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金刚石砂轮硬度及其选择
时间 : 2019-06-05 16:07 浏览量 : 5

硬度及其选择

  金刚石砂轮硬度与磨粒本身的硬度不是一回事,它是指金刚石砂轮工作 表面的磨粒在外力作用下脫落的难易程度。也就是说,磨粒容 易脫落的,金刚石砂轮的硬度就软,反之,硬度就高。金刚石砂轮的硬度选 得过高,结合剂会把已经磨钝而失去了切削能力的磨粒牢牢把 持住而不脫落,金刚石砂轮和工件表面的摩擦力增加,使工件表面发 热而出现烧伤,金刚石砂轮的切削能力也降低。相反,如果金刚石砂轮的硬 度选得太软,在磨削时,磨粒还在锋利的时候就会掉下来,从 而增加金刚石砂轮的磨損,使金刚石砂轮很快失去正确的几何形状。所以, 正确选择金刚石砂轮硬度是很重耍的。

  为了适应不同的工件材料和磨削质量的要求,需要有各种 不同硬度等级的金刚石砂轮供选择。表4是国內生产金刚石砂轮的硬度等级。

  生产金刚石砂轮时,由于各种条件的影响,使金刚石砂轮硬度不稳定而 产生偏高偏低的现象,增加了金刚石砂轮选择和使用的困难。在某些 要求高的工序中,例如刃磨刀具和精密加工时,必须仔细选择。

  下面先容选择金刚石砂轮硬度时应考虑的情况。

  加工软材料时要选较硬的砂轮,加工硬材料时则要选软砂 轮。这是因为软材料容易磨削,砂轮工作表面的磨粒不易磨 钝,为了不致于使砂轮上的磨粒在未磨钝前就脫落,砂轮硬度 就要选髙一些。工件材料硬时,磨粒容易磨钝,此时,为了保 持砂轮的切削性能和不烧伤工件,需要使磨钝的磨粒较快脫落 而突出新的锋利磨粒,砂轮的硬度就要软一些。例如,磨淬过

  火的合金钢、髙速钢,可选私?2&的硬度;未淬火的钢常用 ZR2?Z2的砂轮。但在加工特別软而韧的材料时,由于切層容 易堵塞砂轮,砂轮的硬度又要选软一些。

  工件材料的导热系数与磨削质量有关。合金钢的导热系数 低,工件磨削区域的热量不易散去,容易使工件烧伤。因此, 在磨削导热系数差的合金钢时,要选软的和组织松的砂轮。如 硬质合金的导热系数差,磨削时易产生裂纹,所以,刃磨硬质 合金刀具要选艮?R3的绿碳化硅砂轮。

  平面磨削时,砂轮与工件的接触面积比外圆磨削大,工件 容易发热变形,所以,平面磨削用的砂轮硬度应该软些;而用砂轮端面平磨比用砂轮圆周平磨时接触面积更人,硬度应更软。 一般平面磨削的砂轮硬度为艮

  刃磨刀具时,工件的散热条件差,容易产生烧伤和裂纹, 所以,刃磨时一般选用R2?R3的软砂轮。

  切入法磨削外圆应比有纵走刀的外圆磨削用的砂轮稍软, 避免烧伤工件。但当用切入法磨削边角圆弧较小或直角以及母 线几何形状要求高的工件时,砂轮的硬度要高1?2小级^成型 磨削时,砂轮硬度也要适当高些,以保证工件的正确几何形状。

  工件表面光洁度和精度要求较髙时,在其他条件相同的情 况下,要选用硬度高1?2小级的砂轮。因为硬度高些的砂轮 损耗比较慢,不易产生大颗粒脫落而划伤工件。但光洁度要求 很高时,硬度不宜过髙,否则会使工件表面烧伤。

  磨削断续表面时,如磨花键轴的外圆和有键槽的表面,砂 轮的硬度要稍髙一些,以免碰伤砂轮表面。

  磨削內圆时,砂轮和工件接触面积大,容易使工件发热, 切厝也不容易排出,砂轮的硬度就要软些;但当內圆光洁度要 求高或者內孔直径小,砂轮的硬度则要选得高些。

  选择砂轮硬度时,还要考虑结合剂性能,在同样的磨削条件 下,用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高1?2小级。

  此外,在选择超精加工、珩磨以及某些精细磨削所用的磨 具时,还要注意磨晷硬度的均勻性,就是金刚石砂轮各部分的硬度值 要均勻,否则会影晌加工质量。

  不用冷却液磨削时,工件容易发热,应该比用冷却液磨削 时的砂轮硬度软1?2小级。

  上面所说的砂轮硬度都是指靜止状态下测定的。而磨削 时,砂轮是在旋转状态下切削工件。当工件的速度不变,砂轮 旋转速度高时,每个磨粒所切下的切厝就薄,承受的切削力就

  相对减小,这就是砂轮在运动情況下所获得的“动力硬度”。 所以,砂轮旋转速度高时,砂轮的硬度可选软1?2小级。

同样,砂轮硬度的选择也与工件的速度有关。当其他条件 不变,工件速度低时,砂轮上每个磨粒切下的切厝薄,磨粒承 受的切削压力小,砂轮的硬度可以选得软些。例如,磨削螺距 为1?3毫米的螺纹,当工件转速为1?5转/分,砂轮硬度可 用 ZRa?ZR2。


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