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刀具磨削加工时如何正确选择砂轮

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-11    浏览次数:20

砂轮磨具的种类很多,并有各种形状和尺寸,根据砂轮的磨料、结合剂材料以及制造工艺的不同,每一种砂轮都有一定的适用范围。若选择不当就将直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。因此,磨削加工时,必须根据具体情况选用合适的砂轮。那么应如何正确选择砂轮?针对磨削中常用的砂轮进行汇总,让大家明明白白挑选砂轮。

普通砂轮的选择

 

1、磨料的选择磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。

a.磨抗张强度高的材料时,选用韧性大的磨料。

b.磨硬度低,延伸率大的材料时,选用较脆的磨料。

c.磨硬度高的材料时,选用硬度更高的磨料。

d.选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。

 

最常用的磨料是棕刚玉(A)和白刚玉(WA),其次是黑碳化硅(C)和绿碳化硅(GC),其余常用的还有铬刚玉(PA)、单晶刚玉(SA)、微晶刚玉(MA)、锆刚玉(ZA)

 

棕刚玉砂轮:棕刚玉的硬度高,韧性大,适宜磨削抗拉强度较高的金属,如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等,这种磨料的磨削性能好,适应性广,常用于切除较大余量的粗磨,价格便宜,可以广泛使用。

 

白刚玉砂轮:白刚玉的硬度略高于棕刚玉,韧性则比棕刚玉低,在磨削时,磨粒容易碎裂,因此,磨削热量小,适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮,成本比棕刚玉高。

 

黑碳化硅砂轮:黑碳化硅性脆而锋利,硬度比白刚玉高,适于磨削机械强度较低的材料,如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。

 

绿碳化硅砂轮:绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高,磨粒锋利,导热性好,适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。

 

铬刚玉砂轮:适于磨削刀具,量具、仪表,螺纹等表面加工质量要求高的工件。

 

单晶刚玉砂轮:适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料及易变形烧伤的工件。

 

微晶刚玉砂轮:适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等,用于成型磨,切入磨,镜面磨削。

 

锆刚玉砂轮:适于磨削奥氐体不锈钢、钛合金、耐热合金,特别适于重负荷磨削。

 

2、粒度的选择主要取决于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。

 

粒度是指磨料的颗粒尺寸,其大小则用粒度号表示。用粗粒度砂轮磨削时,生产效率高,但磨出的工件表面较粗糙;用细粒度砂轮磨削时,磨出的工件表面粗糙度较好,而生产率较低。在满足粗糙度要求的前提下,应尽量选用粗粒度的砂轮,以保证较高的磨削效率。一般粗磨时选用粗粒度砂轮,精磨时选用细粒度砂轮。

 

当砂轮和工件接触面积较大时,要选用粒度粗一些的砂轮。例如,磨削相同的平面,用砂轮的端面磨削比用砂轮的周边磨削选的粒度要粗些。

 

3、硬度的选择主要取决于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面质量。

 

硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料磨加工的要求,制造砂轮时分成不同硬度的等级。

 

砂轮选得过硬,磨钝的磨粒不易脱落,砂轮易堵塞,磨削热增加,工件易烧伤,磨削效率低,影响工件表面质量;砂轮选得过软,磨粒还在锋利时就脱落,增加了砂轮损耗,易失去正确的几何形状,影响工件精度。所以砂轮硬度的选择要适当,还应根据砂轮与工件接触面积大小、工件形状、磨削的方式、冷却方式、砂轮的结合剂种类等因素来综合考虑。

 

下列砂轮硬度选择原则供参考:

 

a.磨削软材料时要选较硬的砂轮,磨削硬材料时则要选软砂轮;

 

b.磨削软而韧性大的有色金属时,硬度应选得软一些;

 

c.磨削导热性差的材料应选较软的砂轮;

 

d.端面磨比圆周磨削时,砂轮硬度应选软些;

 

e.在同样的磨削条件下,用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高1~2小级;

 

f.砂轮旋转速度高时,砂轮的硬度可选软1~2小级;

 

g.用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高1~2小级。

 

4、结合剂的选择应根据磨削方法,使用速度和表面加工要求等条件予以考虑。

 

最常用的砂轮结合剂有陶瓷结合剂(V)和树脂结合剂(B)

 

陶瓷结合剂是一种无机结合剂,化学性能稳定、耐热、抗腐蚀性好,气孔率大,这种结合剂制造的砂轮磨削效率高、磨耗小,能较好地保持砂轮的几何形状,应用范围最广。砂轮适于磨削普通碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、硬质合金、有色金属等。但是,陶瓷结合剂砂轮脆性较大,不能受剧烈的振动。一般只能在35/秒以内的速度下使用。。

 

树脂结合剂是一种有机结合剂,这种结合剂制造的砂轮强度高,具有一定的弹性,耐热性低,自锐性好,制作简便,工艺周期短。可制造工作速度高于50/秒的砂轮和很薄的砂轮。它的应用范围仅次于陶瓷结合剂,广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削,如磨钢锭,铸件打毛刺等。可制造高速、高光洁度砂轮,重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。

 

5、组织的选择主要考虑工件所受的压力、磨削方法、工件材质等。

 

组织是指砂轮中磨粒所占砂轮体积的百分比。砂轮组织等级的划分是以62%的磨粒体积百分数为“0”号组织,磨粒体积每减2%,其组织增加一号,依此类推,共分15个号。号数越大,组织越松。

 

组织紧密的砂轮能磨出较好的工件表面,组织疏松的砂轮,因空隙大,可以保证磨削过程中容纳磨屑,避免砂轮堵塞。通常粗磨和磨削较软金属时,砂轮易堵塞,应选用疏松组织的砂轮;成型磨削和精密磨时,为保持砂轮的几何形状和得到较好的粗糙度,应选用较紧密组织的砂轮;磨削机床导轨和硬质合金工具时,为减少工件热变形,避免烧伤裂纹,宜采用松组织的砂轮;磨削热敏性大的材料、有色金属、非金属材料宜采用大于12#组织的砂轮。

 
 
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