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。
不同粒度砂轮的使用范围
粒度号 | 颗粒尺寸范围/μm | 适用范围 | 粒度号 | 颗粒尺寸范围/μm | 适用范围 |
12-36 | 2000-1600 500-400 | 粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺 | W40-20 | 40-28 20-14 | 精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨 |
46-80 | 400-315 200-160 | 粗磨、半精磨、精磨 | W14-10 | 14-10 10-7 | 精磨、精细磨、超精磨、镜面磨 |
100-280 | 165-125 50-40 | 精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨 | W7-3.5 | 7-5 3.5-2.5 | 超精磨、镜面磨、制作研磨剂等 |
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。
种类 | 代号 | 性能 | 用途 |
陶瓷 | V | 耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差 | 应用广泛,适用于 v<35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等 |
树脂 | B | 强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差、气孔率小 | 适用于 v>50m/s的高速磨削,可制成薄片砂轮,用于磨槽、切割等 |
橡胶 | R | 强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落 | 适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等 |
金属 | M | 韧性和成形性好、强度大、但自锐性差 | 可制造各种金刚石磨具 |
表4 常用结合剂
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。
硬度等级 | 大级 | 超软 | 软 | 中软 | 中 | 中硬 | 硬 | 超硬 | |||||||||
小级 | 超软 | 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 | 超硬1 | 超硬2 | 超硬 3 | |
代号 | D | E | F | G | H | J | K | L | M | N | P | Q | R | S | T | Y |
表5 常用砂轮硬度等级
注:表中 1 , 2 , 3 表示硬度递增的顺序。
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。
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,见表6.10。
组织号 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
磨粒率% | 62 | 60 | 58 | 56 | 54 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 | 42 | 40 | 38 | 36 | 34 |
类别 | 紧密 | 中等 | 疏松 | ||||||||||||
应用 | 精磨、成型磨 | 淬火工件、刀具 | 韧性大和硬度低的金属 |
表 6.10 砂轮组织分类
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。
砂轮名 称 | 简图 | 代号 | 尺寸表示法 | 主要用途 |
平形砂 轮 | P | PD×H×d | 用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等 | |
双面凹砂轮 | PSA | PSA D×H×d-2-d 1×t 1×t 2 | 用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具 | |
双斜边砂轮 | PSX | PSXD×H×d | 用于磨削齿轮和螺纹 | |
筒形砂 轮 | N | ND×H×d | 用于立轴端磨平面 | |
碟形砂 轮 | D | DD×H×d | 用于刃磨刀具前面 | |
碗形砂 轮 | BW | BWD×H×d | 用于导轨磨及刃磨刀具 |
表6 常用砂轮形状及用途
编号的含义
41-A30Q4BF MAX SPEED R.P.M
41
按国际惯例指 T41- 平行砂轮 T42- 钹型切断砂轮 T27- 钹型磨片砂轮
A
磨料:A- 棕刚玉 WA- 白刚玉 C- 黑炭化硅 GC 绿碳化硅
AC 混合磨料 SA- 单晶刚玉 MA- 微晶刚玉 BA- 黑刚玉 ZA- 锆刚玉
PA- 铬刚玉 FA- 半脆刚玉 SG- 陶瓷刚玉 SC-立方碳化硅BC- 碳化硼 D- 金刚石
30
磨料粒度:分 16 、 20 、 24 、 30 、 36 、 40 、 46 、 54 、 60 、 70 、 80 、 90 、 100 、 120 、 150 、 180 、 220 .240(以细称为微粉)
Q
砂轮硬度 分:F 、 Q 、 H 、 J 、 K 、 L 、 M 、 N 、 P 、 Q 、 R 、 S 、 T 、 Y
4
组织号:根据磨料在砂轮制品中所占的体积比率分
0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12
B
结合剂类型
F
增强型
MAX SPEED
最大允许线速度 米 / 秒
R.P.M
最大允许转速 转 / 分