磨削工具简称为磨具。磨具有固结磨具、涂附磨具及超硬磨具三个大系列。各有特点,独立存在,各有所长,使用于世界各国国民经济之中。以下7个表格,让你看懂有关超硬磨具的基础知识。
表一 中国与主要国家超硬磨料磨粒及微粉的粒度对照表
中国 | 日本 | 西德 |
粒度 | 旧标号 | 尺寸μm | 粒度 | 尺寸μm | 粒度 | 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 |
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M0/1.0 |
| 0/1.0 |
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M0/0.5 |
| 0/0.5 |
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表二 超硬磨料磨粒与微粉的粒度标记及尺寸范围
磨粒 GB/T 6406-1996 | 微粉 JB/T7990-1998 |
磨粒标记 | 旧标号 | 工程尺寸μm | 磨粒标记 | 旧标号 | 工程尺寸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 超硬磨料磨具的应用范围
磨料种类 | 适 于 加 工 的 材 料 |
金刚石 | 硬而脆的材料:硬质合金 金刚石或立方氮化硼的复合材料 陶瓷 光学玻璃 宝石 半导体材料及石材 有色金属: 铝 铜及合金 磁钢:各种铁氧体 铸造永磁合金 热喷涂材料: 热喷涂钴基 镍基合金 |
立方氮化硼 | 工具钢: 特别是高钒高速钢不锈钢: 耐热钢 模具钢铸铁:冷硬铸铁 镍、铬冷硬铸铁 各种合金铸铁及粉末冶金铸铁镍、铬、钛合金等 |
表四 结合剂的特性与适用范围
品种 | 结合剂特性 | 磨具特性 | 适用范围 |
树脂结和剂 | 弹性好 有抛光性能热作用下把持磨粒性能较差 | 磨具自锐性好,不易堵塞, 一次修整后很少修整,磨削效率高, 磨削温度低,磨削粗糙度较低 | 金刚石磨具:硬质合金,钢结硬质合金, PCD和PCBN刀具,金刚石和CBN复合片。 CBN磨具:高钒高速钢及各种淬火钢、合金钢。 |
陶瓷结和剂 | 对磨粒的把持性好,耐热性好。 | 磨具寿命比树脂结合剂好,切削锋利,效率高。 磨削不易发热和堵塞,易控制加工精度,易修整。 | 金刚石磨具:近年来,在PCD和PCBN刀具刃磨上有很好的应用。 CBN磨具:除加工各种高硬、高强性钢材外, 特别适合高速磨削,效率高。 |
金属结合剂 | 刚性好磨粒把持性好 | 磨具强度高,耐磨性好,寿命长。 能承受较大负荷。自锐性差,易堵塞,难修整 | 金刚石磨具:主要用于玻璃、陶瓷、石材 |
电镀结合剂 | 磨料层薄,磨粒密度高磨削锋利。 不用修整,寿命短 | 适用于几何形状复杂的磨具 |
表五 超硬磨料磨具粒度和加工表面粗糙度的关系
磨具粒度号 | 加工表面粗糙度Ra/μm |
树脂、陶瓷结合剂 | 金属结合剂 |
80/100~100/120100/120~170/200170/200~270/325325/400~W10/20W8/12~W4/8W4/8~W1.5/3 | —0.16~0.630.08~0.320.04~0.160.02~0.080.01~0.04 | 0.32~2.50.16~1.250.16~0.63——— |
表六 修整砂轮的磨料选择
超硬磨料磨具 | 修整砂轮 |
磨料 | 粒度 | 磨料 | 粒度 | 硬度 | 结合剂 |
金刚石 | 100/120~200/230230/270以细 | GC WAGC WA | 60~100100~240 | L~MK~L | VV |
CBN | 100/120~200/230230/270以细 | WA GCWA GC | 60~100100~240 | L~MK~L | VV |
表七 超硬磨料磨具在使用过程中,常见的问题有以下几种:
现象 | 原因 | 措施 |
加工产品表面粗糙度达不到要求 | 1、磨具粒度选择不合适 2、砂轮硬度太低或组织太松磨粒脱落太快 | 1、选粒度细的砂轮 2、调整砂轮配方,提高砂轮硬度 |
工件表面有烧伤或振纹 | 1、机床刚性不好,主轴刚性不 好2、砂轮开刃不彻底 3、砂轮组织太紧,没有容屑空间磨削阻力太大 4、磨削时进刀量太大 | 1、检查机床个部件的性能和配合的松紧是否合适,增强主轴刚性。 2、砂轮要充分开刃,使磨粒露出结合剂。 3、选择合适结合剂的砂轮。调整砂轮硬度。 4、调整磨削参数 |
砂轮堵塞 | 1、磨削时进刀量太大 2、冷却不充分 3、磨削液选择不当 4、砂轮组织太紧 | 1、调整磨削参数 2、增加冷却量 3、树脂结合剂类砂轮,不要用乳化油类磨削液 4、选择组织密度较松的砂轮 |