6.3.3 砂轮的特性与选择 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、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)磨料 磨料是砂轮的主要组成部分,它具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和一定的韧性,以承受磨削时的切削热和切削力,同时还应具备锋利的尖角,以利磨削金属。常用磨料代号、特点及应用范围简表 6.6 表 6.6 常用磨料代号、特性及适用范围
(2)粒度 粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大于 40 μ m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度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40 μ m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20 μ m。 砂轮的力度对磨削表面的粗糙度和磨削效率影响很大。磨粒粗,磨削深度大,生产率高,但表面粗糙度值大。反之,则磨削深度均匀,表面粗糙度值小。所以粗磨时,一般选粗粒度,精磨时选细粒度。磨软金属时,多选用粗磨粒,磨削脆而硬材料时,则选用较细的磨粒。粒度的选用见表 6.7。 表 6.7 磨料粒度的选用
(3)结合剂 结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性极耐腐蚀性,主要取决于结合剂的种类和性质。常用结合剂的种类、性能及适用范围见表 6.8。 表 6.8常用结合剂的种类、性能及适用范围
(4)硬度 砂轮硬度是指砂轮工作时,磨粒在外力作用下脱落的难易程度。砂轮硬,表示磨粒难以脱落;砂轮软,表示砂轮容易脱落。砂轮的硬度等级见表 6.9。 表 6.9 砂轮的硬度等级及代号
砂轮的硬度与磨料的硬度是完全不同的两个概念。硬度相同的磨料可以制成硬度不同的砂轮,砂轮的硬度主要决定于结合剂性质、数量和砂轮的制造工艺。例如,结合剂与磨粒粘固程度越高,砂轮硬度越高。 砂轮硬度的选用原则是:工件材料硬,砂轮硬度应选用软一些,以便砂轮磨钝磨粒及时脱落,露出锋利的新磨粒继续正常磨削;工件材料软,因易于磨削,磨粒不易磨钝,砂轮应选硬一些。但对于有色金属、橡胶、树脂等软材料磨削时,由于切屑容易堵塞砂轮,应选用较软砂轮。粗磨时,应选用较软砂轮;而精磨、成型磨削时,应选用硬一些的砂轮,以保持砂轮的必要形状精度。机械加工中常用砂轮硬度等级为 H至N(软2-中2)。 (5)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。 表 6.10 砂轮组织分类
(6)形状与尺寸 砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、加工方法及工件的加工要求来确定的。常用砂轮名称、形状简图、代号和主要用途见表 6.11。 表 6.11 常用砂轮形状、代号和用途 砂轮的特性均标记在砂轮的侧面上,其顺序是:形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。例如:外径 300mm,厚度50mm,孔径75mm,棕刚玉,粒度60,硬度L,5号组织,陶瓷结合剂,最高工作线速度35m/s的平行砂轮,其标记为:砂轮1-300 × 50 × 75-A60L5V-35m/s。 |