产品介绍
PAGE PAGE 10 / 14 目 录 目 录 1 磨床的型号 2 工件的材质和硬度 2 砂轮的概况 3 砂轮的分类 3 砂轮的选择 3 砂轮的形状 3 砂轮的尺寸 4 5. 3.磨料的选择 4 5. 4.粒度的选择 6 5. 5.硬度的选择 7 5. 6.组织号的选择 9 7.结合剂的选择 10 砂轮的标志 11 参考标准 11 砂轮的保管和运输 12 砂轮的磨削工艺 13 砂轮的选型 磨床的型号 磨床的型号决定砂轮的尺寸和线速度。以上海机床厂 MG8425 和 MG8463 举例，根据磨床型号可知道此磨床为高精度轧辊磨床，最大磨削直径为 250mm 和 630mm，线m/s。 该磨床要求砂轮尺寸为（φ380-φ500）×40×φ203 和 φ750×75×φ305，考虑到砂轮的使用寿命，这里选择 φ500×40×φ203 和 φ750×75×φ305，同时可以确定砂轮为平形砂轮，用符号 P 表示。所以，该砂轮型号的前半部分应该选择为P500×40×203 35（MG8425）和 P750×75×305 45（MG8463）。 工件的材质和硬度 工件的材质决定砂轮的磨料材质，工件的硬度决定砂轮的硬度。以材质为70Cr3MoV 的轧辊（六辊冷轧）为例，硬度分别为 HS93-96（工作辊 φ100x520mm）、 HS80-85（中间辊 φ170x500mm）和 HS75-80（支撑辊 φ450x500mm）。轧辊硬度一般用肖氏硬度表示，但砂轮的硬度选择通常是以布氏硬度为标准，这里可换算成 HRC66.2-67.8（工作辊 φ100x520mm）、HRC59.1-62.1（中间辊 φ170x500mm）和 HRC56-59.1（支撑辊 φ450x500mm）。参考最权威的硬度换算表，可以在网上搜索硬度换算表-绝对最全面。 根据材质该轧辊属于合金钢轧辊，磨料通常选用铬刚玉，用符号 PA 表示（参考 5.3.磨料的选择）。根据轧辊的硬度，砂轮的硬度等级分别选择 H、J 和K 等级 （参考 5.5. 硬 度 的 选 择 ）。 所 以 ， 该 砂 轮 型 号 应 该 分 别 选 择 为 P500×40×203PA -H--35、P500×40×203PA -J--35 和P750×75×305 PA-K--45。 砂轮的概况 砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。 砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。 砂轮的分类 砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等） 砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。先有个感性认识，砂轮示例： 白刚玉砂轮 棕刚玉砂轮 绿碳化硅砂轮 金刚石砂轮 砂轮的选择 选择砂轮主要应满足如下要求：精磨时砂轮磨削时间要短，损耗要小；精磨时要求砂轮磨削发热小，微刃性好，磨削时不应有自励现象。砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。 砂轮的形状 砂轮的形状及对应的标准符号见表 1。 表 1 砂轮的形状及对应的标准符号 形状 国际标准 中国标准 平面 T1A P 单面凹 T5A PDA 双面凹 T7A PSA 杯形 T6 B 碗形 T11 BW 碟形 T12 D 单面斜 T1C PDX 双面斜 T4 PSX 砂轮的尺寸 砂轮的尺寸见表 2。 表 2 砂轮的尺寸 外径尺寸 20-1200mm 厚度 3.2-305mm 孔径 根据不同机床要求而配置 磨料的选择 对于淬硬或非淬硬的钢质轧辊选用刚玉砂轮；而冷硬铸铁轧辊、橡胶辊、铜轧辊、花岗石辊子则使用碳化硅砂轮。对不同材质的钢质轧辊还应选择与之相匹配的刚玉砂轮，才能获得较高的磨削精度和表面质量。如合金钢轧辊选用铬刚玉 （PA）砂轮，耐热合金钢轧辊使用锆刚玉（ZA）砂轮，对不锈钢轧辊要采用单晶刚玉（SA）。磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表 3、表 4。 表 3 常用磨料 1 类别 名称 代号 特性 用途 氧化物系 棕刚玉 A(GZ) 含 91~96%氧化铝。棕色，硬度高，韧性好，价格便宜 磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等 白刚玉 WA(GB) 含 97~99%的氧化铝。白色，比 精磨淬火钢、高碳钢、高 棕刚玉硬度高、韧性低，自锐性好，磨削时发热少 速钢及薄壁零件 碳化物系 黑色碳化硅 C(TH) 含 95%以上的碳化硅。呈黑色或深蓝色，有光泽。硬度比白刚玉高，性脆而锋利，导热性和导 电性良好 磨削铸铁。黄铜、铝、耐火材料及非金属材料 绿色碳化硅 GC(TL) 含 97%以上的碳化硅。呈绿色， 硬度和脆性比 TH 更高，导热性和导电性好 磨削硬质合金、光学玻璃、 宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等 超硬磨料系 人造金刚石 D(JR) 无色透明或淡、黄绿色、黑色。硬度高，比天然金刚石性脆。 价格比磨料贵好多倍 磨削硬质合金、宝石等高硬度材料 立方氮化硼 CBN(JLD) 立方型晶体结构，硬度略低于金刚石，强度较高，导热性能好 磨削、研磨、珩磨各种既 硬又韧的淬火钢和高钼、高矾、高钴钢、不锈钢 表 4 常用磨料 2 磨料代号 磨料特性 可供粒度 A 棕刚玉，成本低，适合于硬度较低的碳钢、合金钢、铸铁工件的磨削。 36-220 WA(38A) 白刚玉，广泛应用于合金钢、工具钢工件的磨削。自锐性好、锋利度高。 24-400 AWA(19A) 棕白混合刚玉，集二者特点，用于硬度中等的工件磨削，即可保证工件的表面粗糙度，又具有一定的磨削效率。 36-220 PA(25A) 铬刚玉，磨削性能同白刚玉，由于磨料具有一定的韧性，对工件表面粗糙度的改善具有一定的作用。 36-240 SA(32A) 单晶刚玉，磨料颗粒锋利并坚硬，对高硬度的合金钢、工具钢、及不锈钢工件具有很好的切削效果。 24-320 MA(80A) 新型单晶刚玉，磨料中不含硫的成分，适应环保需要，磨削性能同 SA。 46-120 SG 陶瓷烧结刚玉，具有硬度高，韧性好，锋利度高等有点。适用于各种材料的搞笑磨削，可以做成不同 SG 含量的砂轮，以达到最佳性价比。 36-180 NQ 新型陶瓷烧结刚玉，特殊设计的磨料结构对于高速，低磨削力的应用（如内圆磨）有何非常好的默许诶熬过，同样可以做成不同 NQ 含量的砂轮以达到不同的应用效果。 46-150 TG 特殊陶瓷刚玉，磨料呈条状，可以活得很好的磨削进给，适合于强力磨，齿轮成形磨，内圆成型磨。 46-120 C、GC 黑碳化硅/绿碳化硅，适用于铸铁，不锈钢，有色金属，非金属（如橡胶）的磨削。 24-320 刚玉磨料的硬度比较及一般应用规律 A WA PA SA SG 硬度 软 硬 粒度的选择 粒度指磨料颗粒的大小。粒度分磨粒与微粉两种类型。磨粒用筛选法分类， 它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如 60#粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有 60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸 70 个孔眼的筛网。120# 粒度说明能通过每英寸长有 120 个孔眼的筛网。 粗磨时选用粗粒度（24~60）砂轮；精磨时选用细粒度（60~100）砂轮；精密磨削时采用 150 粒度砂轮；超精磨削或镜面磨削时，一般使用微粉（W63~W14） 砂轮。 对于颗粒尺寸小于 40μm（微米，1 毫米=1000 微米）的磨料，称为微粉。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（W）。各种粒度号的磨粒尺寸见表 5。 表 5 砂轮的粒度颗粒尺寸表 粒度号 粒度尺寸 （um） 粒度号 粒度尺寸 （um） 粒度号 粒度尺寸 （um） 14# 1600~1250 70# 250~200 W40 40~28 16# 1250~100 80# 200~160 W28 28~20 20# 100~800 100# 160~125 W20 20~14 24# 800~630 120# 125~100 W14 14~10 30# 630~500 150# 100~80 W10 10~7 36# 500~400 180# 80~63 W7 7~5 46# 400~315 240# 63~50 W5 5~3.5 60# 315~250 280# 50~40 W3.5 3.5~2.5 磨料粒度的选择，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，磨粒越细，磨削表面粗糙度越好。粒度不是起决定性作用的唯一因素，我见过用 80K 砂轮磨出镜面的。不同粒度砂轮的应用见表 6。 表 6 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 -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 一般达到工件的表面粗糙度推荐粒度见表 7。 表 7 表面粗糙度推荐粒度 表面粗糙度 外圆磨粒度 平面磨粒度 Ra 1.6 46 36 Ra 0.8 60 46 Ra 0.4 80 60 Ra 0.2 100 80 Ra 0.1 150 120 以铜带产品为例，粗轧时一般粗糙度Ra0.4 左右即可，精轧时一般粗糙度应到达 Ra0.25 以下。由于举例为六辊精轧，外圆磨粒度选择 120#，所以该砂轮型号应该分别选择为 P500×40×203PA120H --35 、 P500×40×203PA120J --35 和P750×75×305PA120K --45。 硬度的选择 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。（重要！ 砂轮的硬度并不是指砂轮的坚硬程度） 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。 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。 知道工厂里是怎么测试砂轮硬度的吗？说起来您别笑：是用凿子剜的。 表 8 砂轮硬度分级及代号 硬度等级名称 代号 大 级 小 级 超软 超软 D、E、F 软 软 1 G 软 2 H 软 3 J 中软 中软 1 K 中软 2 L 中 中 1 M 中 2 N 中硬 中硬 1 P 中硬 2 Q 中硬 3 R 硬 硬 1 S 硬 2 T 超硬 超硬 Y 注：上表中的“代号”为现行的新国标代。
