1
机械制造基础
1.7.4.3 5.4.3 砂轮

5.4.3 砂轮

1.砂轮的组成

砂轮是磨削的主要工具,它是由磨料加结合剂经过压制与焙烧而成的疏松多孔体,如图5-56所示。砂轮的特性由磨料的种类、粒度和结合剂的种类、结合强度等因素来决定。

(1)磨料。磨料是制造砂轮的主要原料,在磨削中担负着主要的切削工作。磨料必须具备高硬度、高耐热、耐磨性和一定的韧性。常用的磨料有刚玉系(Al2O3)和碳化硅系(SiC),超硬磨料有人造金刚石和立方氮化硼等,其特性和用途见表5-5。

img295

图5-56 砂轮的组成

1—空隙 2—结合剂 3—磨料

(2)磨料的粒度。粒度表示磨料颗粒的大小。有两种表示方法:①用筛分法,粒度号是以筛网上每英寸长度的筛孔数来表示。如60#粒度的磨料,是指能通过每英寸长度60个筛孔的筛网而不能通过每英寸长度内70个筛孔的筛网;②微粉法,粒度号是用显微镜测量尺寸区分的,以其最大尺寸前加F表示。

表5-5 常用磨料的特性与用途

img296

砂轮的粒度对磨削加工生产率和工件表面质量影响较大。一般来说,粗磨时,应选用粗粒度的砂轮,以保证较高的生产率;精磨时,选用细粒度砂轮,以减低磨削表面的粗糙度值;磨软而黏的材料,应选用粗粒度的砂轮,以防工作表面堵塞;磨削脆、硬材料,则应选用细粒度砂轮。粒度的选用如表5-6所示。

(3)结合剂。结合剂的作用是将磨粒黏结在一起。常用的结合剂有陶瓷结合剂、树脂结合剂、橡胶结合剂和金属结合剂,其中以陶瓷结合剂应用最广。

(4)硬度。砂轮的硬度是指在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。磨料容易脱落,表明砂轮硬度低;磨料难以脱落,表明砂轮硬度高。

砂轮硬度的选择,对磨削质量、效率和砂轮的损耗都有很大的影响。一般来说,磨削较硬的材料,应选用较软的砂轮;磨削较软的材料,应选用较硬的砂轮。在精磨和成型磨削时,应选用较硬的砂轮。砂轮的硬度等级和表示代号见表5-7。

表5-6 粒度的选用

img297

img298

表5-7 砂轮的硬度等级及代号

(5)组织。砂轮的总体积是由磨粒、结合剂和气孔构成的,这三部分体积的比例关系,在工程中常称为砂轮的组织。砂轮的组织与用途见表5-8。

表5-8 砂轮的组织与用途

img299

2.砂轮的形状及规格

根据加工需要,砂轮有不同的尺寸和形状,如图5-57所示。各种形状的砂轮都有代号,用汉语拼音表示,可查阅有关手册。

img300

(a)(b)(c) (d) (e) (f)(g)(h)(i)(j)(a)、(b)平形 (c)、(d)、(e)碗形 (f)、(g)、(h)碟形 (i)、(j)磨内孔用砂轮

图5-57 砂轮的形状

在砂轮的端面都标有规格,例如:

img301

3.砂轮的修整

砂轮使用一段时间后,磨粒变钝,几何形状被损坏,通过修整就可恢复其原有的切削能力和正确的几何形状。砂轮修整常用金刚石工具进行,如图5-58所示。

img302

图5-58 金刚石工具修整砂轮