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3.8磨料磨具及选择使用

3.8.1一般磨料与磨具

3.8.1.1一般磨具的构造及分类

1.磨具的构造

磨具是由很多细小的磨粒用结合剂或粘结剂将其粘结成固结或非固结状态对工件进

展切削加工的一种工具。

对大多数磨具来说，它是有磨粒、结合剂和气孔三局部组成。如图3.8-1所示。

磨料是构成磨具的主要原料，它具有高的硬度和适当的脆

性。在磨削过程中对工件起切削作用。

结合剂的作用是将磨粒固结起来，使之成为肯定外形和强

度的磨具

气孔是磨具中存在的空隙，磨削时起着容纳磨屑和散逸磨图3.8-1

削热的作用，还可以浸溃某些填充剂或添加剂，如硫、蜡、树脂和金属银等，以改善磨

具的性能，满足某些特别加工需要。

2.磨具的分类

由于磨具用途格外广泛、加工对象、加工条件等很大不同，加之磨具本身的特性也有

很大差异。所以磨具的种类也是多种多样的。常见磨具分类方法有。

⑴依据磨具的根本外形和使用方法分：

固结磨具：砂轮、磨头、油石、砂瓦。

涂附磨具：纱布、砂纸、砂带、页轮等。

⑵依据结合剂种类分：

无机磨具：陶瓷结合剂磨具、金属结合剂磨具、菱苦土结合剂磨具。

有机磨具：树脂结合剂磨具、橡胶结合剂磨具。

⑶依据磨料性能分：

氧化物系磨具：棕刚玉磨具、白刚玉磨具、自然刚玉磨具、锆刚玉磨具等。

超硬磨料磨具：金刚石磨具、立方氮化硼磨具

⑷依据磨具突出特点分：

细磨粒磨具、高硬度磨具、大气孔砂轮、高速砂轮、超薄片砂轮等

⑸专用砂轮分：

磨针砂轮、牙科砂轮、磨钢球砂轮、磨纸浆砂轮等。

3.8.1.2磨具用磨料

1.磨料应具有的根本性能

磨料是构成磨具的主要原料，且可以直接用于研磨和抛光。磨料是磨具能够磨削

工件的主体材料，也相当与切削工件用的切削刃。为了能适应各种工件材料的加工需要，

磨料应具有以下根本性能：硬度、韧性、强度、热稳定性、化学稳定性。

⑴磨料应具有很高的硬度。硬度是磨料的根本性能。磨削作用是通过刻划工件

外表完成的。为此，磨料要能够切入工件，其硬度必需高于工件的硬度。磨料和硬质合

金的显微硬度比较列于后：

磨料种类显微硬度/(N.mm-2)

棕刚玉

〔1800～2200〕×9.8

绿碳化硅

〔3200～3400〕×9.8

碳化鹏

〔4000～4500〕×9.8

立方氮化硼

〔7300～10000〕×9.8

人造金刚石

〔8600～10600〕×9.8

钨钴类硬质合金

〔1650～1750〕×9.8

钨钴钛类硬质合金

〔2800～3000〕×9.8

磨料的硬度是与磨料的化学成分、结晶构造的完整程度、熔合在结晶中的杂质等有

关。由于各种磨料的化学成分、杂质的含量及结晶构造都不同，所以每一类磨料只能局

部适合某一特定用途。

⑵磨料必需具有肯定的韧性。所谓韧性是指磨料的磨粒在磨削过程中受力或冲击作用

时抵抗裂开的力量。适当的韧性能保证磨粒微刃的切削作用，并且在其钝化后能够破裂

而产生的切削微刃，以连续保持其锐利状态。假设磨粒脆性较大，就会在尚未充分发挥

切削作用之前就裂开。磨粒的韧性在很大程度上打算于它的结晶状态〔包括结晶中存在

的裂纹、孔隙等缺陷〕、晶体的大小和磨料的宏观几何外形及制粒方法等因素。如：

棕刚玉磨料的成份中，随着TiO含量的增加，集合体将相应增加，而单晶体和严密结合

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体将相应削减。由于集合体中玻璃〔非晶体〕质量多，从而降低了棕刚玉的韧性。磨粒

韧性随晶粒的增大和孔隙率的增加而降低。反之，磨粒晶体的微晶化则能提高磨粒的韧

性。磨粒外形也影响其韧性。等积形磨粒比片状或针状磨粒的韧性要高