孫佑軍 翟展新 孔祥田

（山推工程機械股份有限公司,濟寧272073）

摘要：磨削加工技術(shù)是制造生產(chǎn)技術(shù)中的重要領域，我廠***技術(shù)人員在推土機半軸多段外圓磨削形成豐富生產(chǎn)經(jīng)驗和技術(shù),，對砂輪組成成分及關鍵磨削參數(shù)掌握深刻,。探討了砂輪的結(jié)合劑對其壽命的影響，分析了砂輪的使用心得及磨削缺陷,。

關鍵詞：砂輪組成磨削缺陷砂輪使用心得

1 材料分類

在磨削加工中，砂輪是由磨料和結(jié)合劑以適當?shù)谋壤旌?，?jīng)壓制,，干燥，燒結(jié)而成,。它主要由磨粒,、結(jié)合劑和空隙三部分組成。磨粒相當于切削工具的切削刃,，起切削的作用,，結(jié)合劑使各磨粒位置固定，起支持磨粒的作用,?？障秳t有助于排削和散熱的作用。

砂輪的工作特性由磨料,，粒度,，結(jié)合劑，硬度,，組織強度,，形狀和尺寸等幾個要素衡量，各種特性都有其適用范圍,。

磨料是砂輪的主體材料,。在磨削時需經(jīng)強烈的摩擦，擠壓和高溫的作用,，因此對磨料的性能和成分都有一定的要求：如要有較高的硬度,，當硬度高于工件硬度時,，才能切掉剩余金屬。還要有較高的強度,、韌性等,。在外力的作用下，產(chǎn)生抵抗破裂的能力,，同時要具有較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,。在高溫的條件下，保持物理性能,，有利于減少切削變形,，化學穩(wěn)定性好，才能不與工件粘附,，護散,，不發(fā)生化學反應，延緩磨輪鈍化,，防止氣孔堵塞，提升切磨能力,，延長使用壽命,。

2 砂輪的主要成分

磨削用砂輪種類大體分為：剛玉類、碳化物類,、超硬磨料類三種,。

（1）剛玉類主要成分為氧化鋁，適于磨削抗拉硬度較高的材料,，如各種鋼材,。它又細分為：棕剛玉，白剛玉,，鉻剛玉,，單晶剛玉，微晶剛玉等,，切削性能好,，且有良好的“自銳性”。

（2）碳化物類分為黑碳化硅,，綠碳化硅兩種,，顏色分別呈現(xiàn)黑色和綠。

（3）超硬類磨料是近期發(fā)展的新型磨料,，分為人造金剛石和立方碳化硼兩種,。人造金剛石以石墨為原料，刀口非常鋒利,，切削性能優(yōu)良,，但價格昂貴,，適用于加工高硬度材料，如硬合金,，光學玻璃等,。立方氧化硼硬度略低于金剛石，具有較好的磨削性能,，熱化學性能穩(wěn)定,，磨削效率較高。

3 結(jié)合劑對砂輪壽命有著較大的影響

砂輪在高速旋轉(zhuǎn)中,，進行磨削加工,，且又是在高溫高壓，強沖擊載荷及強腐蝕性磨削的條件下工作,，磨料的粘結(jié)一定要牢固,，對砂輪使用有較高的要求。大體分為以下幾種：

（1）陶瓷粘合劑：它的物理性能和化學性能穩(wěn)定,，空隙較多,，能較好地保持砂輪的幾何形狀，冷,、熱,、干、濕皆能適應,，且不怕水,、油、酸,、堿的侵蝕,，價格便宜，使用廣泛,。注意使用時的轉(zhuǎn)速不能過大,。

（2）結(jié)合劑：它的粘結(jié)度較高，可用于制造薄片砂輪,，并且具有一定的彈性,，有較好的拋光性能，但耐熱性能差,，在高溫下自己首先被燒毀,，砂粒容易脫落，自銳性好,，磨削效率高,，但容易失去正確的外形，另外樹脂結(jié)合劑耐堿性差,，在堿性切削液的作用下磨損快,，在潮濕的環(huán)境下強度降低,。所以，砂輪存放期不宜超過一年,。

（3）橡膠結(jié)合劑：其彈性高,，砂輪退讓性好，尤其是在高溫下,，易產(chǎn)生變形,，不易燒傷工件并有良好的拋光作用。氣孔小,、空隙少,，組織緊密，砂輪外形保持好,。但橡膠結(jié)合劑耐熱,，耐油，耐濕性較差,，砂輪存放期不宜超過兩年,。

（4）菱苦土結(jié)合劑:菱苦土結(jié)合劑強度低，砂輪自銳性好,，磨削中的發(fā)熱也少,，耐水性能差，只宜干磨,。

（5）增強樹脂結(jié)合劑和增強橡膠結(jié)合劑：在樹脂結(jié)合劑或橡膠結(jié)合劑中加入高強度聚酯塑料等物質(zhì),，增強了結(jié)合強度,，提高了砂輪抗破裂的程度,。

4 對磨削加工的要求

砂輪的硬度是指結(jié)合劑粘結(jié)磨粒的牢固程度，粘結(jié)越牢固,，砂輪越硬,，它適用于磨削較軟的工件。反之,，軟砂輪宜磨硬度高的工件,，且有較高的表面光潔度。一般選擇原則：棕剛玉,，硬度高,，韌性大，適用于磨削抗拉程度較高的金屬,，如碳鋼,、合金鋼、青銅等,。白剛玉：自銳性好,，磨削力和磨削熱小,，適用于磨削淬火鋼，高碳鋼,，齒輪,、薄壁件等。鉻剛玉：韌性和硬度都好,，適用于磨削高速鋼,，錳鋼，刃磨刀具等,。單晶剛玉和微晶剛玉：硬度,、韌性強度都好，適用于磨削不銹鋼,，軸承鋼,、球墨鑄鐵等。黑碳化硅和綠碳化硅：脆性大,，硬度高,，適用于磨黃銅，硬質(zhì)合金刀具,，光學玻璃等,。立方化硼和人造金剛石：硬度高，耐磨性好,，適用于磨削韌而粘的材料,，寶石玉器等。

5 組織和強度對砂輪有更高的要求

組織緊密,，易保持砂輪的幾何形狀,，保證較高的磨削精度，延長砂輪的使用壽命,。組織疏松,，空隙可容納磨屑，能把切削液或空氣一同帶入磨削區(qū),，減少磨削熱,，提高磨削效率，但使砂輪磨損快,，壽命縮短,。

強度對砂輪的安全使用要求很高，其系數(shù)為1.5,。砂輪在旋轉(zhuǎn)時,，有很大的離心力，沒有足夠強度的砂輪就會爆裂引起嚴重的事故,，因此,，砂輪轉(zhuǎn)速一定要遠低于爆裂速度,。

5.1 刀具的正確使用及磨削缺陷

首先要正確使用砂輪，可根據(jù)設備,、磨削用量,、工藝要求、工件加工精度的要求,、表面粗糙度的要求,、生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本上考慮，其次是規(guī)范砂輪的更換,，安裝要求,，嚴格兩次靜平衡，金剛筆要正確修整,。

先規(guī)范一下砂輪的修整：金剛筆首先要緊固,，銜牢，軸線一般低于砂輪中心1～2mm,，并向下傾斜5°～10°,，以防金剛筆因振動而扎入砂輪。粗修時,，采用大的背齒刀量,，反復修整多次，精修時,，采用較小的走刀量和吃刀深度,，往復2--3次，***后一次從右往左修整,，修整時應先修端面,，再修圓周面。修砂輪側(cè)面時,，如手動修整,，金剛筆一定要拿牢,，輕輕接觸砂輪側(cè)面,，采用較小的吃刀深度，***好有個支點,，緩慢,，勻速移動，同時,，注意充分冷卻,。

5.2 砂輪修整不正確，易出現(xiàn)缺陷

刀具應及時修整：工件材質(zhì),、硬度,、大小,、長短、幾何形狀不同,，磨削時間不同,，砂輪工作一定時間，外形變化應及時修整,，否則,，會造成工件燒傷、變形,、超差,、擠壓變成不正常磨削等。

（1）砂輪磨鈍：磨削時間過長,，工件材料過硬,，砂輪失去自銳性，刀具不鋒利,，和工件不正常磨削,，形成擠壓，火花跳動,，工件出現(xiàn)震痕,，尺寸精度達不到要求，粗糙度較高,，造成工件不合格,。

（2）工件幾何形狀復雜，不經(jīng)過修整的砂輪,，圓周面不直,，容易造成工件錐形，各部尺寸不等,，造成零件不合格,，或測量不準。

（3）磨削階臺軸時,，切刀磨而不能橫向走刀,，多個階臺且長短不同，造成砂輪圓周面有階臺,，磨出的工件有螺旋痕跡,，光潔度不高，形成不良品,。

（4）硬度較高的工件,，或有氧化皮的工件，在磨削加工中，很快把砂輪磨粒擠掉,，破壞自銳性,，且迅速堵塞氣孔，使砂輪變鈍,，燒傷工件或出現(xiàn)多棱柱,，素線不直，造成工件不合格,。

（5）砂輪在磨削階臺軸時,，由于軸肩圓弧大小不等，自身的圓弧角越來越大,，造成圓角要求不合格,，或工件不清根，不符合工藝要求,，形成次品,。

（6）磨削側(cè)面時進刀量大，沒有散熱角度,，磨削區(qū)溫度過高,，刀刃不鋒利，造成工件側(cè)面龜裂,，形成磨削裂紋,。

（7）手動修整砂輪側(cè)面，沒有支點,，移動不均勻,，形成斷續(xù)修整，砂輪側(cè)面形成無數(shù)高,、低點,，與工件磨削時，形成網(wǎng)狀花紋,，特別是磨削面積大時,，增大了表面的不平整度。

（8）修整砂輪圓周面時,，金剛筆移動過快,，刀刃不平整度高，短時間內(nèi)使磨粒迅速脫落,，砂輪磨鈍,，工件表面出現(xiàn)振紋,，形成多棱柱,。

（9）修整砂輪圓周面時，金剛筆移動過慢，單位面積內(nèi),，磨粒平整,，均勻，但增加了磨削時的抗力,，產(chǎn)生磨削熱過快,，易使工件表面燒傷或產(chǎn)生裂紋，也容易使工件造成圓度超差,。

（10）修整砂輪圓周面,，走刀不均勻，形成斷續(xù)修整,，使工件吃刀量不準,，刻度盤標示與實際進刀量不符，進半絲,，尺寸沒有變化,，再進半絲，還沒變化,，再進半絲,，就可能吃刀兩絲，形成扎刀,。公差小的工件容易超差,，工件彎曲，跳動等,。

6 結(jié)論

在磨削加工中,，砂輪的正確選擇及刀具的正確修整是提高加工精度和磨削技術(shù)水平的關鍵，磨削工序基本是零件加工的***后一道工序,，***終的幾何尺寸決定著零件的加工精度,，好的產(chǎn)品一定要消除各方面的加工缺陷，按照工藝流程,，嚴格加工步驟,，消除不利因素的影響，只有把豐富經(jīng)驗和過硬的加工水平融合在一起,，才能創(chuàng)造出***的精品,。