
一、砂轮的 组成要素
砂轮的性能主要由以下三个基本要素决定:
1. 磨料 (Abrasive) - “刀齿”
· 作用:是砂轮的切削主体,负责切除工件材料。
· 常见类型:
· 棕刚玉 (A):通用性强,韧性好,适用于碳钢、合金钢等。
· 白刚玉 (WA):硬度高、韧性较低,切削力强,适用于淬火钢、高速钢等。
· 碳化硅 (C/GC):硬度高、性能,适用于铸铁、有色金属、玻璃、石材等非金属材料。
· 金刚石 (D):超硬磨料,用于磨削硬质合金、陶瓷、光学玻璃等硬脆材料。
· 立方氮化硼 (CBN):超硬磨料,热稳定性好,用于磨削高速钢、模具钢等高温合金。
2. 结合剂 (Bond) - “粘合剂”
· 作用:将磨料颗粒粘结在一起,形成具有一定形状和强度的砂轮。
· 常见类型:
· 陶瓷结合剂 (V):应用 广,化学稳定性好、耐热、耐腐蚀,但性能。
· 树脂结合剂 (B):弹性好,有抛光作用,可用于高速磨削,但耐热性较差。
· 橡胶结合剂 (R):弹性 ,常用于制造薄片砂轮和无心磨导轮。
· 金属结合剂 (M):主要用于金刚石/CBN砂轮,强度高,耐磨性好。
3. 气孔 (Porosity) - “容屑空间”
· 作用:在磨粒之间存在的空隙,用于容纳切屑、帮助散热和带走磨削热。气孔的大小和分布直接影响砂轮的“自锐性”(磨钝的磨粒自动脱落,露出新磨粒的能力)。
砂轮的工作原理
砂轮在电机驱动下高速旋转,其表面的每一个磨粒都像一个微小的切削刃,对工件表面进行:
· 切削
· 刻划
· 滑擦
综合作用,从而微量地去除工件材料,获得高精度(尺寸精度、形状精度)和低表面粗糙度的高质量表面。
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三、砂轮的主要特性参数(标记代号)
根据 ,砂轮的特性通常用一系列代号按顺序表示,其格式通常为:
形状 - 尺寸 - 磨料 - 粒度 - 硬度 - 组织 - 结合剂 - 工作速度
例如:1 - 400×50×203 - WA - 60 - L - 5 - V - 35m/s
1. 形状与尺寸:如平形砂轮(1)、碗形砂轮(11)、碟形砂轮(12)等,尺寸指外径×厚度×孔径。
2. 粒度 (Grit):表示磨粒尺寸的大小。号数越小,磨粒越粗(如24#),用于粗磨;号数越大,磨粒越细(如120#),用于精磨和抛光。
3. 硬度 (Grade):指结合剂粘结磨粒的牢固程度,不是指磨粒本身的硬度。
· 软砂轮:磨粒容易脱落,自锐性好,适用于磨削硬材料。
· 硬砂轮:磨粒不易脱落,耐磨,适用于磨削软材料。
· 等级从超软(A,B,C...)到超硬(Y)。
4. 组织 (Structure):表示砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系。号数越大,组织越疏松,气孔越多,容屑排屑和冷却能力越好。
5. 结合剂 (Bond):如上文所述,常用V、B、R等表示。
6. 工作速度 (Maximum Operating Speed):砂轮 使用的极限线速度,单位是米/秒(m/s)。 禁止超速使用!
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四、砂轮的主要应用
砂轮是机械制造业的“牙齿”,应用极其广泛,包括:
· 粗加工:打磨毛刺、清理铸件表面。
· 精加工:获得高精度的尺寸和形状,如精密轴承、发动机活塞。
· 刃磨:磨削车刀、铣刀、钻头等各种刀具的切削刃。
· 切割:使用薄片切割砂轮切割金属、石材等。
· 抛光:使用细粒度、弹性结合剂的砂轮进行表面光整加工。
砂轮是高速旋转的工具,使用不当非常危险! 必须严格遵守安全规程:
1. 目视检查:使用前仔细检查砂轮是否有裂纹、缺口等损伤。
2. 声音检查:用木槌轻敲砂轮,声音清脆为良好,哑声则为有裂纹,禁止使用。
3. 安装匹配:法兰盘尺寸要匹配,夹紧力要均匀适中。
4. 安装防护罩:防护罩是生命线,必须牢固安装,且开口角度应尽可能小。
5. 平衡测试:对于大型或高速砂轮,必须进行静平衡调试,防止振动。
6. 空转试验:新砂轮安装后,需在防护罩下空转一段时间(如5分钟),确认无异常后再使用。
7. 佩戴护具:操作时必须佩戴防护眼镜、面罩、手套等个人防护装备。
8. 站在侧面:操作者应站在砂轮旋转方向的侧面,避免正对。
9. 禁止撞击:磨削时不要用力过猛,避免工件对砂轮造成剧烈撞击。
10. 专人专用:砂轮机应由受过培训的人员操作。