砂轮的特性.docx

砂轮的特性砂轮的特性砂轮是常用的磨削工具，经测定，工业用砂轮高速磨削是的动能可达到 294.3-392.3kJ。砂轮的安全是磨削机械安全防护的重点。砂轮是由磨料与结合剂混合，经过高温、高压制造而成，由磨料、结合剂和气孔三要素组成的非均质结构体。其中，风力磨料颗粒作为刀具起切削作用，结合剂黏结磨粒使磨具成形，气孔用来荣屑、散热，均与产生自砺效果。磨料、粒度、结合剂、组织、硬度、形状和尺寸是砂轮的六个特性，对砂轮安全有很大影响。1、磨料。磨料之砂轮中磨粒的材料。磨料直接参与切削，要求具有很高的硬度和锋利度，一定的韧性和耐磨性，同时具有一定脆性以便磨顿后及时更新，实现自砺性；有较稳定的物理和化学性能，使之在高温和湿度环境下不过早丧失磨削性能。磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。天然磨料主要有金钢石、刚玉和钻石。人造磨料可分为氧气物系、谈话物系和高硬度磨料系。2、粒度。粒度是指磨料的颗粒大小和粗细程度。磨具的粒度通常由占比例最大的磨粒的力度号决定。粒度大小对砂轮的强度、加工精度以及磨削生常绿有很大影响。一般来说，构成砂轮磨料的颗粒越细小，砂轮的抗裂性越好。粒度的确定方法有两种。（1）筛分法。颗粒尺寸大于 50m 磨料的力度是用磨料通过的筛网在每英寸长度上的网眼书来表示，称为磨粒类。其粒度号直接用阿拉伯数字表示，粒度号大小与实际磨料的颗粒大小相反。（2）显微镜分析法。颗粒尺寸小于 50m 磨料的颗粒大小直接用显微镜测量。其粒度用颗粒的实际尺寸表示，称为微粒类。粒度号用 W 和磨料颗粒尺寸数组合表示。3、结合剂。结合剂又称黏合剂，是将磨粒固定在一起形成磨具的黏合材料。结合剂使磨具成形，对砂轮的自砺性有很大影响，并直接关系到砂轮的强度和使用的安全。结合剂分为无机结合和有机结合两大类。（1）无机结合剂。代表性的是陶瓷结合剂（代号 V）。突然的优点是化学物理性能稳定，受温度和湿度的影响小，抗腐蚀好，适合于各种磨削液；其次是其次是强度较高，耐磨损，砂轮外形容易保持。缺点是脆性大、弹性差、摩擦发热量大，因此不耐冲击、振动、不适于制作薄砂轮。未经特殊处理的普通陶瓷结合剂砂轮的工作速度要严格控制在 35m/s 以下，不允许超速使用，以防脆裂。（2）有机结合剂。主要有人造树脂（代号 B）和橡胶（代号 R）。有机结合剂的突出特点强度高、韧性好、耐冲击、制造出的磨具不易破碎，是用速度可高达 50m/s 以上。缺点是粘结性较差（但自砺性好），磨损快，砂轮外形不易保持；化学、物理性能不大稳定，高温下结合剂会变软、老化、强度降低，甚至烧毁的问题；抗腐蚀性差，树脂类不耐碱、酸，橡胶类耐酸和耐油性均较差。有几类结合剂稳定性稍差，存放期过长或潮湿环境下会降低强度。4、组织。砂轮的组织，是组成砂轮的磨料、结合剂和气孔三者的比例关系，表明砂轮结构紧密程度的特性，用磨粒在砂轮总体积中所占百分比表示。组织可划分为 3 档 15 个好。组织紧，气孔少，山仑外形易保持，磨削质量相对较高。但砂轮易堵塞，磨削热较高，一般用于成形磨削、精磨、硬脆材料的磨削；组织松，气孔多，有利于降低磨削热，避免堵塞砂轮，一般用于软韧、热敏性高的材料的磨削以及粗磨加工；中等组织号砂轮用来磨削淬火钢或用于刀具刃磨。5、硬度。硬度是结合剂固结磨粒的牢固程度的参数。表明在外力作用下，磨料从砂轮表面脱落的难易程度。磨具的硬度分 7 大级、14 小级。砂轮的硬度与磨料本身的硬度是两个不同的概念，磨料和硬度是组成磨料的材料自身特性决定的。砂轮硬度不仅影响工作磨削质量，而且与使用安全卫生关系很大。硬度与结合剂的黏合能力、结合剂在磨具中所占比列以及磨具的制造工艺等因素有关。同一种结合剂，在相同使用条件下，结合剂所占比例越大，磨粒越不易脱落，磨具硬度越高，砂轮自砺性越差。硬度过高，产生高磨削热，不仅使共建磨削质量降低，同时严重影响结合剂强度，并且发出很大噪声，甚至英气机床振动。6、形状和尺寸。我国磨具的基本形状有 40 多种，正确地选择砂轮的形状和尺寸，是保证磨削加工安全的重要环节，一般应根据磨床条件、工件形状和加工需要，参考磨削手册来选择。砂轮的非均匀组织结构，决定了它的机械性能大大低于同一均匀金属材料构成的其他切削刀具，再加上使用不当，是造成砂轮事故多的重要原因。砂轮的磨料、粒度、结合剂、组织、硬度、形状和尺寸等各特性要素，对砂轮的机械强度有不同影响（见下表 1）。安全使用砂轮要统筹考虑各因素的综合作用效果。表 1 砂轮特性对砂轮强度的影响砂轮特性结合剂磨料粒度硬度尺寸（内径/外径）VBS刚玉类碳化硅类细粗硬软比值大比值小强度差好好好差好差好差差好7、砂轮的标记。砂轮的名称特性以标记的形式标注，为砂轮的正确使用和管理提供依据。在使用砂轮前，一定要核准砂轮的特性指标。砂轮上的标记不得随意撕毁或破坏，否则，可能会因为使用混乱