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磨削工藝之砂輪構(gòu)成三要素

網(wǎng)站編輯:www.phatbabyphotography.com │ 發(fā)表時間:2022-05-06 

  

                               磨削工藝之砂輪構(gòu)成三要素


構(gòu)成砂輪工作層的3大要素為:


1、磨料(Abrasive):直接對工件產(chǎn)生切削作用。


2、結(jié)合劑(Bond):將磨料粘合成具有一定強度和形狀的砂輪,使砂輪在一定的速度下使用安全。


3、氣孔(Pore):磨料與結(jié)合劑之間的間隙,有利于磨削鋒利性和磨屑排除。

相比于普通的氧化鋁材質(zhì)砂輪,超硬材質(zhì)的CBN(即聚晶立方氮化硼)砂輪,同樣由磨粒、氣孔和結(jié)合劑三要素組成,只是在磨料組成中,分為CBN磨料和輔助磨料,


要素1-磨料


磨料是砂輪的主要組成部分,它具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性和一定的韌性,以承受磨削時的切削熱和切削力,同時還應(yīng)具備鋒利的尖角,以利于磨削金屬。



1.1

磨料的種類

人造磨料的代號有A、WA、PA、HA、AE、C和GC。


常用的四種代號特性如下圖所示,供大家參考。

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1.2

磨料的顏色

合成金剛石:黃/綠/灰色,顏色與金屬元素[Ni,Co,F(xiàn)e]的含量有關(guān)系,顏色越純凈強度越高。


CBN:黑/褐/橘黃色,顏色由加工工藝以及催化劑種類決定。



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1.3

磨粒的濃度

這個概念,是超硬磨料特有的特性。

磨料濃度指砂輪片中磨料的多少,是砂輪片的重要特性之一。


濃度過低,切削效率不高;濃度過高,砂輪強度差,砂輪消耗大。


以金剛石砂輪為例,它是指砂輪金剛石層每立方厘米體積中所含金剛石質(zhì)量的對應(yīng)百分比。


金剛石在磨具中濃度基礎(chǔ)值是100%,等于0.88g/cm3(4.4克拉/cm3);當金剛石密度為3.52g/cm3時,(CBN密度為3.47g/cm3),此值相當于體積的25%,所有其它濃度均按此比例計算,詳見下表。


附表為金剛石濃度與含量的關(guān)系


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體積與濃度百分數(shù)成簡單的直線關(guān)系:  

V=0.88c/γ式中:

V——體積,cm3

c——濃度,%

γ——磨料的密度

一般取金剛石為3.52g/cm3,CBN為3.47g/cm3)。將金剛石的密度代入公式,則V(%)是濃度c(%)的1/4,即V=0.25c。


樹脂結(jié)合劑砂輪一般選用75~100%濃度。

陶瓷結(jié)合劑砂輪一般選用100~200%濃度。

金屬結(jié)合劑砂輪一般選用75~150%濃度。


1.4

磨料的粒度

粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。

粒度分為磨粒和微粉兩類。


對于顆粒尺寸大于40μm的磨料,稱為磨粒。用篩選法分級,粒度號以磨粒通過的篩網(wǎng)上每英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示。


如60#的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長度上有60孔眼的篩網(wǎng)。


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對于顆粒尺寸小于40μm的磨料,稱為微粉。用顯微測量法分級,用W和后面的數(shù)字表示粒度號,其W后的數(shù)值**微粉的實際尺寸。如W20表示微粉的實際尺寸為20μm。


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砂輪的粒度對磨削表面的粗糙度和磨削效率影響很大。


磨粒粗,磨削深度大,生產(chǎn)率高,但表面粗糙度值大。反之,則磨削深度均勻,表面粗糙度值小。所以粗磨時,一般選粗粒度,精磨時選細粒度。


磨軟金屬時,多選用粗磨粒,磨削脆而硬材料時,則選用較細的磨粒。粒度的選用見下表。


表-磨料粒度的選用

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要素2-結(jié)合劑


結(jié)合劑是把磨粒粘結(jié)在一起組成磨具的材料。
砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及耐腐蝕性,主要取決于結(jié)合劑的種類和性質(zhì)。

常用結(jié)合劑的種類、性能及適用范圍見下表。
表-常用結(jié)合劑的種類、性能及適用范圍

要素3-氣孔


氣孔是砂輪很重要的一個組織特征。
陶瓷砂輪正是由于其獨特的開氣孔結(jié)構(gòu),自銳性、可修整性、磨削效率等較優(yōu),而樹脂砂輪、金屬砂輪,由于氣孔較少或沒有,磨削熱、自銳性等問題成為影響砂輪性能發(fā)揮的因素。

可以說,正是陶瓷結(jié)合劑的天然氣孔結(jié)構(gòu)賦予其許多獨特的性能,但由于磨削應(yīng)用環(huán)境多樣,*靠自身的空隙難以滿足磨削所有需求,造孔劑的選取及應(yīng)用也是頗為重要的。


因此,氣孔的功能主要有以下幾個方面:
1、容屑。
2、儲存冷卻液,在砂輪表面形成油膜,防止高溫鐵屑冷焊在砂輪上。







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