⾦刚⽯砂轮介绍
简介：
以⾦刚⽯磨料为原料，分别⽤⾦属粉、树脂粉、陶瓷和电镀⾦属作结合剂，制成各种形状的制品，⽤于磨削、抛光、研磨的⼯具叫⾦刚⽯磨具 结构
⾦刚⽯磨具结构⼀般由⼯作层、基体、过渡层三部分组成。触摸笔
⼯作层⼜称⾦刚⽯层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的⼯作部分。过渡层⼜称⾮⾦刚⽯层，由结合剂、⾦属粉和填料组成，是将⾦刚⽯层牢固地连接在基体上的部分。
基体是由铝、钢或电⽊加⼯⽽成，起⽀承⼯作层和装卡磨具的作⽤。
⽤途
由于⾦刚⽯磨料所具有的特性（硬度⾼、抗压强度⾼、耐磨性好），是⾦刚⽯磨具在磨削加⼯中成为磨削硬脆材料及硬质合⾦的理想⼯具，不但效率⾼、精度⾼，⽽且粗糙度好、磨具消耗少、使⽤寿命长，同时还可改善劳动条件。因此⼴泛⽤于普通磨具难于加⼯的低铁含量的⾦属及⾮⾦属硬脆材料，如硬质合⾦、⾼铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝⽯、半导体材料、⽯材等。
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分类：
⾦刚⽯砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂⾦刚⽯砂轮；陶瓷结合剂⾦刚⽯砂轮；⾦属结合剂⾦刚⽯砂轮（青铜结合剂⾦刚⽯砂轮）
⾦刚⽯砂轮按⽣产⼯艺可分为：烧结式⾦刚⽯砂轮（树脂结合剂⾦刚⽯砂轮；陶瓷结合剂⾦刚⽯砂轮；⾦属结合剂⾦刚⽯砂轮）；电镀⾦刚⽯砂轮；钎焊⾦刚⽯砂轮。
⾦刚⽯砂轮按磨削⽅式可分为：磨钻⽯⽤⾦刚⽯砂轮；磨硬质合⾦⽤⾦刚⽯砂轮（⾦刚⽯⼑磨砂轮）；磨⾦刚⽯复合⽚⽤⾦刚⽯砂轮；⽆芯磨床⽤⽆⼼磨⾦刚⽯砂轮；
磨陶瓷制品⽤⾦刚⽯砂轮；切割⽤⾦刚⽯砂轮（也被称为⾦刚⽯切割⽚）；⾦刚⽯锯⽚。
⾦刚⽯砂轮按外观或形状可分为：平⾏砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。
⼈造⾦刚⽯⼜称"⼯业钻⽯"，它和天然⾦刚⽯⼀样，是当今⼈们已知⾃然界中最硬的物质。由于它具有极⾼的硬度，抗压强度和耐磨性，抗酸碱性以及良好的导热性和半导体性能，因⽽它被制成的各种⼯具制品能⼴泛应⽤于冶⾦、机械、地质、⽯油、电⼦、光学、建筑、⽯材等各个领域。⼈造⾦刚⽯砂轮是以⼈造⾦刚⽯为主要原材料配以其他⾦属粉料经过⾼温、⾼压形成的⼀种⼈造⾦刚⽯制品，能⼴泛应⽤于硬质合⾦、有⾊⾦属和⾮⾦属的磨削加⼯。
粒度选⽤
⼈造⾦刚⽯粒度的粗细以粒度号表⽰。粒度的粗细直接影响⼯件表⾯粗糙度、磨削效率和磨具损耗。选择粒度原则上是在满⾜加⼯⼯件要求的条件下选⽤尽可能粗的粒度，这样可以提⾼磨削效率和降低磨具的损耗。（见右表）
⾦刚⽯粒度⼀般分
磨削⼯序选⽤粒度钨铜电触头
粗磨30#-120#
中磨120#-240#
精磨240#-W40
研磨、抛光W40-W1
结合剂选⽤
⼈造⾦刚⽯砂轮根据结合剂的不同⼀般分为树脂砂轮、⾦属砂轮、陶瓷砂轮和电镀砂轮。不同的结合剂有着不同的性能，要根据不同的加⼯对象、要求来选⽤合适的结合剂。
结合剂代号主要⽤途
树脂结合剂B ⽤于硬质合⾦、玻璃、陶瓷、⽯材和宝⽯的切割、磨削。
⾦属结合剂M ⽤于硬质合⾦、玻璃、陶瓷、⽯材、宝⽯等重负荷切割、磨削耐磨性好。牙疳药
陶瓷结合剂V ⽤于各种钢材和铸铁等的⼲磨和湿磨，更适合磨削长轴和丝轩。
电镀结合剂D ⽤于各种材料特殊型⾯、⼩孔的磨削及贵重材料的切割下料。
浓度选⽤
浓度是指⼈造⾦刚⽯在磨具磨料层中的含量。①树脂结合剂砂轮⼀般采⽤50%-100%的浓度；其中⼤部分⽤75%，要求光洁度较⾼时可低于75%，成型磨削和要求使⽤寿命较长的砂轮，可⽤100%或以上。②⾦属结合剂制品中⼀般采⽤25%-150%的浓度；其中粗粒度的切割锯⽚、浓度⼀般较底，即25-50%，细粒度的较⾼；⽽其他⾦属结合剂砂轮⼀般要求浓度要50%-100%的浓度。总体⽽⾔，粗磨⽤较⾼浓度，半精磨⽤中等浓度，⽽精磨、抛光等⽤较⾼的浓度。
浓度磨料含量体积% 克拉/cm3
25% 6.25 1.1
50% 12.5 2.2
75% 18.75 3.3
100% 25 4.4
125% 31.25 5.5
150% 37.5 6.6
⽴⽅氮化硼磨具性能
⽴⽅氮化硼是由六⽅氮化硼和触媒在⾼温⾼压下合成的，是继⼈造⾦刚⽯问世后出现的⼜⼀种新型⾼新技术产品。它具有很⾼的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能，它的硬度仅次于⾦钢⽯，但热稳定性远⾼于⾦钢⽯，对铁系⾦属元素有较⼤的化学稳定性。⽴⽅氮化硼磨具的磨削性能⼗分优异，不仅能胜任难磨材料的加⼯，提⾼⽣产率，还能有效地提⾼⼯件的磨削质量。⽴⽅氮化硼的使⽤是对⾦属加⼯的⼀⼤贡献，导致磨削发⽣⾰命性变化，是磨削技术的第⼆次飞跃。
⽴⽅氮化硼与⾦刚⽯性能⽐较
项⽬⽴⽅氮化硼⾦刚⽯
热稳定性（空⽓中）/C° 1200-1400 600-850
热膨胀系数/K¯1 3.5×10¯6 0.9 ×10¯6
压缩率/（m2×N¯1）2.4 ×10¯2 1.4 - 1.8 ×10¯2
对铁族化学元素的作⽤惰性易反应
电阻率（Ω×cm）20C° 1010-1012 1014 -1016
⽴⽅氮化硼磨具主要优点:
1、⽴⽅氮化硼砂轮硬度⾼，可以加⼯⾼硬度⼯件，特别是对硬度⾼、韧性⼤、⾼温强度⾼、热传导率低的材料，具有良好的磨削性能。
2、⽴⽅氮化硼砂轮耐⽤度很⾼，磨削⽐可达3500-5500，⽐普通刚⽟砂轮⾼百倍，⽐⾦刚⽯砂轮⾼3-5倍。
3、⽴⽅氮化硼砂轮⽐普通刚⽟砂轮加⼯磨削⼒⼩，磨削热也⼩，加⼯⼯件应⼒⼩，应⼒层薄，表⾯精度⾼，不产⽣烧伤、裂纹和退⽕变软现象，并且可以获得残余应⼒，显著提⾼⼯件的疲劳强度，被磨削⼯件的耐⽤度能提⾼30-50%；由于导热性能
⽐刚⽟⼤得多，因⽽能将磨削热迅速导出，减少⼯件热变形，磨削容易保持尺⼨精度。
4、磨具形状保持性好，修整更换次数少，不但容易保持加⼯⼯件精度⾼，⽽且⼤⼤缩短总的加⼯时间。有利于在⾃动线上加⼯。
5、同⼀砂轮通常可磨削不同材料、不同规格的⼯件，适宜在多品种、⼩批量⽣产的柔性数控(CNC）、柔性制造系统（FMS）、微机集成制造时（CIM）使⽤。
6、⽴⽅氮化硼虽然单个磨具价格较⾼，但由于磨具磨损⼩、寿命长、加⼯效率⾼，分摊到每个⼯件的成本反⽽⽐普通磨具低。使⽤⽴⽅氮化硼磨具⽐普通刚⽟磨具可降低成本40% 左右。
热扩散系数⽴⽅氮化硼磨具与普通刚⽟磨具使⽤成本对⽐
刚⽟磨具⽴⽅氮化硼磨具
磨具成本2% 14%
止动环磨削成本53% 35%
处置成本45% 11%
总计100% 60%
⽴⽅氮化硼磨具使⽤范围
1、在⾃动机床上⼤批量⽣产的⼯件（微型轴承、空压机、曲轴、凸轮轴、⾼精度螺纹、仪表等）的精磨和终磨。
2、要求磨具具有良好的棱⾓保持性的复杂型⾯⼯件（插齿⼑、拉⼑、⾼精度齿轮、靠
模、冲头等）的磨削。
3、⼤型精密⼯件（机床导轨、⾼精度机床丝杠等）的精磨和终磨。这些⼯件往往由于磨削温度⾼⽽引起较⼤变形。
4、对由耐热钢、不锈钢、⾼硬度（HRC55以上）的合⾦钢制成的精密零件的精磨和终磨。这些零件⽤普通磨具时因磨具消耗或磨钝过快⽽不能获得很⾼的精度。
5、对特殊钢材如含钨、含钨钼⾼速钢，钒合⾦钢、钴合⾦钢、特种⾼速钢⼑具刃磨，难加⼯耐热钢⼯件的超精加⼯，以及其他钢淬⽕⼯具的珩磨。
⽴⽅氮化硼磨具分类
根据使⽤结合剂不同分为陶瓷结合剂、树脂结合剂、电镀⾦属结合剂、超硬材料⾦属结合剂磨具。根据⽤途可分为通⽤磨具和专⽤磨具，通⽤磨具按其形状分为平⾏系列、杯形系列、蝶形系列、筒形系列和磨⽯系列等。专⽤磨具有光学精磨⽚、电解磨轮、光学磨边砂轮、双端⾯磨盘等。
⽴⽅氮化硼砂轮速度播放路
砂轮速度
磨削形式⼲磨湿磨结合剂备注
平⾯磨削28-45 20-30 树脂、陶瓷通常⽤湿式
外圆磨削23-48 20-30 树脂、陶瓷通常⽤湿式内圆磨削17-28 15-25 树脂、陶瓷通常⽤湿式
⼯具磨削22-30 15-28 树脂、陶瓷通常⽤⼲式
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