工具磨床用砂轮的分类及性能介绍

一、工具磨床砂轮介绍

砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，必须根据具体条件选用合适的砂轮。砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。

二、砂轮的分类方式

砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。

三、砂轮的组成及选用

（ 1 ）磨料及其选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1 。

表1 常用磨料脱墨纸

类别	名称	代号	特性	用途
内裤加工氧化物系	棕刚玉	A(GZ)	含 91~96% 氧化铝。棕，硬度高，韧性好，价格便宜	磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等
内裤加工氧化物系	白刚玉	WA(GB)	含 97~99% 的氧化铝。白，比棕刚玉硬度高、韧性低，自锐性好，磨削时发热少	精磨淬火钢、高碳钢、高速钢及薄壁零件
碳化物系	黑碳化硅	C(TH)	含 95% 以上的碳化硅。呈黑或深蓝，有光泽。硬度比白刚玉高，性脆而锋利，导热性和导电性良好	磨削铸铁。黄铜、铝、耐火材料及非金属材料
碳化物系	绿碳化硅	GC(TL)	含 97% 以上的碳化硅。呈绿，硬度和脆性比 TH 更高，导热性和导电性好	磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等
高硬磨料系	人造金刚石	D(JR)	无透明或淡黄、黄绿、黑。硬度高，比天然金刚石性脆。价格比其它磨料贵好多倍	磨削硬质合金、宝石等高硬度材料
高硬磨料系	立方氮化硼	CBN (JLD)	立方型晶体结构，硬度略低于金刚石，强度较高，导热性能好	磨削、研磨、珩磨各种既硬又韧的淬火钢和高钼、高矾、高钴钢、不锈钢

擦车工具注：括号内的代号是旧标准代号。

（ 2 ）粒度及其选择粒度指磨料颗料的大小。粒度分磨粒与微粉两组。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如 60 # 粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有 60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸 70 个孔眼的筛网。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（ W ）。各种粒度号的磨粒尺寸见表2 。

表2 磨料粒度号及其颗粒尺寸

磨粒		磨粒		微粉
粒度号	颗粒尺寸（ mm ）	粒度号	颗粒尺寸（ mm ）	粒度号	颗粒尺寸（ mm ）
14 #	1600~1250	70 #	250~200	W40	40~28
16 #	1250~1000	80 #	200~160	W28	28~20
20 #	1000~800	100 #	160~125	W20	20~14
24 #	800~630	120 #	125~100	W14	14~10
30 #	630~500	150 #	100~80	W10	10~7
36 #	500~400	180 #	80~63	W7	7~5
46 #	400~315	240 #	63~50	W5	5~3.5
60 #	文件传输解决方案315~250	280 #	50~40	W3.5	3.5~2.5

注：比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 细的微粉很少使用，表中未列出。

磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。

粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。

不同粒度砂轮的应用见表3 。

表3 不同粒度砂轮的使用范围

砂轮粒度	一般使用范围	砂轮粒度	一般使用范围
14 # ~24 #	磨钢锭、切断钢坯，打磨铸件毛刺等	120 # ~W20	精磨、珩磨和螺纹磨
36 # ~60 #	一般磨平面、外圆、内圆以及无心磨等	W20 以下	镜面磨、精细珩磨
60 # ~100 #	精磨和刀具刃磨等

（ 3 ）结合剂及其选择砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。常用的结合剂种类、性能及用途见表4 。

表4 常用结合剂

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名称	代号	性能	用途
陶瓷结合剂	V(A)	耐水、耐油、耐酸、耐碱的腐蚀，能保持正确的几何形状。气孔率大，磨削率高，强度较大，韧性、弹性、抗振性差，不能承受侧向力	V 轮＜ 35m/s 的磨削，这种结合剂应用最广，能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等
树脂结合剂	B(S)	强度大并富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作。有摩擦抛光作用，但坚固性和耐热性比陶瓷结合剂差，不耐酸、碱，气孔率小，易堵塞	V 轮＞ 50m/s 的高速磨削，能制成薄片砂轮磨槽，刃磨刀具前刀面。高精度磨削。湿磨时切削液中含碱量应＜ 1.5%
橡胶结合剂	R(X)	弹性比树脂结合剂更大差，强度也大。气孔率小，磨粒容易脱落，耐热性差，不耐油，不耐酸，而且还有臭味	制造磨削轴承沟道的砂轮和无心磨削砂轮、导轮以及各种开槽和切割用的薄片砂轮，制成柔软抛光砂轮等
金属结合剂 ( 青铜、电镀镍 )	J	韧性、成型性好，强度大，自锐性能差	制造各种金刚石磨具，使用寿命长

注：括号内的代号是旧标准代号。

（ 4 ）硬度及其选择砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。

根据规定，常用砂轮的硬度等级见表5 。

表5 常用砂轮硬度等级

硬度

等级

大级

软

稻壳发电中软

中

中硬

硬

小级

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

代号

(R 1 )

(R 2 )

(R 3 )

(ZR 1 )

(ZR 2 )

(Z 1 )

(Z 2 )

(ZY 1 )

(ZY 2 )

(ZY 3 )

(Y 1 )

(Y 2 )

注：括号内的代号是旧标准代号；超软，超硬未列入；表中 1 ， 2 ， 3 表示硬度递增的顺序。

本文发布于:2024-09-23 10:18:19，感谢您对本站的认可！

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