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超硬磨(mo)具是指以超硬材料為切(qie)磨(mo)原料,借(jie)助于結合劑或其(qi)他輔助材料制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)具有一定形狀、性能和用途(tu)的(de)制(zhi)(zhi)成(cheng)品。以下7個表格,從微粉粒度、結合劑(ji)、磨(mo)具使用范圍、砂輪(lun)修整和磨(mo)具使用常見(jian)問題等幾個方面讓(rang)你看懂有關超(chao)硬(ying)磨具的基礎(chu)知(zhi)識。
表一 中國與主(zhu)要國家超(chao)硬磨料磨粒及(ji)微粉的(de)粒度對(dui)照表
中國 |
日本 |
西德 |
||||
粒(li)度 |
舊標號 |
尺(chi)寸μm |
粒度 |
尺(chi)寸μm |
粒度(du) |
尺寸μm |
16/18 |
20 |
1000/1180 |
16/18 |
1000/1180 |
D1180 |
1000/1180 |
18/20 |
22 |
850/1000 |
18/20 |
1000/850 |
D1001 |
850/1000 |
20/25 |
24 |
710/850 |
20/30 |
600/850 |
D851 |
710/850 |
25/30 |
30 |
600/710 |
D711 |
600/710 |
||
30/35 |
36 |
500/600 |
30/40 |
425/600 |
D601 |
500/600 |
35/40 |
40 |
425/500 |
D501 |
425/500 |
||
40/45 |
46 |
355/425 |
40/50 |
300/425 |
D426 |
355/425 |
45/50 |
54 |
300/355 |
D356 |
300/355 |
||
50/60 |
60 |
250/300 |
50/60 |
250/300 |
D301 |
250/300 |
60/70 |
70 |
212/250 |
60/80 |
180/250 |
D251 |
212/250 |
70/80 |
80 |
180/212 |
D213 |
180/212 |
||
80/100 |
90 |
150/180 |
80/100 |
150/180 |
D181 |
150/180 |
100/120 |
100 |
125/150 |
100/120 |
125/150 |
D151 |
125/150 |
120/140 |
120 |
106/125 |
120/140 |
106/125 |
D126 |
106/125 |
140/170 |
150 |
90/106 |
140/170 |
90/106 |
D107 |
90/106 |
170/200 |
75/90 |
170/200 |
75/90 |
D91 |
75/90 |
|
200/230 |
180 |
63/75 |
200/230 |
63/75 |
D76 |
63/75 |
230/270 |
240 |
53/63 |
230/270 |
53/63 |
D64 |
53/63 |
270/325 |
280 |
45/53 |
270/325 |
45/53 |
D54 |
45/53 |
325/400 |
320 |
38/45 |
325/400 |
38/45 |
D46 |
38/45 |
M36/54 |
W40 |
36/54 |
400 |
34/38 |
D45 |
40/50 |
M22/36 |
22/36 |
500 |
28/34 |
D35 |
32/40 |
|
M20/30 |
W28 |
20/30 |
600 |
24/28 |
D25 |
25/32 |
M12/22 |
12/22 |
700 |
20/24 |
D20 |
25/40 |
|
M10/20 |
W20 |
10/20 |
800 |
16/20 |
D20A |
25/30 |
M8/16 |
8/16 |
1000 |
13/16 |
D20B |
30/40 |
|
M8/12 |
8/12 |
|||||
M6/12 |
W14 |
6/12 |
1200 |
10/13 |
D15 |
15/25 |
M5/10 |
W10 |
5/10 |
1500 |
8/10 |
D15A |
10/15 |
M4/8 |
W7 |
4/8 |
2000 |
6/8 |
D15B |
15/20 |
M3/6 |
3/6 |
2500 |
5/6 |
D15C |
20/25 |
|
M2.5/5 |
W5 |
2.5/5 |
3000 |
4/5 |
D7 |
5/10 |
M2/4 |
2/4 |
4000 |
3/4 |
D3 |
2/5 |
|
M1.5/3 |
W3 |
1.5/3 |
5000 |
2/3 |
D1 |
1/2 |
M1/2 |
W1.5 |
1/2 |
8000 |
1/2 |
D0.7 |
0.5/1 |
M0/2 |
0/2 |
|||||
M0.5/1.5 |
W1 |
0.5/1.5 |
15000 |
0/1 |
D0.25 |
0.5 |
M0.5/1.0 |
0.5/1 |
|
|
|
|
|
M0/1.0 |
|
0/1.0 |
|
|
|
|
M0/0.5 |
|
0/0.5 |
|
|
|
|
表二 超硬磨(mo)料(liao)磨(mo)粒(li)與(yu)微(wei)粉的粒(li)度標記及尺寸范圍(wei)
磨粒 GB/T 6406-1996 |
微粉 JB/T7990-1998 |
||||
磨粒(li)標記 |
舊(jiu)標號 |
工程尺寸 μm |
磨粒標記 |
舊(jiu)標號(hao) |
工程(cheng)尺寸(cun) μm |
16/18 |
20# |
1180/1000 |
M36/54 |
W40 |
36/54 |
18/20 |
22# |
1000/850 |
M22/36 |
22/36 |
|
20/25 |
24# |
850/710 |
M20/30 |
W28 |
20/30 |
25/30 |
30# |
710/600 |
M12/22 |
12/22 |
|
30/35 |
36# |
600/500 |
M10/20 |
W20 |
10/20 |
35/40 |
40# |
500/425 |
M8/16 |
8/16 |
|
40/45 |
46# |
425/355 |
M8/12 |
8/12 |
|
45/50 |
54# |
355/300 |
M6/12 |
W14 |
6/12 |
50/60 |
60# |
300/250 |
M5/10 |
W10 |
5/10 |
60/70 |
70# |
250/212 |
M4/8 |
W7 |
4/8 |
70/80 |
80# |
212/180 |
M3/6 |
3/6 |
|
80/100 |
90# |
180/150 |
M2.5/5 |
W5 |
2.5/5 |
100/120 |
100# |
150/125 |
M2/4 |
2/4 |
|
120/140 |
120# |
125/106 |
M1.5/3 |
W3 |
1.3/3 |
140/170 |
150# |
106/90 |
M1/2 |
W1.5 |
1/2 |
170/200 |
150# |
90/75 |
M0/2 |
0/2 |
|
200/230 |
180# |
75/63 |
M0.5/1.5 |
W1 |
0.5/1.5 |
230/270 |
240# |
63/53 |
M0.5/1 |
0.5/1 |
|
270/325 |
280# |
53/45 |
M0/1 |
|
0/1 |
325/400 |
320# |
45/38 |
M0/0.5 |
|
0/0.5 |
表三 超硬磨(mo)料磨(mo)具的(de)應用范圍
磨料種類(lei) |
適(shi) 于 加 工 的 材(cai) 料 |
金(jin) 剛 石 |
硬而脆的(de)材料:硬質合(he)金(jin) 金(jin)剛石或立(li)方氮化硼(peng)的(de)復(fu)合(he)材料 陶(tao)瓷 光學玻璃 寶石(shi) 半導體材料及石(shi)材 有色金(jin)屬: 鋁(lv) 銅及合金(jin) 磁鋼:各種鐵氧體 鑄造(zao)永磁合金 熱(re)噴涂(tu)材(cai)料: 熱(re)噴涂(tu)鈷基 鎳基合金 |
立 方 氮(dan) 化 硼 |
工具鋼(gang): 特別是高(gao)釩高(gao)速鋼(gang) 不銹(xiu)鋼(gang): 耐熱(re)鋼(gang) 模(mo)具鋼(gang) 鑄鐵(tie):冷(leng)(leng)硬(ying)(ying)鑄鐵(tie) 鎳(nie)、鉻(ge)冷(leng)(leng)硬(ying)(ying)鑄鐵(tie) 各種合金鑄鐵(tie)及粉(fen)末冶金鑄鐵(tie) 鎳、鉻、鈦合金(jin)等(deng) |
表四 結合劑的特(te)性與適用(yong)范(fan)圍
品種 |
結合劑特性 |
磨具特(te)性(xing) |
適用范(fan)圍 |
樹 脂 結 和 劑 |
彈性好 有拋(pao)光性能 熱作用下把持磨粒性(xing)能較(jiao)差 |
磨(mo)(mo)(mo)具自銳(rui)性好,不易(yi)堵塞,一次修整后很少修整,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)效率高,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)溫度(du)(du)低,磨(mo)(mo)(mo)削(xue)(xue)粗(cu)糙度(du)(du)較低 |
金剛石(shi)磨具:硬(ying)質合金,鋼(gang)結(jie)硬(ying)質合金,PCD和(he)PCBN刀具,金剛石(shi)和(he)CBN復合片。 CBN磨具:高(gao)釩高(gao)速鋼(gang)及各(ge)種淬火鋼(gang)、合金(jin)鋼(gang)。 |
陶 瓷(ci) 結 和 劑(ji) |
對磨(mo)粒的把持(chi)性好,耐熱性好。 |
磨(mo)具壽命比樹脂(zhi)結(jie)合(he)劑好,切削(xue)鋒利,效率高。磨(mo)削(xue)不易(yi)發熱和(he)堵塞,易(yi)控制加工精度,易(yi)修整。 |
金剛石磨具:近(jin)年來,在PCD和PCBN刀具刃磨上有(you)很好的應用。 CBN磨具:除加工各(ge)種高(gao)(gao)硬、高(gao)(gao)強性鋼(gang)材外,特別適合高(gao)(gao)速磨削,效(xiao)率高(gao)(gao)。 |
金屬 結合劑 |
剛性(xing)好 磨粒把持性好 |
磨(mo)具強度高(gao),耐(nai)磨(mo)性(xing)好,壽(shou)命長。能承受(shou)較大(da)負(fu)荷。自銳性(xing)差,易堵塞,難修整 |
金剛石(shi)磨具:主要用于玻(bo)璃、陶瓷、石(shi)材 |
電鍍結合(he)劑(ji) |
磨(mo)料層薄,磨(mo)粒(li)密度高磨(mo)削鋒利。不用修(xiu)整,壽命短 |
適用于幾(ji)何形狀復雜的(de)磨具 |
表五 超(chao)硬磨料磨具粒(li)度(du)和(he)加(jia)工表(biao)面粗糙度(du)的關系
磨(mo)具粒度號 |
加工表面粗糙度Ra/μm |
|
樹(shu)脂、陶瓷結合劑 |
金屬結(jie)合劑(ji) |
|
80/100~100/120 100/120~170/200 170/200~270/325 325/400~W10/20 W8/12~W4/8 W4/8~W1.5/3 |
— 0.16~0.63 0.08~0.32 0.04~0.16 0.02~0.08 0.01~0.04 |
0.32~2.5 0.16~1.25 0.16~0.63 — — — |
表六 修整砂(sha)輪的磨(mo)料(liao)選擇
超硬(ying)磨料(liao)磨具(ju) |
修整砂輪 |
||||
磨(mo)料 |
粒度 |
磨料 |
粒(li)度 |
硬度 |
結合劑(ji) |
金(jin)剛(gang)石 |
100/120~200/230 230/270以細 |
GC WA GC WA |
60~100 100~240 |
L~M K~L |
V V |
CBN |
100/120~200/230 230/270以細 |
WA GC WA GC |
60~100 100~240 |
L~M K~L |
V V |
表七 超硬磨料(liao)磨具在使用過程中(zhong),常見的問題有(you)以下幾種:
現象 |
原因 |
措施 |
加(jia)工產品表面(mian)粗糙度達不到要求 |
1、磨具粒度選擇(ze)不合適 2、砂輪硬度太低或組織太松 磨粒脫落太快 |
1、選(xuan)粒(li)度細的(de)砂輪 2、調整砂輪(lun)配(pei)方(fang),提高砂輪(lun)硬度(du) |
工件(jian)表(biao)面有(you)燒傷或振紋 |
1、機床剛性不好,主軸剛性不好 2、砂輪(lun)開刃不徹底 3、砂輪組(zu)織太(tai)緊(jin),沒有(you)容屑空間磨削阻力太(tai)大 4、磨(mo)削時(shi)進(jin)刀量太大 |
1、檢查機床個部件的性(xing)(xing)能(neng)和配合的松緊是否合適,增強主軸剛性(xing)(xing)。 2、砂輪(lun)要充分開刃,使磨粒露出結(jie)合劑。 3、選擇合適結合劑的砂(sha)輪(lun)。調整砂(sha)輪(lun)硬度。 4、調(diao)整磨削參(can)數 |
砂輪堵塞 |
1、磨削時進刀量太大 2、冷卻不(bu)充分 3、磨削液選擇不當 4、砂輪組織太(tai)緊 |
1、調(diao)整磨削參數 2、增加冷卻量(liang) 3、樹脂結合劑類砂輪(lun),不要用(yong)乳化油類磨削液 4、選擇組織密(mi)度較松的砂輪 |