涂附磨具制造技术.docx

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涂附磨具制造技术

涂附磨具制造技术

     第一章概述

第一节涂附磨具的定义和结构

涂附磨具是用粘结剂将磨料粘结在布、纸等可挠性材料上而制成的可以进行研磨和抛光的工具。

它与砂轮、砂瓦、油石、磨头、研磨膏一起，构成了磨具的六大品种。

涂附磨具由三大部分组成：

基体、磨料和粘结剂，又称三要素。

基体：

磨料和粘结剂的承载体，它是涂附磨具有可挠性的主导因素。

涂附磨具的基体主要有：

布、纸、纤维和复合基体、无纺布等种类，基体在制造磨具之前，必须经过专门处理，基体的性能与其本身的种类有关，而且还与被处理的方法有关。

基体处理是通过基体处理剂来改善和提高基体的物理机械性能，满足涂胶植砂和磨削使用的工艺过程。

一般基体处理可分为非耐水处理和耐水处理两大类，根据磨削条件不同，还可以对基体进行柔软处理、耐高渗处理、耐油处理及静电处理等。

磨料：

起磨削作用，常用的有刚玉、碳化硅、天然金刚砂等。

磨料粒度及组成符合涂附磨具用磨料国标。

植砂密度：

对涂附磨具的质量和使用性能也是一个重要因素，它表示单位面积基体上磨料的疏密程度。

粘结剂：

将磨料与基体牢固地粘结在一起，它可以为底胶、复胶和基体处理剂。

涂附磨具作为研磨抛光工具，它的性能主要由下列因素来决定：

基体、基体处理、磨料、粒度、植砂、密度、粘结剂、粘结强度、超涂层及形状尺寸等。

第二节涂附磨具的分类

涂附磨具其制造方法不同，产品形状、基体、磨料、粘结剂等不同，使其具有不同的性能和用途。

一、根据基体和使用方法不同分类

我国将涂附磨具分为四大类,见表1-2。

表1-2涂附磨具代号

名称

我国代号

基体

使用方法

干磨砂布

BG

布

干磨

干磨砂纸

ZG

纸

干磨

耐水砂纸

ZN

经耐水处理纸

水磨、干磨

耐水砂布

BN

经耐水处理布

水磨、干磨

二、根据粘结剂和基体处理方法分类

在国际上普遍根据粘结剂和基体处理的不同方法，把涂附磨具分为四大类，见表1-3。

根据基本处理方式和粘结剂种类分类的涂附磨具名称和代号。

磨具名称

代号

基体处理方式

粘结剂种类

底胶

复胶

动物胶磨具

G/G

非耐水处理

动物胶

动物胶

半树脂磨具

R/G

动物

树脂

全树脂磨具

R/R

树脂

树脂

耐水涂附磨具

WP

耐水处理

树脂

树脂

三、根据磨料材质、粒度分类

磨料材质表示磨料的种类和性能，磨料粒度是表示磨料的粗细大小，以磨料的材质分类见表1-4。

按磨料材质分类的涂附磨具名称和代号

磨料材质名称

代号

磨料材质名称

代号

刚

玉

系

白刚玉

棕刚玉

单晶刚玉

锆刚玉

铬刚玉

黑（青）刚玉

WA

A

SA

ZA

PA

BA

碳化物

黑碳化硅

绿碳化硅

C

GC

天然磨料

天然金刚砂

石榴石

E

G

其他

玻璃砂

氧化铁

GL

Fe2O3

按磨料的粒度分类：

金相砂纸以微粉为磨料，其粒度号分为W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5。

其它各种涂附磨具按磨料的粒度可分为P8、P10、P12、P14、P16、P20、P24、P30、P36、P40、P50、P60、P70、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P240、P280、P320、P360、P400、P500、P600、P800、P1000、P1200。

涂附磨具的旧代号与磨料粒度对照见表：

表1-5砂布砂纸的旧代号与磨料粒度对照表

干磨砂布

砂纸旧代号

耐水砂纸

旧代号

磨料粒度

干磨砂布

砂纸旧代号

耐水砂纸

旧代号

磨料粒度

4#

——

24#

2/0#

240#、260#

150#

3．1/2#

——

30#

3/0#

280#、320#

180#

3#

——

36#

4/0#

360#

240#

2．1/2#

——

46#

5/0#

400#、500#

280#

2#　　

——

60#

——

600#

W40

——

80#

70#

——

700#

W28

1．1/2#

100#、120#

80#

——

800#

W20

1#

150#

100#

——

900#

W14

0#

180#、220#

120#

——

1000#

W10

四、根据植砂密度分类

根据植砂密度将组织分两大类：

密型或密组织（CloseCoated）标记“CLK”

疏型或疏组织（OpenCoated）标记“OPK”

植砂密度不同用途也不同，一般分类见表1-6：

表1-6植砂密度分类

植砂密度

疏型50~70%

密型100%

疏密程度

用途

很疏、较疏、松、较密、密

油漆表面、软质木材、硬质木材、非铁金属

紧密

一般

五、根据磨具的形状分类

根据磨具的形状分类见表1-7：

磨具形状

代号

磨具形状

代号

页状

Y

盘状

P

卷状

J

异形品

研磨页轮

带轴砂纸页轮

带轴砂布页轮

卡盘砂纸页轮

卡盘砂布页轮

YL

YLHZ

YLHB

YLPZ

YLPB

带状

无接头环形砂带

干磨布砂带

耐水布砂带

干磨纸砂带

耐水纸砂带　　

DWBN

DBG

DBN

DZG

DZN

简形砂套

简形砂布套

简形砂纸套

T

TB

TZ

页状规格：

230×280mm

卷状规格：

最窄只有10mm，长为25m、50m、100m等

带状规格：

宽幅10~4200mm，周长200~1500mm

宽幅5000mm超级产品

六、产品的标志特征

1．页状砂布砂纸

产品形状、名称、尺寸（宽×长）、磨料材质、粒度

如：

YBG230×280AP80

2．筒形砂套

产品代号：

尺寸（径d×宽度L）、磨料、粒度、标准号

如：

TB100×50AP60ZBJ43（ZBJ43003—标准）

3．砂带

（1）产品名称及代号

干磨布砂带DBG

耐水布砂带DBN

干磨纸砂带DZG

耐水纸砂带DZN

（2）标记：

产品名称、尺寸（宽×周长）、磨料材质、粒度

DBN50×2000WAP60

4．研磨页轮

研磨页轮分为：

带轴研磨页轮和卡盘研磨页轮

研磨页轮的代号：

研磨页轮YL

带轴砂布页轮YLHZ

带轴砂布页轮YLHB

卡盘砂纸页轮YLPZ

卡盘砂布页轮YLPB

标记：

名称（包括形式、基体）、尺寸、磨料材质、粒度

带轴研磨页轮：

外径D×宽度L—轴长×轴径金刚石

卡盘研磨页轮：

外径D×宽度L—卡盘孔径金刚石

如：

YLHB60×20—40×6.3AP80

YLPZ150×50—32WAP120

表1-8涂附磨具的特征标记

序号

磨具种　　

举例

特征标记

1

页状砂布砂纸

宽230mm,长280mm,棕刚玉,P80粒度的页状干磨砂布

YBG230×280AP80

2

卷状砂布砂纸

宽690mm，长5000mm，棕刚玉P80粒度的卷状干磨砂布

JBG690×5000AP60

3

无接头环形砂带

宽50mm，周长2500mm，白刚玉P60粒度的无接头环形砂带

4

砂盘

外径125mm，径22mm，黑碳化硅P20粒度的砂盘

5

砂带

宽50mm，周长2000mm，白刚玉P46粒度的耐水布砂带

DBN50×2000WAP46

6

筒形砂套

径d=100,宽度L=50mm的棕刚玉P60筒形砂套

TB100×50AP60

7

带轴研磨页轮

YLHB60×20~40×6.3AP80（带轴砂布页轮）（外径、宽度、轴长、轴径）

8

卡盘研磨页轮

YLPZ150×50~32WAP120（卡盘砂纸页轮）（外径、宽度、孔径）（磨料材质）（粒度）

第三节涂附磨具的特点与应用

涂附磨具的品种繁多，应用广泛，从磨削应用来看，一类是手工使用的品种（页状砂布、砂纸及部分卷状砂纸）；另一类是用于机械加工的品种（主要是砂带、砂盘、页轮和砂圈隔壁固结磨具相比，涂附磨具具有以下特性：

1．涂附磨具柔软性好，使用方便，适用面广涂附磨具可以折迭、弯曲、卷绕，也可以撕开或剪裁成条、块等各种形状，满足不同加工的要求。

2．适用大面积和复杂型面的加工，是其它磨具无法替代的产品。

如：

用砂带加工成卷的不锈钢带、胶合板、整皮革和发动机叶片的磨削加工等。

3.砂带磨削效率高，不易烧伤工件

砂带磨床的效率已提高到96%，几乎全部的功转换成有用功（美国砂带平面磨床达4.9m宽，国2.25m）

加工精度可达0.012~0.0012毫米。

4．使用设备简单，使用安全，操作方便

其主要应用围：

1．大型平板的表面磨光，钢板、胶和板、皮革。

2．大批量生产的工件表面砂光，印刷电路板、钢琴板、木器家具等。

3．金属带材的连续抛光与修磨

带材宽度可以在1200mm以上，长度不限。

4．复杂型面工作的成型磨削与抛光

5．各种直径的金属管、棒、辊的外园磨削友及径大于25mm的容器，园磨削如：

气缸、液压缸、油罐等。

6．页轮和砂圈可以代替抛光布轮，实现抛光工序自动化。

7．砂盘用于大型壳体、箱体、船体的磨焊缝、去毛刺、油漆等。

第二章磨 料

第一节概述

　　磨料是一种具有高硬度和一定机械强度的颗粒材料，是用于制造磨具或直接用于研磨和抛光。

作为一种磨料必须具备的基本特性，一般来说，应满足以下五个方面的要求：

　　1．较高的硬度

　　磨料的硬度必须高于被加工对象的硬度，否则，无法实现磨削加工的要求。

　　2．适度的抗破碎性及自锐性

　　磨料要有适当的抗破碎性及自锐性，在磨削过程中，磨粒承爱以着抗压、抗折、抗冲击等应力，如其抗破碎性太低，磨削时磨粒很快破裂，难以进行有效的磨削：

反之，磨粒变钝后也不破碎，不能出现新刃，使磨削无法继续进行，因此，要求磨粒磨钝后，在磨削应力的作用下，自行破碎，露出新的锋利刀刃，使磨削过程持续进行。

　　3．磨料应具有良好的热稳定性

　　磨具工作时，常常会产生大量的热，局部可以达到较高的温度，作为一种磨料在高温状态下应能保持一定的硬度和强度。

例如，金刚石的常温硬度最高，但超过800℃就会碳化变为石墨，其硬度和强度急剧下降，这就在一定程度上，限制了金刚石的应用。

　　4．磨料应具有一定的化学稳定性

　　磨料与被加工对象不易产生化学反应。

长期的实践表明，磨削并不是单纯的机械过程，其中存在一定的化学反应。

例如用碳化硅磨料加工钢材时，会发生下列反应：

　　SiC（固）+4Fe（液）→FeSi（固）+Fe3C（固）

　　由于磨料与被加工对象发生化学反应，使磨料固有的机械性能发生变化，从而影响了磨削效果。

　　5．便于加工成不同大小的颗粒

　　由于磨削加工是利用磨具表面许多颗粒所构成的切削刃来进行的，因此，要把磨料加工成所需要的粒度。

有些物质，如硬质合金，虽然硬度高，但由于它的韧性较大，与磨料相比难以加工成颗粒状，因此，不适宜制造磨料。

　　下面就磨料的种类、制造方法、性能及特殊的处理方法作一简要介绍。

第二节磨料的种类

　　磨料可以分为天然磨料和人造磨料两大类。

　　一、天然磨料