砂輪的種類與效能

2021-03-03 20:29:05 字數 2493 閱讀 9872

(一)、概況

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合劑,經壓坯、乾燥和焙燒而製成的多孔體。由於磨料、結合劑及製造工藝不同,砂輪的特性差別很大,因此對磨削的加工質量、生產率和經濟性有著重要影響。

砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定。

(二)、砂輪的分類

砂輪種類繁多,按所用磨料可分為普通磨料(剛玉(al2o3)和碳化矽等)砂輪和超硬磨料(金剛石和立方氮化硼)砂輪;按砂輪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;按結合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。

(三)、砂輪的屬性

砂輪是用磨料和結合劑等製成的**有通孔的圓形固結磨具。

砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結合劑、形狀及尺寸等因素來決定,現分別介紹如下。

1、磨料及其選擇

磨料是製造砂輪的主要原料,它擔負著切削工作。因此,磨料必須鋒利,並具備高的硬度、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 。

表1 常用磨料

2、粒度及其選擇

粒度指磨料顆粒的大小。粒度分磨粒與微粉兩組。磨粒用篩選法分類,它的粒度號以篩網上一英吋長度內的孔眼數來表示。

例如 60 # 粒度的的磨粒,說明能通過每英吋長有 60 個孔眼的篩網,而不能通過每英吋 70 個孔眼的篩網。120# 粒度說明能通過每英吋長有120 個孔眼的篩網。

對於顆粒尺寸小於40μm(微公尺,1公釐=1000微公尺)的磨料,稱為微粉。微粉用顯微測量法分類,它的粒度號以磨料的實際尺寸來表示( w )。各種粒度號的磨粒尺寸見表2 。

磨料粒度的選擇,主要與加工表面粗糙度和生產率有關。粗磨時,磨削餘量大,要求的表面粗糙度值較大,應選用較粗的磨粒。因為磨粒粗、氣孔大,磨削深度較大,砂輪不易堵塞和發熱。

精磨時,餘量較小,要求粗糙度值較低,可選取較細磨粒。一般來說,磨粒越細,磨削表面粗糙度越好。 不同粒度砂輪的應用見表3 。

表3 不同粒度砂輪的使用範圍

3、結合劑及其選擇

結合劑的作用是將磨粒粘合在一起,使砂輪具有必要的形狀和強度。

(1)、陶瓷結合劑(v):化學穩定性好、耐熱、耐腐蝕、價廉,佔90%,但性脆,不宜製成薄片,不宜高速,線速度一般為35m/s。

(2)、樹脂結合劑(b):強度高彈性好,耐衝擊,適於高速磨或切槽切斷等工作,但耐腐蝕耐熱性差 (300℃),自銳性好。

關於自銳性:砂輪的磨削作用主要靠磨粒外露的鋒利的稜角,在磨削過程中,鋒利的稜角會慢慢會磨掉而變鈍,削弱砂輪的磨削能力。這時表面的磨粒會脫落或斷裂,從而形成新的磨削刃,以達到鋒利的磨削效果,這就是自銳性。

(3)、橡膠結合劑(r):強度高彈性好,耐衝擊,適於拋光輪、導輪及薄片砂輪,但耐腐蝕耐熱性差(200℃),自銳性好。

(4)、金屬結合劑(m):青銅、鎳等,強度韌性高,成形性好,但自銳性差,適於金剛石、立方氮化硼砂輪。

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,它主要決定於結合劑的效能、數量以及砂輪製造的工藝。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,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,從而露出具有尖銳稜角的新磨粒(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;後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,應選用稍硬的砂輪。工件材料的導熱性差,易產生燒傷和裂紋時(如磨硬質合金等),選用的砂輪應軟一些。

二、砂輪的保管和運輸

砂輪強度較低且易受溫度、濕度、振動、碰撞、擠壓及儲存時間等因素的影響,正確地保管運輸砂輪,對防止事故具有重要意義。為此,應做到以下幾點:

1、砂輪應存放在專用的儲存架上。

2、砂輪存放應盡可能的減少搬運,以防碰擊和振動產生裂紋。砂輪質脆,請勿受撞擊,墜落及碰撞。

3、存放橡膠結合劑砂輪應注意不要接觸油類;樹脂結合劑砂輪不要接觸鹼溶液。陶瓷磨具不能放在潮濕或冰凍的地方,否則會降低磨具強度及磨削力。

樹脂、橡膠結合劑砂輪保管時應夾在兩塊光滑平整的金屬板中,金屬板應大於砂輪直徑,另外不要放在潮濕和風機下直接吹風以防止彎曲變形。砂輪不可長期存放,超過一年樹脂和橡膠就會變質,此時需必須嚴格檢驗後方可使用。

橡膠、樹脂結合劑薄片砂輪,存放時應防止變形。

4、砂輪的儲存應以製造廠的說明書為準,過期砂輪不能隨便使用。

5、砂輪運輸過程中,不能和金屬物及安裝在一起;並減少振動和撞擊。

6、磨具應存放在乾燥地方,室溫不低於5攝氏度;砂輪疊放時,疊放高度一般不超過1. 5 m。

7、 磨具應按規格分開放置,存放處設有標誌,以免出現混亂和差錯,放置方法應視磨削形狀大小而定。直徑大或較厚的磨具應直立和稍傾斜擺放,較薄和較小的砂輪應平疊擺放,但不宜過高,並在其上其下各放一平整鐵板,防止砂輪變形或破裂。

砂輪的種類

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