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砂轮

又称固结磨具,砂轮是由结合剂将普通磨料固结成一定形状(多数为圆形,中央有通孔),并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成,这三部分常称为固结磨具的三要素。按照结合剂的不同分类,常见的有陶瓷(结合剂)砂轮、树脂(结合剂)砂轮、橡胶(结合剂)砂轮。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种,使用时高速旋转,可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。

砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 [1]

砂轮种类繁多。按所用磨料可分为普通磨料(刚玉和碳化硅等)砂轮和天然磨料超硬磨料和(金刚石和立方氮化硼等)砂轮;按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。砂轮的特性参数主要有磨料、粒度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在工作转速下,不会破裂)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。 [1]

砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。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。 [2]

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。 [2]

是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大于 40μm的磨料,称为磨粒。用筛选法分级,粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料,称为微粉。用显微测量法分级,用W和后面的数字表示粒度号,其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。 [1]

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。 [1]

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。选择砂轮硬度的一般原则是:加工软金属时,为了使磨料不致过早脱落,则选用硬砂轮。加工硬金属时,为了能及时的使磨钝的磨粒脱落,从而露出具有尖锐棱角的新磨粒(即自锐性),选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时,砂轮的工作磨粒磨损很慢,不需要太早的脱离;后者是因为在磨削硬材料时,砂轮的工作磨粒磨损较快,需要较快的更新。精磨时,为了保证磨削精度和粗糙度,应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差,易产生烧伤和裂纹时(如磨硬质合金等),选用的砂轮应软一些。 [2]

砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。砂轮有三种组织状态:紧密、中等、疏松;细分成 0-14号间,共15级。组织号越小,磨粒所占比例越大,砂轮越紧密;反之,组织号越大,磨粒比例越小,砂轮越疏松。 [2]

根据机床结构与磨削加工的需要,砂轮制成各种形状与尺寸。表6 是常用的几种砂轮形状、尺寸、代号及用途。砂轮的外径应尽可能选得大些,以提高砂轮的圆周速度,这样对提高磨削加工生产率与表面粗糙度有利。此外,在机床刚度及功率许可的条件下,如选用宽度较大的砂轮,同样能收到提高生产率和降低粗糙度的效果,但是在磨削热敏性高的材料时,为避免工件表面的烧伤和产生裂纹,砂轮宽度应适当减小。 [1]

1.砂轮安装使用前必须进行外观检查,视其是否有裂纹或损伤,并用木锤敲击砂轮,发出的声音应当清脆.在使用前应按GB/T2493标准规定进行回转试验,否则,严禁使用.2.安装前必须核对机床上的主轴转速,不得超过砂轮上标明的工作速度.3.紧固砂轮只允许使用专用螺母扳手,且必须在主轴相对的两侧对称地按顺序分次逐渐拧紧,螺母松紧应适当.禁止使用补充夹具或敲打工具.关掉冷却液以免砂轮不平衡.5.砂轮孔径与砂轮主轴及卡盘的配合应符合GB4674标准规定.6.新安装的砂轮必须在有防护罩的情况下,以工作速度按下列时间进行空转:外径<400毫米的砂轮不小于2分钟,外径≥400毫米的砂轮不小于5分钟.空转时,操作者不要站在砂轮的前面或者切线方向.7.不是专门使用端面磨削的砂轮(例如平行砂轮),不得以砂轮端面进行磨削,不是专门使用外圆磨削的砂轮(例如碗形、杯形砂轮)同样也不得以砂轮外圆进行磨削,以免砂轮破碎.8.砂轮在磨削工件时,禁止以杠杆推压工件在增加对砂轮的压力.9.对于薄片砂轮和钹形砂轮,切削时,如用力过猛,易发生砂轮停转卡住和撞碎砂轮现象,造成砂轮损坏.切削工件时不能多件工件叠起来切削,以防意外. [2]

1.砂轮属于易碎物品,搬运时必须小心轻放,防止震裂与损伤.2.砂轮应存放在货架上或箱匣内,防止受潮.3.树脂结合剂砂轮不宜与碱类物质接触,存放时间超过一年后,必须再经过回转强度试验,合格者方可使用. [2]

1.砂轮卡盘的直径不得小于被安装砂轮直径的三分之一。切断砂轮用砂轮卡盘的直径不得小于被安装砂轮直径的四分之一。2.任何形式的砂轮卡盘,其左右两部分的直径和压紧面径向宽度等尺寸必须相等。3.砂轮卡盘的各表面应保证平滑及无锐棱,并平衡良好。4.磨削机械上所有回转件,例如:砂轮、电机、皮带轮和工件头架等,必须安设防护罩。防护罩应牢固,其连接强度不得低于防护罩的强度。 [1]


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