的筛网,但不能通过每英寸长度上有54个孔目的筛网。其颗粒尺寸为425~355um。
颗粒更小的磨粒称为微粉,其号数越小,表示磨料的颗粒也越小,即粒度越细。微粉从粗到细依次为W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5、W2.5、W1.5、W1.0、W0.5。
微粉用显微镜测量其粒度,粒度号W表示微粉,阿拉伯数字表示磨粒的实际宽度尺寸。例如W40表示颗粒的大小为40~28um。
砂轮的粒度对工件表面的粗糙度和磨削效率有较大的影响。
3.结合剂 结合剂是将磨料黏结成各种砂轮的材料。结合剂的种类及其性质,影响砂轮的硬度、强度。结合剂的名称及其代号见表5-2-2。
表5-2-2 结合剂代号(GB/T2484-94)
由于砂轮在高速旋转中进行磨削加工,而且又是在高温、高压、强冲击载荷以及强腐蚀性切削液的条件下进行工作,所以磨料黏结的牢固程度,结合剂本身的耐热、耐蚀性能,就成为结合剂的重要要求。
4.硬度 砂轮的硬度是指结合剂黏结磨粒的牢固程度。磨粒黏结越牢,表明砂轮越硬,也就是磨粒越不易脱落。砂轮的硬度与磨料的硬度决不可混为一谈。软的砂轮,其磨料可以很硬,只是磨粒黏结不牢,容易脱落;相反,较软的磨料也可以黏结成硬度很高的砂轮。
根据GB/T2484-94标准,砂轮的硬度代号按由软至硬顺序为:A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、Y。
5.组织 砂轮的组织是表示其内部结构松紧程度的参数。用磨料、结合剂、空隙(气孔)三者在砂轮内部的体积比例来衡量。砂轮所含磨料比例越大,组织越紧密;反之,空隙越大,砂轮组织越疏松(见图5-2-2)。
图5-2-2 砂轮的组织
a)松 b)中 c)密
根据GB/T2484-94标准,砂轮组织号按磨粒率从大到小的顺序为0,1,2,3,4,5,
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6,7,8,9,10,11,12,13,14。其中,磨粒占体积的百分比见表5-2-3。
表5-2-3 不同组织号砂轮磨粒占砂轮体积比例
砂轮的组织紧密,易保持砂轮的几何形状,砂轮的寿命长和磨削精度高;组织疏松,砂轮中空隙可容纳磨屑,在湿磨或干磨时能将切削液或空气带入磨削区,以减少磨削热,提高磨削效率。但组织疏松的砂轮磨损快,使用寿命短。
6.形状和尺寸 砂轮有不同的形状和尺寸,适用于不同的磨削加工。常用砂轮形状代号和尺寸标记见表5-2-4。
表5-2-4 通用砂轮形状代号和尺寸标记(GB/T2484-94摘录)
7.强度 砂轮强度通常用安全工作速度表示。
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砂轮高速旋转时受到很大的离心力的作用,如果没有足够的强度,砂轮就会爆裂而引起严重事故。离心力的大小与砂轮圆周速度的平方成正比例,所以当砂轮圆周速度增大到一定数值时,离心力就会超过砂轮强度所允许的范围,使砂轮爆裂。故各种砂轮都规定了安全工作速度,其速度要远低于砂轮爆裂的速度。
砂轮的安全工作速度在砂轮上以最高工作速度标识,其安全系数为1.5。
第二节 砂轮的选择和应用
每种砂轮各有其特性,都有一定的适用范围,一般应根据工件的材料、形状、热处理方法、加工精度、表面粗糙度、磨削用量及磨削形式等选用。砂轮的主要工作特性选择和应用范围如下:
一、磨料的选择 选择磨料时应注意: 1.须考虑被加工材料的性质。抗拉强度较高的材料,应选用韧性较大的磨料;硬度低、伸长率大的材料,应选用较脆的磨料;对高硬度材料,则应选择硬度更高的磨料。
2.须注意选用不易与工件材料产生化学反应的磨料,以减少砂轮的磨损。
3.须注意磨料在一定介质中、一定温度下受到侵蚀的趋势,以保证砂轮的寿命。 一般的选择原则是:工件为一般材料,可选用棕刚玉;工件材料为淬火钢、高速钢,可选用白刚玉或铬刚玉;工件材料为黄铜、铸铁可选用黑色碳化硅;工件材料为硬质合金,则可选用人造金刚石或绿色碳化硅。归纳起来讲,工件材料硬,磨料更要硬;表面如要光,磨料则要韧。
普通磨料的特点及应用范围见表5-2-5。
二、粒度的选择 粒度的选择应考虑加工工件尺寸、几何精度、表面粗糙度、磨削效率以及如何避免某些缺陷产生等因素。
一般来说,要求工效高、表面粗糙度值较大、砂轮与工件接触面大、工件材料韧性大和伸长率较大,以及加工薄壁工件时,应选择大一些的粒度;反之,加工高硬度、脆性大、组织紧密的材料,精磨、成形磨或高速磨削时,则应选择较小的粒度。常用的粒度是46#~80#。粗磨时选用粗粒度砂轮,精磨时选用细粒度砂轮。另外,端磨应比周磨的砂轮粒度粗;内圆磨应比外圆磨的砂轮粒度粗;干磨应比湿磨的砂轮粒度粗。粒度的选择可参考表5-2-6。
三、砂轮硬度的选择 硬度选择的一般原则是:磨削硬材料,应选用软砂轮,以使其保持较好的“自锐性“,提高砂轮的使用寿命,减少磨削力和磨削热;磨削软材料时,应选用硬砂轮,可在较长时间保持磨粒微刃的锋利,利于切削。具体情况如下:
1.磨削韧性大的有色金属工件、刃磨硬度高的刀具、磨削薄壁件及易堵塞砂轮的材料时,应选用较软的砂轮;镜面磨削应选择超软砂轮。
2.工件材料相同,纵向磨削与切入磨削,周边磨削与端面磨削,外圆磨削与内圆、平面磨削,湿磨与干磨,精磨与粗磨,断续表面磨削和连续表面磨削等,前者均要选用比后
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者较硬的砂轮。
3.高速、高精密磨削、钢坯荒磨、工件去毛刺等,应选择较硬的砂轮。
4.磨削时自动进给与手动进给,树脂结合剂砂轮与陶瓷结合剂砂轮,前者的硬度比后者均要高。
四、结合剂的选择 结合剂直接影响到砂轮的强度和硬度。各类结合剂适用范围见表5-2-7。
表5-2-5 普通磨料的选择
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表5-2-6 粒度的选择
表5-2-7 结合剂适用范围
五、形状和尺寸的选择 砂轮的形状和尺寸应根据所用磨床、加工要求和磨削方式合理选用。
1.磨床刚性好、动力较大,可选用较宽的砂轮。
2.加工特软和韧性大的薄壁件、细长件,应选择较窄的砂轮。
3.在磨削效率和工件表面质量要求较高时,应选用宽一些的砂轮;在安全工作速度和机床条件允许的情况下,尽量选用直径大一些的砂轮。
4.对切入式和成形磨削,砂轮宽度应略宽于工件加工部分宽度。
5.内圆磨削选择砂轮宽度时,应视孔径、孔深、工件材料及冷却方式而定,在冷却条件允许的情况下,砂轮的直径可选择稍大一些,一般可达工件孔径的2/3。
复习思考题
1.组成砂轮的三要素是什么?请简单叙。 2.砂轮有哪些特性要素?
3.试述磨料、结合剂的种类、特性和应用范围。
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