又稱固結(jié)磨具,砂輪是由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀(多數(shù)為圓形,中央有通孔),并具有一定強(qiáng)度的固結(jié)磨具。其一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成,這三部分常稱為固結(jié)磨具的三要素。按照結(jié)合劑的不同分類,常見的有陶瓷(結(jié)合劑)砂輪、樹脂(結(jié)合劑)砂輪、橡膠(結(jié)合劑)砂輪。砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種,使用時(shí)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(jìn)行粗磨、半 精磨和精磨以及開槽和切斷等。
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(jì)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。 [1]
砂輪種類繁多。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。砂輪的特性參數(shù)主要有磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑、形狀、尺寸等。由于砂輪通常在高速下工作,因而使用前應(yīng)進(jìn)行回轉(zhuǎn)試驗(yàn)(保證砂輪在工作轉(zhuǎn)速下,不會(huì)破裂)和靜平衡試驗(yàn)(防止工作時(shí)引起機(jī)床振動(dòng))。砂輪在工作一段時(shí)間后,應(yīng)進(jìn)行修整以恢復(fù)磨削性能和正確的幾何形狀。 [1]
砂輪是用磨料和結(jié)合劑等制成的中央有通孔的圓形固結(jié)磨具。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,現(xiàn)分別介紹如下。 [2]
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。[2]
是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類。對于顆粒尺寸大
外圓磨砂輪
于 40μm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
超硬磨具
度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對于顆粒尺寸小于40μm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(shí)際尺寸。如W20表示微粉的實(shí)際尺寸為20μm。 [1]
主要與加工表面粗糙度和生產(chǎn)率有關(guān)。粗磨時(shí),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?yàn)槟チ4帧饪状?,磨削深度可較大,砂輪不易堵塞和發(fā)熱。精磨時(shí),余量較小,要求粗糙度值較低,可選取較細(xì)磨粒。一般來說,磨粒愈細(xì),磨削表面粗糙度愈好。 [1]
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(gè)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(shí)際上就是選擇砂輪的自銳性,希望還鋒利的磨粒不要太早脫落,也不要磨鈍了還不脫落。選擇砂輪硬度的一般原則是:加工軟金屬時(shí),為了使磨料不致過早脫落,則選用硬砂輪。加工硬金屬時(shí),為了能及時(shí)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?yàn)樵谀ハ鬈洸牧蠒r(shí),砂輪的工作磨粒磨損很慢,不需要太早的脫離;后者是因?yàn)樵谀ハ饔膊牧蠒r(shí),砂輪的工作磨粒磨損較快,需要較快的更新。精磨時(shí),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(shí)(如磨硬質(zhì)合金等),選用的砂輪應(yīng)軟一些。 [2]
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(xì)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。 [2]
根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)與磨削加工的需要,砂輪制成各種形狀與尺寸。表6 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(jī)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(shí),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。 [1]
棕剛玉砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種,使用時(shí)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(jìn)行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。