砂轮的选用汇总.docx
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砂轮的选用汇总
砂轮:
用磨料和结合剂树脂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种,使用时高速旋转,可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。
砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。
由于磨料、结合剂及制造工艺不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。
砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
1、分类
砂轮种类繁多。
按所用磨料可分为普通磨料(刚玉和碳化硅等)砂轮和天然磨料超硬磨料和(金刚石和立方氮化硼等)砂轮;
按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。
砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。
由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在最高工作转速下,不会破裂)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。
砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
2、属性
砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定,现分别介绍如下。
(1)磨料的选择
磨料是制造砂轮的主要原料,它担负着切削工作。
因此,磨料必须锋利,并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。
常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
系别
名称
代号
主要成分
显微硬度(HV)
颜色
特性
适用范围
氧化物系
棕刚玉
A
AL2O391-96%
2200-2288
棕褐色
硬度高,韧性好,价格便宜
磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜
白钢玉
WA
AL2O397-99%
2200-2300
白色
磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化物系
黑碳化硅
SiC
SiC>95%
2840-3320
黑色带光泽
硬度高于钢玉,性脆而锋利,有良好的导热性和导电性
磨削铸铁、黄铜、铝及非金属
绿碳化硅
绿碳化硅
GC
3280-3400
绿色
优良的导电性
高硬磨料
立方氮化硼
CBN
立方氮化硼
8000-9000
黑色
硬度仅次于金刚石,耐磨性和导电性好,发热量小
磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料
人造金刚石
MBD
碳结晶体
10000
乳白色
硬度极高,韧性很差,价格昂贵
表1常用磨料
注:
括号内的代号是旧标准代号。
(2)粒度及其选择
[1]是指磨料颗粒尺寸的大小。
粒度分为磨粒和微粉两类。
对于颗粒尺寸大
外圆磨砂轮
于40μm的磨料,称为磨粒。
用筛选法分级,粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。
如60#的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长
超硬磨具
度上有60孔眼的筛网。
对于颗粒尺寸小于40μm的磨料,称为微粉。
用显微测量法分级,用W和后面的数字表示粒度号,其W后的数值代表微粉的实际尺寸。
如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。
各种粒度号的磨粒尺寸见表2。
磨粒
磨粒
微粉
粒度号
颗粒尺寸(um)
粒度号
颗粒尺寸(um)
粒度号
颗粒尺寸(um)
14#
1600~1250
70#
250~200
W40
40~28
16#
1250~1000
80#
200~160
W28
28~20
20#
1000~800
100#
160~125
W20
20~14
24#
800~630
120#
125~100
W14
14~10
30#
630~500
150#
100~80
W10
10~7
36#
500~400
180#
80~63
W7
7~5
46#
400~315
240#
63~50
W5
5~3.5
60#
315~250
280#
50~40
W3.5
3.5~2.5
表2磨料粒度号及其颗粒尺寸
注:
比14#粗的磨粒及比W3.5细的微粉很少使用,表中未列出。
3、磨料粒度
主要与加工表面粗糙度和生产率有关。
粗磨时,磨削余量大,要求的表面粗糙度值较大,应选用较粗的磨粒。
因为磨粒粗、气孔大,磨削深度可较大,砂轮不易堵塞和发热。
精磨时,余量较小,要求粗糙度值较低,可选取较细磨粒。
一般来说,磨粒愈细,磨削表面粗糙度愈好。
不同粒度砂轮的使用范围
粒度号
颗粒尺寸范围/μm
适用范围
粒度号
颗粒尺寸范围/μm
适用范围
12-36
2000-1600
500-400
粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺
W40-20
40-28
20-14
精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨
46-80
400-315
200-160
粗磨、半精磨、精磨
W14-10
14-10
10-7
精磨、精细磨、超精磨、镜面磨
100-280
165-125
50-40
精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨
W7-3.5
7-5
3.5-2.5
超精磨、镜面磨、制作研磨剂等
4、结合剂及其选择
砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。
砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。
常用的结合剂种类、性能及用途见表4。
种类
代号
性能
用途
陶瓷
V
耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差
应用广泛,适用于v<35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等
树脂
B
强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差、气孔率小
适用于v>50m/s的高速磨削,可制成薄片砂轮,用于磨槽、切割等
橡胶
R
强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落
适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等
金属
M
韧性和成形性好、强度大、但自锐性差
可制造各种金刚石磨具
表4常用结合剂
(3)硬度及其选择
砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。
砂轮的硬度软,表示砂轮的磨粒容易脱落,砂轮的硬度硬,表示磨粒较难脱落。
砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。
同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮,它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。
磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”,选择砂轮的硬度,实际上就是选择砂轮的自锐性,希望还锋利的磨粒不要太早脱落,也不要磨钝了还不脱落。
根据规定,常用砂轮的硬度等级见表5。
硬度等级
大级
超软
软
中软
中
中硬
硬
超硬
小级
超软
软1
软2
软3
中软1
中软2
中1
中2
中硬1
中硬2
中硬3
硬1
硬2
超硬
代号
D
E
F
G
H
J
K
L
M
N
P
Q
R
S
T
Y
表5常用砂轮硬度等级
注:
括号内的代号是旧标准代号;超软,超硬未列入;表中1,2,3表示硬度递增的顺序。
选择砂轮硬度的一般原则是:
加工软金属时,为了使磨料不致过早脱落,则选用硬砂轮。
加工硬金属时,为了能及时的使磨钝的磨粒脱落,从而露出具有尖锐棱角的新磨粒(即自锐性),选用软砂轮。
前者是因为在磨削软材料时,砂轮的工作磨粒磨损很慢,不需要太早的脱离;后者是因为在磨削硬材料时,砂轮的工作磨粒磨损较快,需要较快的更新。
精磨时,为了保证磨削精度和粗糙度,应选用稍硬的砂轮。
工件材料的导热性差,易产生烧伤和裂纹时(如磨硬质合金等),选用的砂轮应软一些。
(4)组织
砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。
通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。
砂轮有三种组织状态:
紧密、中等、疏松;细分成0-14号间,共15级。
组织号越小,磨粒所占比例越大,砂轮越紧密;反之,组织号越大,磨粒比例越小,砂轮越疏松,见表6.10。
组织号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
磨粒率%
62
60
58
56
54
52
50
48
46
44
42
40
38
36
34
类别
紧密
中等
疏松
应用
精磨、成型磨
淬火工件、刀具
韧性大和硬度低的金属
表6.10砂轮组织分类
(5)形状尺寸及其选择
根据机床结构与磨削加工的需要,砂轮制成各种形状与尺寸。
表6是常用的几种砂轮形状、尺寸、代号及用途。
砂轮的外径应尽可能选得大些,以提高砂轮的圆周速度,这样对提高磨削加工生产率与表面粗糙度有利。
此外,在机床刚度及功率许可的条件下,如选用宽度较大的砂轮,同样能收到提高生产率和降低粗糙度的效果,但是在磨削热敏性高的材料时,为避免工件表面的烧伤和产生裂纹,砂轮宽度应适当减小。
砂轮名称
简图
代号
尺寸表示法
主要用途
平形砂轮
P
PD×H×d
用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等
双面凹砂轮
PSA
PSA
D×H×d—2—d1×t1×t2
用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具
双斜边砂轮
PSX
PSXD×H×d
用于磨削齿轮和螺纹
筒形砂轮
N
ND×H×d
用于立轴端磨平面
碟形砂轮
D
DD×H×d
用于刃磨刀具前面
碗形砂轮
BW
BWD×H×d
用于导轨磨及刃磨刀具
表6常用砂轮形状及用途
举例说明
编号的含义
41-A30Q4BFMAXSPEEDR.P.M
41
按国际惯例指T41-平行砂轮T42-钹型切断砂轮T27-钹型磨片砂轮
A
磨料:
A-棕刚玉WA-白刚玉C-黑炭化硅GC绿碳化硅
AC混合磨料SA-单晶刚玉MA-微晶刚玉BA-黑刚玉ZA-锆刚玉
PA-铬刚玉FA-半脆刚玉SG-陶瓷刚玉SC-立方碳化硅BC-碳化硼D-金刚石
30
磨料粒度:
分16、20、24、30、36、40、46、54、60、70、80、90、100、120、150、180、220.240(以细称为微粉)
Q
砂轮硬度分:
F、Q、H、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、Y
4
组织号:
根据磨料在砂轮制品中所占的体积比率分
0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12
B
结合剂类型
F
增强型
MAXSPEED
最大允许线速度米/秒
R.P.M
最大允许转速转/分
4、注意事项
砂轮的使用有一定的危险性。
为了大家的安全,下边列出使用中的注意事项:
砂轮机是机械工厂最常用的机器设备之一,它的安装是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正确,是否符合安全操作规程。
这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全,因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视。
安装注意事项
安装时首先要对砂轮的安全