砂轮基础知识

营业部砂轮基础知识一、砂轮的构成：砂轮的结构由磨粒、结合剂、孔隙三部分构成，如下图所示：一般砂轮需要经过：混料加压成形干燥烧结整形静平衡硬度检测安全回转试验，共计八个步骤生产而成。。磨粒：指露出表面部分，起切削作用。孔隙：起容纳切屑、磨削液和散热作用。结合剂：将磨料粘成一定的形状。（第四要素：为改善磨具性能，可浸渍填充剂于气孔之内，如硫、二硫化钼、蜡、树脂以改善砂轮的性能）二、砂轮的分类：砂轮分为普通砂轮与起硬砂轮二大类。（一）普通砂轮普通砂轮指人造磨粒而进行生产的砂轮，分为刚玉系与碳化物系二大类。详细性能见下表中：普通砂轮的特点及应用范围类别磨料名称及代号特点应用范围刚玉系棕刚玉A（GZ）棕褐色，韧性好，硬度较高，价格便宜适用于磨削碳钢、合金钢、铸铁、硬青铜等，应用较广泛白刚玉WA(GB)白色，硬度比棕刚玉高，韧性较棕刚玉低。棱角锋利，自锐性好，磨削产生热量比棕刚玉低适用于磨削淬火钢、高速钢、螺纹、齿轮及薄壁零件等。单晶刚玉SA(GD)浅黄或白色，硬度和韧性都比白刚玉高。颗粒呈球状，耐磨性好，切削能力较强适用于磨削不锈钢和高钒高速钢。铬刚玉PA(GG)玫瑰红或粉红色，韧性比白刚玉高，硬度与白刚玉相近，磨削工件表面粗糙度较低适用于淬火钢、合金钢、刀具的刃磨及螺纹工件、量具及仪表零件的精密磨削微晶刚玉MA(GW)颜色与棕刚玉近似，磨粒由许多微小晶体组成，韧性好，强度高适用于磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢和特殊球墨铸铁，还用于生负荷和精密磨削。锆刚玉ZA(GA)灰白色，韧性高，耐磨性好适用于重负荷磨削、耐热合金钢、钴合金钢和奥氏体不锈钢黑刚玉BA(GH)黑色，硬度比棕刚玉低，具有一定的韧性适用于打磨除锈抛光光等镨钕刚玉灰白色，硬度适用于球墨铸NA(GP)比白刚玉高，韧性比白刚玉低铁、高磷铸铁、不锈钢、及超硬高速钢磨削碳化物系黑碳化硅C(TH)黑色有光泽，硬度比刚玉类高，韧性低，导热性好，自锐性好，棱角锋利适用于磨削强度低的脆性材料，如铸铁、青铜、黄铜、玻璃、陶瓷、皮革、橡胶、塑料、宝石、玉石、玉器绿碳化硅GC(TL)绿色，硬度仅次于碳化硼和金刚石，韧性低，棱角锋利，自锐性好，价格较贵除与黑硕化硅用途相同外，主要用于硬质合金刃具刃磨、螺纹磨削、加工宝石、及贵重金属、半导体的研磨碳化硼BC(TP)黑色，硬度仅次于金刚石，耐磨性好用于CARBIDE、陶瓷、宝石的刀具。从上表可知，磨削抗张强度高的材料，选用韧性较大的刚玉砂轮，磨削抗张强度低的材料时，选用脆性较大而硬度高的碳化物类砂轮。棕刚玉、白刚玉、碳化硅磨料牌号如下表：磨料种类用途牌号棕刚玉陶瓷结合剂磨具A高速砂带（含机加工页砂布）A-P1页状砂布A-P2树脂和橡胶结合剂磨具A-B喷砂、抛光A-S白刚陶瓷结合剂磨具WA有机结合剂磨具WA-B玉涂附磨具WA-P黑碳化硅陶瓷结合剂磨具GC有机结合剂磨具C-B手工用张页式涂附磨具C-P绿碳化硅陶瓷结合剂磨具GC有机结合剂磨具GC-B手工用张页式涂附磨具GC-P（二）普通磨料粒度粒度表示磨粒颗粒的大小。粒度有二种表示方法：筛分法、光电沉降仪法（或称沉降管粒度仪法）。筛分法是以网筛孔尺寸来表示。微粉是以沉降时间来测定。粗磨粒按GB/T2481-1998规定分F4~F220共26个号，粒度号越小，磨粒越粗。微粉规定分F240~F1200共11个号，粒度号越大，磨粒相应也越细。磨料粒度（GB/T2481.1-1998）粒度号筛孔尺寸粒度号筛孔尺寸粒度号筛孔尺寸mmummmummmumF44.75F161.18F60250F54.00F201.00F70212F63.35F22850F80180F72.80F24710F90150F82.36F30600F100125F102.00F36500F120106F121.70F40425F15075F141.40F46355F18075.63F54300F22063.53微粉粒度号粒度号粒度中值um粒度号粒度中值um粒度号粒度中值umF23053.0+/-3.0F36022.8+/-1.5F8006.5+/-1.0F24044.5+/-2.0F40017.3+/-1.0F10004.5+/-0.8F28036.5+/-1.5F50012.8+/-1.0F12003.0+/-0.5F32029.2+/-1.5F6009.30+/-1.0粒度的选择：（1）加工精度要求高时，选用较细的粒度。（2）当磨具和工件接触面积大，或磨削深度较大时，应选用粗粒度磨具。（3）粗磨时粒度比精磨时粗。（4）切断和磨沟工序，应选用粗粒度、组织疏松、硬度较高的砂轮。（5）磨削软金属或韧性金属时，砂轮表面易被切屑堵塞，所以应选用粒度粗的砂轮。磨硬度高的材料用粗的。（6）成型磨削时，用细粒度。（7）高速磨削，粒度比普通磨削时偏细1～2个粒度号。不同粒度磨具应用范围参考表F14以下粗用于荒磨或重负荷磨削，磨皮革、磨地板、喷砂、打锈等。F14~F46用于一般平面磨、外圆磨、无心磨、工具磨等磨床上粗磨淬火钢、黄铜、CARBIDE等。F60~F100用于精磨各种刀具的刃磨，螺纹。F100~F220用于刀具的刃磨、精磨F150~F1000用于精密仪器部件的精磨F1000以上用于超精磨、镜面加工及精研（三）普通磨具结合剂结合剂是把磨粒进行粘结在一起，形成砂轮，常用的结合剂见下表。普通磨具结合剂代号性能及使用范围名称及代号性能用途陶瓷结合剂V(A)化学性能稳定、耐热、抗酸碱、气孔率大，磨耗小、强度高、能较好地保持外形，应用广泛。含硼的陶瓷结合剂，强度高，结合剂用量少，可相应增大磨具的气孔率适用于内圆、外圆、无心、平面、成形及螺纹磨削、刃磨、珩磨及超精磨。用于加工各种钢材、铸铁、有色金属、及玻璃、陶瓷材质，适用于大气孔率砂轮树脂结合剂B（S）结合强度高，具有一定弹性，高温下容易烧毁，自锐性好，抛光性好、不耐酸碱可加入石墨或铜粉制成导电砂轮用于荒磨、切削和自由磨削，如薄片砂轮、高速、重负荷、低粗糙度磨削，打磨铸、锻件毛刺等砂轮及导电砂轮增强树脂结合剂BF树脂结合剂中加入玻璃纤网增加砂轮强度用于高速砂轮(v=60~80/s)，薄片砂轮，打磨焊缝、或切断橡胶结合剂B（S）强度高，比树脂结合剂更富弹性，气孔率料小，磨粒钝化后易脱落。耐热性差（150度），不耐酸碱，磨时有臭味。用于精磨、镜面磨削砂轮，超薄片状砂轮、轴承、叶片、钻头沟槽等用抛光砂轮，无心磨导轮等。菱苦土结合剂Mg(L)结合强度较陶瓷结合剂差，但有良好的自锐性能，工作时发热量小，因此在某些工序上磨削效果优于其他结合剂。但易水解不宜湿磨用于磨削热传导性差的材料及工件接触面大的磨削。用于保安刀片、切纸刀具、农用刀具、粮食加工、地板及胶体材质加工。砂轮速度小于20m/s（四）普通磨具硬度砂轮的硬度指砂轮上磨粒在切削力作用下，从结合剂中脱落的难易程度。砂轮硬度高，则不易脱落，砂轮硬度低，则易脱落。注意，砂轮的硬度与磨粒自身的硬度不是同的概念。影响砂轮硬度主要原因是：A、结合剂量的大小B、制作中的成形密度、烧结温度及时间。在使用时，硬度的选择应参考如下几点：（1）工件硬度高时，砂轮的硬度应低。（2）一般粗磨比精磨时选较硬砂轮；内圆磨时，砂轮与工件接触面积比外圆磨时大，易使工件发热，砂轮应软一些。（3）成形磨时，选硬的。（4）导热性差，选择软的。（5）砂轮与工件接触面积大时，选软的。（6）精磨时，选软的。（五）普通砂轮组织砂轮组织指砂轮中磨粒、结合剂、气孔三者间的比例关系。磨粒所占体积百分比越大，气孔越小，则砂轮的组织紧密；反之，气孔越大，组织越疏松。通常砂轮组织表示方法有二种：1）在砂轮体积中磨粒所占体积的百分比，通常称为磨粒率来表示。2）用砂轮中气孔的数量和大小，即气孔率来表示。（六）普通砂轮强度砂轮强度指砂轮高速旋转时抵抗自身破碎的能力。由于砂轮高速旋转时，产生的离心力，超出砂轮的粘结能力时，会产生破碎。一般制作时，必须通过回二转试验来进行质量保证。回转试验是以砂轮上标志的最高工作速度，按一定的安全系数来进行的。例：砂轮上标志的最高工作速度=50m/s。安全系数为1.6倍及1.5倍。试说明相关的砂轮的强度？答：该砂轮的最高工作为50*1.6=80m/s及50*1.5=75m/s则可知，若该砂轮为合格产品，则必须在以上最安全的系数下，运转30秒为出厂时合格产品。注：（1）以上为出厂标准，实际使用时，最高速度不可高于砂轮上标注的最高速度。另，由于砂轮的形状不同，相关的具体最高旋转速度以厂家出厂标准为准。（2）树脂、橡胶结合剂的砂轮在存放1年后，必须重新进行回转强度检验后才能使用。（七）普通砂轮的标记砂轮书写的顺序是：砂轮形状代号、尺寸、磨料材质、磨粒、硬度、组织、结合剂、最高工作速度。如：外径300mm、厚度50mm、孔径75mm、棕刚玉、粒度F60、硬度为L、组织5号、陶瓷结合剂、最高工作速度为35m/s的平形砂轮标记方法如下：标记：砂轮I型—350*50*75—A60L5V-35m/s（GB/T2484）三、超硬砂轮：超硬砂轮指金刚石与立方氮化硼砂轮。