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五金知识堂:细读磨具科普知识
作者:admin    发布日期:2014-9-30     点击次数:

磨具用以磨削、研磨抛光工具。大部分磨具用磨料加上结合剂制成人造磨具,也有用天然矿岩直接加工成天然磨具。磨具除机械制造其他金属加工工业被广泛采用外,还用于粮食加工、造纸工业陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料加工。

磨具使用过程,当磨粒磨钝时,由于磨粒自身部分碎裂或结合剂断裂,磨粒从磨具上局部或完全脱落,而磨具工作面上磨料不断出现新切削刃口,或不断露出新锋利磨粒,使磨具一定时间内能保持切削性能。磨具这种自锐性,磨具与一般刀具相比突出特点。

普通磨料固结磨具由结合剂将普通磨料固结成一定形状,并具有一定强度磨具。一般由磨料、结合剂气孔构成,这三部分常称为固结磨具三要素。

磨料磨具起切削作用。结合剂把松散磨料固结成磨具材料,有无机有机两类。无机结合剂有陶瓷、菱苦土硅酸钠等;有机有树脂、橡胶虫胶等。其最常用陶瓷、树脂橡胶结合剂。

表示普通磨料固结磨具特征项目有:形状、尺寸磨料、粒度、硬度、组织结合剂。磨具硬度指磨粒外力作用下,从磨具表面脱落难易程度,它反映了结合剂把持磨粒强度。

磨具硬度主要取决于结合剂加入量多少磨具密度,磨粒容易脱落表示磨具硬度低;反之,表示硬度高。硬度等级一般分为超软、软、软、、硬、硬超硬七大级,从这些等级还可再细分出若干小级。测定磨具硬度方法,较常用有手锥法、机械锥法、洛氏硬度计测定法喷砂硬度计测定法。

磨具硬度与其动态弹性模量具有对应关系,这有利于用音频法测定磨具动弹性模量来表示磨具硬度。磨削加工,若被磨工件材质硬度高,一般选用硬度低磨具;反之,则选用硬度高磨具。

磨具组织粗分为紧密、等疏松三类。每类又可再细分数等,用组织号来区分。磨具组织号越大,磨料磨具所占体积百分率越小,磨粒之间间隙越宽,表示组织越松。反之,组织号越小表示组织越紧。较松组织磨具使用时不易钝化,磨削过程发热少,能减少工件发热变形烧伤。较紧组织磨具磨粒不易脱落,有利于保持磨具几何形状。磨具组织只制造时按磨具配方予以控制,一般不作测定。

超硬磨料固结磨具主要由金刚石、立方氮化硼等与结合剂固结成磨具。由于金刚石、立方氮化硼价格高、具有很好耐磨性能,用它们制造固结磨具与普通磨料固结磨具不同,除超硬磨料层外,还有过渡层基体。

超硬磨料层起切削作用部分,由超硬磨料结合剂组成。基体磨削起支托作用,由金属、电木或陶瓷等材料组成。过渡层用于连接基体超硬磨料层,由结合剂构成,有时也可省去。常用结合剂有树脂、金属、电镀金属陶瓷等。

固结磨具制造工序有:分配料、混料、成型、热处理、加工检查等。随结合剂不同,制造工艺也不尽一样。陶瓷结合剂磨具主要采用压型法,将磨料结合剂按配方重量比例称量后,置于混料机内混合均匀,投入金属模具内,压力机上成型出磨具毛坯。毛坯经干燥再装入窑内焙烧,烧成温度一般为1300℃左右。当采用低熔点烧熔结合剂时,烧成温度低于1000℃。再按规定尺寸形状精确加工,最后检查产品。

树脂结合剂磨具一般室温条件下压力机上成型,也有采用加热条件下边加热边加压热压工艺。成型后硬化炉内硬化。以酚醛树脂为结合剂时,硬化温度为180~200℃。

橡胶结合剂磨具主要采用对辊机混料,并滚压成薄片,然后用冲刀冲裁成型;也有用松散料,投入金属模具内压力机上成型。成型后硫化罐内硫化,温度为165~180℃。

金属结合剂磨具制造工艺有粉末冶金法电镀法两种,主要用于超硬磨料固结磨具。粉末冶金法以青铜等为结合剂,混料后采用热压或室温条件下加压成型,然后烧结加工。电镀法以镍或镍钴合金等为电镀金属,按电镀工艺将磨料固结基体上,制成磨具。

特殊品种磨具有烧结刚玉磨具纤维磨具等。烧结刚玉磨具用氧化铝微粉适量氧化铬混合、成型,1800℃左右烧结制成。这种磨具结构紧密,有较高强度,主要用于加工钟表、仪表等零件。纤维磨具用含有或粘附有磨料纤维丝(如尼龙丝)作原料制成,它弹性好,主要用于金属材料及其制品抛光。

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