，常用砂輪的硬度等級見下表：硬大級超軟軟中軟中中硬硬超硬度等級小級超軟軟1軟2軟3中軟1中軟2中1中2中硬1中硬2中硬3硬1硬2超硬代號DEFGHJKLMNPQRSTY注：表中1，2，3表示硬度遞增的順序。選擇砂輪硬度的一般原則是：加工軟金屬時，為了使磨料不致過早脫落，則選用硬砂輪。加工硬金屬時，為了能及時的使磨鈍的磨粒脫落，從而露出具有尖銳棱角的新磨粒（即自銳性），選用軟砂輪。前者是因為在磨削軟材料時，砂輪的工作磨粒磨損很慢，不需要太早的脫離；后者是因為在磨削硬材料時，砂輪的工作磨粒磨損較快，需要較快的更新。精磨時，為了保證磨削精度和粗糙度，應(yīng)選用稍硬的砂輪。工件材料的導(dǎo)熱性差，易產(chǎn)生燒傷和裂紋時（如磨硬質(zhì)合金等），選用的砂輪應(yīng)軟一些。（5）組織砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結(jié)合劑、氣孔三部分體積的比例關(guān)系。通常以磨粒所占砂輪體積的百分比來分級。砂輪有三種組織狀態(tài)：緊密、中等、疏松；細分成0-14號間，共15級。組織號越小，磨粒所占比例越大，砂輪越緊密；反之，組織號越大，磨粒比例越小，砂輪越疏松，如下表所示：組織號0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 145磨粒率％ 62 60 58 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 346類別 緊密 中等 疏松韌性磨、淬火 大和磨、應(yīng)用成型工件、 硬度應(yīng)用成型刀具 低的金屬

（6）形狀尺寸及其選擇根據(jù)機床結(jié)構(gòu)與磨削加工的需要，砂輪制成各種形狀與尺寸。下表是常用的幾種砂輪形狀、尺寸、代號及用途。砂輪的外徑應(yīng)盡可能選得大些，以提高砂輪的圓周速度，這樣對提高磨削加工生產(chǎn)率與表面粗糙度有利。此外，在機床剛度及功率許可的條件下，如選用寬度較大的砂輪，同樣能收到提高生產(chǎn)率和降低粗糙度的效果，但是在磨削熱敏性高的材料時，為避免工件表面的燒傷和產(chǎn)生裂紋，砂輪寬度應(yīng)適當(dāng)減小。砂輪名稱代號尺寸表示法 |主要用途平形砂輪PPDXHXd用于磨外圓、內(nèi)圓、平面和無心磨等雙面凹砂輪PSAPSADXHXd—2—d1Xt1Xt2用于磨外圓、無心磨和刃磨刀具雙斜邊砂輪PSXPSXDXHXd用于磨削齒輪和螺紋筒形砂輪NNDXHXd用于立軸端磨平面碟形砂輪DDDXHXd用于刃磨刀具前面碗形砂輪BWBWDXHXd用于導(dǎo)軌磨及刃磨刀具舉例說明編號的含義:41-A30Q4BFMAXSPEEDR.P.M41：按國際慣例指T41-平行砂輪；T42-鈸型切斷砂輪；T27-鈸型磨片砂輪。A指磨料：A-棕剛玉WA-白剛玉C-黑炭化硅GC綠碳化硅AC混合磨料SA-單晶剛玉MA-微晶剛玉BA-黑剛玉ZA-鋯剛玉PA-銘剛玉FA-半脆剛玉SG-陶瓷剛玉SC-立方碳化硅BC-碳化硼D-金剛石。30指磨料粒度：16、20、24、30、36、40、46、54、6