磨料磨具特性参数的选择技术及其发展构想

道邦磨料模具,

其中Vg、结合剂和气孔在磨具Vb和Vp分别表示磨粒、中所占体积。如果用Wg、结Wb及Wp分别表示磨粒、合剂和气孔占砂轮体积百分比,则

Wg+Wb+Wp=1

Vs=Vg+Vb+Vp

削难加工材料、高速及超高速磨削可选用CBN和金刚石超硬磨料。②考虑化学磨损因素,人造金刚石砂轮适于磨削硬质合金、陶瓷等一些非金属难加工材料;而

工具钢、耐热合金等CBN砂轮可用来加工高钒高速钢、

一些金属难加工材料;SiC砂轮则不宜用来磨削钢,刚玉砂轮不宜磨削玻璃。

(2)度就是砂轮中磨粒、结合剂和气孔三者之间的体积关系。可见,磨粒、结合剂和气孔三者的比例关系将影响磨具的硬度、组织、浓度及强度等特性参数。图1轮构成的三元相图[4]。磨具硬度取决于结合剂与磨粒的比率,结合剂比率高,磨具硬度也高。磨具组织或超硬磨料磨具的浓

的影响,实际砂轮的组成一般仅限于一定的区域。磨粒、结合剂和气孔的体积百分率随砂轮硬度、组织、浓普通磨料砂轮的组成限于图中的阴影区域,其边界线度、强度及粒度等特性的要求而异。例如陶瓷结合剂MPD和LPD线分别表示Wg=68%和Wg=38%的等磨

Fig.1　Compositionofgrindingwheel

图1　砂轮相图

1的所有组成。当砂轮的组成在该区域不同位置时,

和Vb/Vg=0.08的等比例线,而Wg轴则表示Vp/Vb=

粒百分数线,MBE和LBE线则分别表示Vb/Vg=0.31

也将得到不同的硬度、组织、浓度、强度等特性,以适用磨削效果产生重要影响。

于不同的磨削场合。砂轮的这些特性将对磨削过程和

、,为。①精磨选取细,。②工件材料延伸率大和导热性差、接触弧较长或磨削深度较大时,选择较粗粒度,以防止堵塞和烧伤。③工件刚性差,为减少热变形,选择较粗粒度。④为保持砂轮形状精度,成型磨削选用较细粒度为宜。

(3)磨具硬度的选择原则是:在磨削过程中保证适当的自锐性,还要避免磨具产生过大磨损和过高温度。①工件硬度高,磨具硬度应低一些,以保持自锐性;工件硬度低,磨具硬度则应高一些,以充分发挥磨具的磨削性能。②磨削延伸率大的材料如铜合金,选择较低的硬度,以保持自锐性。③切入及成型磨削,选择较硬砂轮。④表面质量要求较高或材料导热性差时,选择较低硬度,以防止裂纹和烧伤。⑤断续及重负荷磨削,选用硬级或超硬级砂轮,以防止磨具过快磨损。⑥接触面积大,磨粒易钝化,应选用较低硬度。此外,修整条件、磨削速度、生产率等对选择磨具硬度也有直接的影响,因此要兼顾这些因素。硬度选择合适,磨刃钝化与自锐处于一种平衡状态,使砂轮保持良好的锐利性和形状保持性,不仅可以保持较高的磨削效率和表面质量,还能降低磨具消耗,获得良好的经济效益。

(4)结合剂的选择主要与磨削方法、磨削速度、工

选择磨具特性参数的一般性原则3　

磨具特性参数主要包括磨料、粒度、硬度、结合剂、

组织或浓度(超硬磨料磨具)、强度及砂轮形状尺寸等。选择这些特性参数的主要影响因素有工件材料、表面完整性、加工精度、磨削用量、磨削效率、机床及磨削条

来选择。①刚玉类磨料适合磨削抗拉强度较高的材料;而SiC磨料则适合磨削抗拉强度较低的材料。磨

件等。

(1)磨料种类主要是基于磨料和工件材料的理化性能,依据磨料对工件材料的磨削能力及加工适应性

件表面质量等有关。常用结合剂主要有陶瓷、树脂、金属结合剂等。每种结合剂都有一定的适用范围。①陶瓷结合剂热与化学稳定性好,脆性较大,磨削效率较高,适用范围广,在超硬磨料磨具中也有应用。②树脂结合剂有较好的弹性、自锐性及工艺性好;耐热性及耐磨性较差,粗、精、细磨均可采用,也可用于超硬磨料磨具。③金属结合剂包括青铜结合剂、金属陶瓷结合剂、电镀金属结合剂、高温钎焊金属结合剂等,主要用于超硬磨料磨具。金属结合剂强度较高,耐磨性好,但自锐性较差,不易修整。青铜及金属陶瓷结合剂超硬磨料磨具多用于磨削硬质合金及合金钢等难加工材料。电镀金属结合剂和高温钎焊金属结合剂的结合强度更