8磨具的选择与使用.ppt

1、磨具特性的选择，主要是指磨料、粒度、结合剂、硬度、组织以及形状和尺寸的选择。,第八章 磨料磨具的选择与使用,选择磨具特性依据的条件主要有四个方面:,工件条件：包括材质、形状与加工精度要求、上道工序加工方法及其状态、热处理状态、机械性能（硬度、抗拉强度、延伸率等)；,机床条件：包括磨床的刚性、磨床的精度、磨床的抗振性；,磨削工艺参数：包括磨具线速度与工件线速度、磨具与工件尺寸、磨削加工余量、磨具的切削深度、磨具的进给速度或进给量；,作业状态：包括机床的操作状态(手动、机动)、修整条件(修整工具的种类与形状)、修整深度、修整进给量、干磨或湿磨、磨削液的种类、供液方法和供液量。,第一节 普通磨料磨具

2、的选择与使用,普通磨料磨具特性主要包括磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等几个方面。,1、磨料的选择,磨料必须具备很高的硬度、耐热性、热稳定性和化学稳定性外，还应当有一定的韧性，以便能承受一定的磨削力,磨料品种的选择一般根据工件材料的机械性能，如硬度、强度、延伸率来进行选择,磨削抗拉强度较高的材料时，以选用韧性较大的刚玉类磨料为益。 磨削抗拉强度较低的材料，以选用脆性较大的碳化硅系磨料为益,表7一1工件材料的抗拉强度与所适用的磨料,除了考虑工件材料的抗拉强度之外，在选择磨料时，工件材料的硬度也是主要选择依据。一般来说，磨料硬度应比工件材料硬度高出1.31.5倍,磨料特性的选择还应当考虑

3、到磨削工艺系统可能产生的化学反应,选择磨料时，还要考虑磨料的热稳定性。在磨削一些难磨材料时,磨削区易产生较高的温度时,所用磨料应当具有更好的高温硬度保持性,（1）刚玉类 刚玉类磨料是目前生产中使用最多的磨料。由于它具有高的韧性和一定的硬度，能耐高温，破碎后有锋利的刃口，故磨削效率高，适于磨削抗拉强度较高的材料。,刚玉的主要成分是氧化铝（Al2O3）。最常用的是棕刚玉和白刚玉。近年来又开发了很多新品种如单晶刚玉、微晶刚玉、铬刚玉、锆刚玉、镨钕刚玉等,棕刚玉(A） 棕刚玉以铝矾土、无烟煤和铁屑为主要原料经高温冶炼而成。含Al2O392.597%，呈棕褐色。这种磨料有一定的硬度，韧性较大，能承受较大

4、的压力，在工作过程中抗破碎能力较强，且颗粒锋锐，因此棕刚玉适于磨削抗拉强度较大的材料，如碳素钢，一般合金钢，可锻铸铁、硬青铁等。由于棕刚玉价格比较低廉，所以其应用范围十分广泛。在缺少其它磨料的情况下，一般可用它来代替,棕刚玉二级品 这类磨料常用作磨床砂轮，或作树脂切割砂轮，砂瓦及砂布砂纸，用于一般要求不高的切割和磨削工序,白刚玉(WA) 以铝氧粉为主要原料经高温冶炼而成，纯度较高，含Al2O39799%，呈白色。,白刚玉磨料有较棕刚玉磨料更高的硬度，磨粒不易磨钝 但其韧性稍差于棕刚玉，受压磨粒易破碎形成新的切削刃， 由于磨料硬度较棕刚玉高而易于切人工件材料，磨粒自锐性能好，因此白刚玉磨具具有良

5、好的切削能力（约比棕刚玉高30%），可以减少工件的变形和磨削热的产生。,因此，白刚玉磨料最适于精磨、刃磨、螺纹等成型磨削以及用来磨削容易变形和烧伤的工件，如精磨淬硬钢、高速钢、高碳钢和薄壁零件。,单晶刚玉(SA) 单晶刚玉是以铝矾土、黄铁矿、无烟煤和铁屑为原料经高温冶炼而成的。含Al2O39798%，一般呈黄色或白色。,单晶刚玉每个颗粒基本上都是单晶体，杂质不多颗粒均匀，有良好的多棱切削刃，并有较高的硬度及韧性。因此这种磨料在磨削过程中不易破碎，切削能力强，磨削时发热少。,这种磨料适于加工高硬度的难磨材料以及对高温敏感的金属材料。如高钒高速钢、耐热合金钢、钻基或镍基合金钢、不锈钢等。尤其是高钒

6、高速钢，其硬度很高，可磨性差，一般磨料难以磨削，而单晶刚玉则能适用。,另外，这种磨料磨削淬火钢、渗碳钢、渗氮钢、工具钢及其他合金钢时，均能获得较好的效果。但由于这种磨料工业上还不能大量生产，一般只推荐用于耐热合金等难磨材料的磨削,微晶刚玉(MA) 微晶刚玉是以铝矾土、无烟煤、铁屑为原料，经高温冶炼后采用急冷的方法获得的，其外观和化学成分与棕刚玉相似，含Al2O39296%。,微晶刚玉的颗粒由许多微小的晶粒所组成，因而，微晶刚玉除了具有如棕刚玉的高强度，韧性好的特点外，还具有自锐性能良好、磨具磨损小、寿命长的优良性能，,适用于不锈钢、碳素钢、轴承钢和特种球墨铸铁等材料的磨削，以及重负荷和精密磨削

7、。,铬钢玉(PA) 在Al2O3（9797.5%）中加入1.151.30%的氧化铬而成。硬度与白刚玉相近，韧性比白刚玉稍高。铬刚玉砂轮在磨削韧性大的钢材时，砂轮的耐用度以及磨削效率都比白刚玉高2530%。在相同的条件下，加工的表面光洁度也较好（高12小级），工件表面不易烧伤和产生裂纹。这种砂轮修整时，只产生微细破碎，因而铬刚玉磨料制成的磨具形状保持性好，适用于成型磨削。 砂轮已广泛用于磨削粗糙度要求较小的合金钢刀具(如齿轮滚刀、拉刀、铣刀和车刀等)的刃磨以及螺纹工件、量具和仪表零件等的精磨。,锆刚玉(ZA) 在Al2O3成分中加入了1040%的氧化锆而成，有含氧化锆10%、25%和40%三个典型品种。目前使用最为广泛的是25%这种品种。氧化锆呈黑褐色，其单颗粒抗压强度比棕刚玉高，韧性较好，适于磨削耐热合金钢、钛合金、奥氏体不锈钢和高钼钢等难磨材料。 用锆刚玉砂轮磨削不锈钢时具有磨削效率高，粗糙度小，工件不易烧伤，砂轮不易堵塞等优点，砂轮耐用度可比棕刚玉提高31186%。 锆刚玉砂轮还可用于重负荷磨削，用于荒磨铸铁