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砂輪的種類很多,并有各種形狀和尺寸,由于砂輪的磨料、結(jié)合劑材料以及砂輪的制造工藝不同,各種砂輪就具有不同的工作性能。每一種砂輪根據(jù)其本身的特性,都有一定的適用范圍。因此,磨削加工時(shí),必須根據(jù)具體情況,選用合適的砂輪。否則會(huì)因砂輪選擇不當(dāng)而直接影響加工精度、表面粗糙度及生產(chǎn)效率。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考。
一、金剛石砂輪的選擇
金剛石砂輪比用碳化硼、碳化硅、剛玉等一般磨粒制成的砂輪刃角鋒利、磨耗小、壽命長、生產(chǎn)率高、加工質(zhì)量好,但價(jià)格昂貴,因而適用于精磨硬質(zhì)合金、陶瓷、半導(dǎo)體等高硬度脆性難加工材料。
金剛石砂輪的特征包括磨料種類、粒度、硬度、濃度、結(jié)合劑、砂輪形狀與尺寸。
磨料:廣泛使用人造金剛石(JR),根據(jù)它的結(jié)晶形狀和顆粒強(qiáng)度,分各種型號,按其特定用途選型號。
粒度:要以工件粗糙度、磨削生產(chǎn)率和金剛石的消耗三個(gè)方面綜合考慮。
硬度:只有樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪才有“硬度”這一特性。一般采用S(Y1)級或更高。
結(jié)合劑:常用的結(jié)合劑有四種,其結(jié)合能力和耐磨性以樹脂、陶瓷、青銅、電鍍金屬為序,依次漸強(qiáng)。樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪磨削效率高,被加工工件粗糙度好,適用范圍廣,自銳性好,不易堵塞,發(fā)熱量小,易修整,主要用于精磨工序。陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪主要用于各種非金屬硬脆材料、硬質(zhì)合金、超硬材料等的磨削。
濃度:濃度選擇要根據(jù)使用砂輪的粒度、結(jié)合劑、形狀、加工方法、生產(chǎn)效率及砂輪壽命的要求而定。高濃度金剛石砂輪保持砂輪形狀的能力強(qiáng),低濃度砂輪磨削時(shí),金剛石的消耗往往更低些,應(yīng)根據(jù)需要酌情選取。
形狀和尺寸:按工件的形狀、尺寸和機(jī)床條件選用。
二、 立方氮化硼(CBN)砂輪的選擇
立方氮化硼(CBN)砂輪的立方氮化硼顆粒粘在普通砂輪表面只有很薄一層,其磨粒韌性、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100倍,最適于加工硬度高、粘性大、高溫強(qiáng)度高、熱傳導(dǎo)率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削。其應(yīng)用范圍與人造金剛石起著互相補(bǔ)充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質(zhì)合金和非金屬材料時(shí),具有獨(dú)特的效果,但在磨削鋼料時(shí),尤其是磨削特種鋼時(shí),效果不顯著。立方氮化硼砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍,比金剛石砂輪高五倍,但磨削脆性材料不及金剛石。
立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似。但在結(jié)合劑選用上,大部分是樹脂結(jié)合劑,次之是電鍍,金屬結(jié)合劑。陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪主要用于鈦合金、高速鋼、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削,樹脂結(jié)合劑CBN砂輪適用于磨削鐵磁性材料,是加工鋼材的理想選擇。CBN砂輪濃度一般在100%~150%間選用較經(jīng)濟(jì)合理,它不能用普通切削液,需特殊的切削液。
三、 大氣孔砂輪的選擇
大氣孔砂輪在磨削時(shí)具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。適用于軟金屬和塑料、橡皮和皮革等非金屬材料的粗、精磨。同時(shí),它具有散熱快的特點(diǎn),所以在磨削一些熱敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中(例如刃磨硬質(zhì)合金刀具和機(jī)床導(dǎo)軌等)有良好的效果。
大氣孔砂輪和一般陶瓷結(jié)合劑砂輪的制造方法基本一樣。不同點(diǎn)是在配料中外加一定量的增孔劑,它在砂輪燒結(jié)前完全揮發(fā)或被燒燼,從而產(chǎn)生大氣孔。
大氣孔砂輪生產(chǎn)范圍是:磨料一般選擇碳化物和剛玉等,如常用的有黑碳化硅(C)、綠碳化硅(GC)和白剛玉(WA)等幾種,這些磨料的硬度高、性脆而鋒利,具有良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能;磨料粒度(36#~180#);結(jié)合劑(陶瓷結(jié)合劑);硬度(G~M各級);形狀(平形、杯形、碗形或碟形等);氣孔尺寸(約0.7~1.4毫米)。