普通磨具分类
普通磨具是指用普通磨料制成的砂轮,是以前机械加工中使用最广泛的加工方式之一,现在基本上逐渐向超硬磨料(金刚石和CBN)砂轮转变。
普通磨具按照磨料的种类可以分为刚玉系磨料、碳化硅系磨料和碳化硼系磨料制成的磨具。刚玉系列中又分为棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉等,碳化硅系列有分为黑碳化硅、绿碳化硅、立方碳化硅等。
按照磨料结合形式分为固结磨具、涂附磨具和自由磨具。固结磨具按照所用结合剂不同分为陶瓷磨具、树脂磨具、橡胶磨具、菱苦土磨具等类别。固结磨具又分为砂轮、砂瓦、油石、磨头等。砂轮根据形状又分为平行砂轮、杯形砂轮、蝶形砂轮等,根据磨削方式和工件又分为内圆磨、外圆磨、平面磨、无心磨以及齿轮磨、曲轴磨、螺纹磨等。
磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具,也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。
磨具按其原料来源分,有天然磨具和人造磨具两类。机械工业中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形状和结构特征区分,有砂轮、磨头、油石,砂瓦和涂附磨具五类。此外,习惯上也把研磨剂列为磨具的一类。
磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外,还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。
◆磨具的主要特征包括磨料、粒度、硬度、组织和结合剂等五个因素。根据不同用途进行适当的选择可直接提高加工质量和生产效率。
* 磨料 *
→磨具使用的磨料主要有棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅和绿碳化硅等。
→棕刚玉韧性高,适宜磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等抗张强度高的材料。白刚玉比棕刚玉有较高的硬度,切削性能较好,适于淬火钢、高碳钢、高速工具等材料的精磨工序。
→黑碳化硅硬度高,性脆而锋利,适于磨削、切割抗张强度低的材料,如:铸铁、玻璃、陶瓷、石料、耐火物等。
→绿碳化硅较黑硅化硅纯度高。适于磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玛瑙等硬脆材料。
* 粒度*
→粒度的选择主要取决于对工件表面的加工精度和生产效率的要求。粗粒度及中等粒度的磨具适用于粗加工及半精加工,而细粒度磨具,则应用于精加工及超精加工。被磨削的物理机械性能也系决定粒度的因素,硬度低,延展性及韧性大的材料宜用粗粒度磨具加工,而硬度高性脆的材料宜用细粒度的磨具。
* 组织 *
→磨具的组织指组成磨具的磨料,结合剂和气孔三者的体积比例关系。磨料少、气孔率大称为松组织,反之为紧密组织。
→紧密组织的磨具,宜用于精磨,成型磨及加工留间小而表面光洁度要求高的工件。
→中等组织的磨具广泛用于一般留量工件的磨削工作。
→松组织的磨具适用于平面,内圆等接触面大的磨削加工及磨削膨胀敏感的工件及软质材料的工件。
* 硬度 *
→磨具表面的磨料被结合剂固定在一起的强度。或在外力作用下,脱落的难易程度,称为磨具的硬度。
磨具粒度
磨具粒度是指磨具颗粒几何尺寸大小,国家标准按磨粒尺寸大小将磨粒分为41个粒度号。磨具粒度的选择直接影响到工件加工的表面粗糙度及磨削效率。一般来说,用粗粒度砂轮时磨削效率高,但工件表面粗糙度差;用细粒度砂轮磨削时,工件表面粗糙度好,但磨削效率低。总之,在满足工件表面粗糙度要求的前提下,应尽量选用粒度较粗的磨具,以保证较高的磨削效率。
粒度号和使用范围 |
粒 度 号 |
使 用 范 围 |
4、5、6、7、10、12、14、16、20、22、24、30 |
用于粗磨机切割等 |
36、40、46、54 |
用于一般要求的半精磨 |
60、70、80、90、100 |
用于一般要求的精磨 |
120、150、180、220、240、w63、w50、w40、w28、w20 |
用于研磨、螺纹磨等 |
w14、w10、w7、w3.5、w2.5、w1.5、w1.0、w0.5 |
用于镜面磨、精细抛光等 |
磨具硬度
磨具的硬度是衡量磨具质量最重要的指标之一,在磨具所有物理机械性能中,它最能正确地反映出磨具的磨削性能。我国把磨具硬度分为7大级,14小级。
大 |
超 |
软 |
中 |
中 |
中 |
硬 |
超 |
||||||||
小 |
|
软 |
软 |
软 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
中 |
硬 |
硬 |
|
代 |
A B C D E F G |
G |
H |
J |
K |
L |
M |
N |
P |
Q |
R |
R |
S |
T |
Y |
磨具的组织关系
磨具是由磨粒、结合剂、气孔三要素组成,而磨粒是磨具对被加工工件表面起切削作用的关键因素。所谓磨具组织,就是反映在磨具内起磨削作用的磨粒分布,以磨粒体积占磨具体积的百分比来表示,也成为磨粒率。
磨具组织的划分是以磨具内所含的磨粒率的变化来分级的。组织号用数字表示,共分为15个等级,从0到14,数字依次递增,磨具的磨粒绿递减,而磨具的组织由紧到松。
磨具组织号与磨粒率的对应关系 |
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 |