磨工工艺--第二章砂轮-PPT.ppt

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1、 磨工工艺 襄阳技师学院 刘军 第二章 砂轮 第二章 砂轮 一、砂轮的结构 砂轮是磨料和结合剂以适当的比例混合，经压制、干燥、烧结而成。烧结后还需车削成型、静平衡、硬度测定及最高工作速度实验等一系列工序，以保证砂轮质量。主要起切削作用 主要起容屑和冷却作用 主要起粘接作用 砂轮制作视频v 二、砂轮的特性 砂轮的工作特性由以下几个要素衡量；磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、强度、形状和尺寸等。各种特性都有其适用的范围1、磨料 是构成砂轮的主体材料，磨料经压碎后即成为各种粗细不等、形状各异的磨粒，在磨削时需经强烈的摩擦、挤压和高温的作用，因此对磨料的性能和成分都有一定的要求。磨料应具有如下性能：较高

2、的硬度和较高的强度。硬度要高于工件的硬度，这样才能切掉工件上的金属。较好的韧性。磨料的韧性是指磨料在外力作用下，抵抗破坏的 能力。较好的热稳定性（红硬性）。磨料的热稳定性是指磨料在磨削的高温之下，保持其物理性能的能力。较好的化学稳定性。磨料的化学稳定性是指磨料不与工件粘附、扩散，不发生化学反应、变化的性能。磨料的种类 磨料的种类分为普通磨料和超硬磨料两大类。前者主要有刚玉类和碳化物类，后者主要有金刚石类和立方氮化硼类。普通磨料的品种名称及代号见表磨料名称 代号刚玉类棕刚玉 A白刚玉 WA黑刚玉 BA铬刚玉 PA锆刚玉 ZA单晶刚玉 SA微晶刚玉 MA碳化物类碳化硼 BC黑碳化硅 C绿碳化硅 G

3、C立方碳化硅 SC超硬类磨料 超硬类磨料是近年来发展的新型磨料，我国能制造的有人造金刚石和立方氮化硼两种，它们的砂轮结构与一般砂轮有所区别。人造金刚石（SD）立方氮化硼（）硬度比较 从硬到软的次序为：金刚石 人造金刚石 立方氮化硼 碳化硼 绿碳化硅 立方氮化硅 黑炭化硅 单晶刚玉 白刚玉 铬刚玉 棕刚玉。韧性比较 磨料从韧到脆的次序为铬刚玉 单晶刚玉 棕刚玉 白刚玉 微晶刚玉 黑炭化硅 绿碳化硅 立方氮化硼 金刚石。2、砂轮的粒度 粒度是指磨料颗粒的大小。粒度号越大，表示磨料颗粒越小或者说粒度越细。根据磨料标准（GB T）规定，粒度用个粒度代号表示。粒度从粗到细的号数为：颗粒更小的磨粒称为微粉

4、，其号数越小，表示磨料的颗粒越小，亦即粒度越细。微粉从粗到细依次为 W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W、W3.5、W2.5、1.5、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W 表示颗粒的大小为。老标准（JB1182-71）规定 分29 个代号 结合剂 结 合 剂 是 将 磨 料 年 粘 接 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。（）陶瓷结合剂（代号V）。（2）树脂结合剂（代号B）。（3）橡胶结合剂（代号R）。（4）菱苦土结合剂（代号Mg）（5）增强树脂结

5、合剂和增强橡胶结合剂（代号BF）（6）金属结合剂（代号J）（5）4、砂轮的硬度砂轮的硬度是指结合剂粘结磨粒的牢固程度。磨粒粘结越牢，表明砂轮越硬，也就是磨粒不易脱落。根据GB/T248494 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。老标准对照大级名称超软 软1 中软 中 中硬 硬 超硬小级名称超软 软1 软2 软3中软1中软2 中1 中2 中硬1 中硬2 中硬3 硬1 硬2 超硬代号 D E F G H J K L M N P Q R S T Y5.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

6、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，砂轮组织越稀松图35.疏松 中等 紧密 根据GB/T248494 标准，砂轮组织代号按磨料率从小到大的顺序为：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14。其中，其中磨粒占砂轮体积的百分比见下表。新老标准对照组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12磨料率/（%）62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38疏密程度 紧密 中等 疏松组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 13 14磨粒占砂轮体积（%）62 60 58

7、56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 346.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代号见下表 通用砂轮形状代号和尺寸标记 代号 名称 断面图形状 尺寸标记1平行砂轮 1型面DXTXH 2简型砂轮 2DXTW 3单斜边砂轮 3D/JXT/UXH 代号 名称 断面图形状 尺寸标记 4双斜边砂轮4DXT/UXH5单面凹砂轮5型面 DXTXHP,F6杯型砂轮6DXTXHW,E7双面凹一号砂轮7型面DXTXHP,F,G代号 名称 断面图形状 尺寸标记 8双面凹二号砂轮8DXTXHW,J,F,G11碗型砂轮11D/JXTXHW,J

8、,F,G12a梯形一号砂轮12aD/JXT/UXHW,E,K12b梯形二号砂轮12bD/JXT/UXH E,K代号 名称 断面图形状 尺寸标记 23单面凹带锥砂轮23DXT/NXHP,F26双面凹带锥砂轮26DXT/N/OXHP,F,G27钹形砂轮27DXUXH38单面凸砂轮38D/JXT/UXH41薄片砂轮41DXUXH 老国标砂轮代号常用及用的比较多的是平行砂轮（P），筒型砂轮（N），单斜边二号砂轮（PDX2），双斜边一号砂轮（PSX1），杯型砂轮（PDA），单面凹砂轮（B），双面凹砂轮（PSA），碗型砂轮（BW），碟型一号砂轮（D1），碟型三号砂轮（D3），单面凹带锥砂轮（PZA），双面

9、凹带锥砂轮（PSZA），单面凸砂轮（PDT），薄片砂轮（PB）。7.砂轮强度砂轮强度通常用安全工作速度表示砂轮高速旋转中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，所有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。故所有砂轮都规定了安全工作速度，其速度要远低与砂轮爆裂的速度。v 三、砂轮的标记根据GB/T248594 磨具标准规定，砂轮各特性参数应在砂轮上标记，其次序是：砂轮形状代号和尺寸标记、磨料、粒度、硬度、组织号、结合剂、最高工作速度及标准号。例如，砂轮1300X50X75A60L5V

10、35m/s GB2485 含义为：外径300mm、厚度50mm、孔径75mm、磨料为棕刚玉，粒度r60#、硬度L、5 号组织、陶瓷结合剂、最高工作速度35m/s 的平行砂轮，按GB248484 规定，标志顺序如下：磨具形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、组织、结合剂和最高线速度。砂轮标志方法见示例：四、砂轮的选择和应用1、磨料的选择选择磨料时应注意以下几点：须考虑被加工材料的性质。抗拉强度较高的材料，应选用硬度较大的磨料；硬度低、伸长率较大的材料，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。须注意选用不易与工件材料发生化学反应的磨料，以减少砂轮的磨损。须注意磨料在一定介质中、一定温度下受

11、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，可选棕刚玉；工件材料为淬火钢、高速钢，可选白刚玉和铬刚玉；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2、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，要求功效高、表面粗糙度值较大、砂轮与工件接触面积大、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，则应选较小的粒度。常用的

12、粒度是4680。粗磨时应选用粗粒度砂轮，精磨时应选用细粒度砂轮。另外，端磨应比周磨粒度粗；内圆磨应比外圆磨砂轮粒度粗；干磨应比湿磨的砂轮粒度粗。3.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”，提高砂轮的寿命，减小摩擦力和磨削热；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。（1）磨削韧性大的有色金属工件、刃磨硬度硬度高的刀具、磨削薄壁件及易堵塞砂轮的材料时，应选用较软的砂轮；镜面磨削应选用超软的砂轮。（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，断续表面磨与连

13、续表面磨削等，前者要选用比后者较硬的砂轮。（3）高速、高精密磨削、钢胚荒磨、工件去毛刺等，应选择较硬的砂轮。4.结合剂的选择结合剂名称 代号 适用范围陶瓷结合剂 V适用于内、外圆、无心、螺纹与成形磨削以及刃磨、珩磨与超精磨等；适于对碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、有色金属以及玻璃陶瓷等材料进行加工菱苦土结合剂Mg适用于磨削热传导性差的材料以及砂轮与工件接触面积较大的工件，还广泛用于石材加工和磨米树脂粘合剂B适用于荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭、打磨铸、锻件毛刺等橡胶粘合剂R适于制造无心磨导轮、精磨抛光砂轮、超薄型切削用片状砂轮以及轴承精加工砂轮5、形状和尺寸的选择(1)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。（2）磨床刚性号、动力较大，可选用较宽的砂轮。（3）加工特宽和韧性大的薄壁件、细长件，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）对切入方式和成型磨削，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，在冷却料件允许的情况下，砂轮的直径可选择稍大一些，一般可达工件孔径的2/3.