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按所用磨料可分為普通磨料(剛玉和碳化硅等)砂輪和天然磨料超硬磨料和(金剛石和立方

氮化硼等)砂輪;

按形狀可分為平形砂輪、斜邊砂輪、筒形砂輪、杯形砂輪、碟形砂輪等;按結合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。砂輪的特性參數(shù)主要有磨料、粒度、硬度、結合劑、形狀、尺寸等。

由于砂輪通常在高速下工作,因而使用前應進行回轉(zhuǎn)試驗(保證砂輪在最高工作轉(zhuǎn)速下,不會破裂)和靜平衡試驗(防止工作時引起機床振動)。砂輪在工作一段時間后,應進行修整以恢復磨削性能和正確的幾何形狀。

砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結合劑、形狀及尺寸等因素來決定,現(xiàn)分別介紹如下。

磨料的選擇

磨料是制造砂輪的主要原料,它擔負著切削工作。因此,磨料必須鋒利,并具備高的硬度、良好的耐熱性和一定的韌性。常用磨料的名稱、代號、特性和用途見表1。

表1 常用磨料

注:括號內(nèi)的代號是舊標準代號。

粒度及其選擇

是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類。對于顆粒尺寸大于 40μm的磨料,稱為磨粒。用篩選法分級,粒度號以磨粒通過的篩網(wǎng)上每英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示。如60 # 的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對于顆粒尺寸小于40μm的磨料,稱為微粉。用顯微測量法分級,用W和后面的數(shù)字表示粒度號,其W后的數(shù)值代表微粉的實際尺寸。如W20表示微粉的實際尺寸為20μm。各種粒度號的磨粒尺寸見表2。

表2 磨料粒度號及其顆粒尺寸

注:比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 細的微粉很少使用,表中未列出。

粗磨時,磨削余量大,要求的表面粗糙度值較大,應選用較粗的磨粒。因為磨粒粗、氣孔大,磨削深度可較大,砂輪不易堵塞和發(fā)熱。精磨時,余量較小,要求粗糙度值較低,可選取較細磨粒。一般來說,磨粒愈細,磨削表面粗糙度愈好。

不同粒度砂輪的使用范圍

結合劑及其選擇

砂輪中用以粘結磨料的物質(zhì)稱結合劑。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定于結合劑的性能。常用的結合劑種類、性能及用途見表4。

表4 常用結合劑

硬度及其選擇

砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟,表示砂輪的磨粒容易脫落,砂輪的硬度硬,表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個不同的概念。同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪,它主要決定于結合劑的性能、數(shù)量以及砂輪制造的工藝。磨削與切削的顯著差別是砂輪具有"自銳性",選擇砂輪的硬度,實際上就是選擇砂輪的自銳性,希望還鋒利的磨粒不要太早脫落,也不要磨鈍了還不脫落。

根據(jù)規(guī)定,常用砂輪的硬度等級見表5。

表5 常用砂輪硬度等級

注:表中 1 , 2 , 3 表示硬度遞增的順序。

選擇砂輪硬度的一般原則是:加工軟金屬時,為了使磨料不致過早脫落,則選用硬砂輪。加工硬金屬時,為了能及時的使磨鈍的磨粒脫落,從而露出具有尖銳棱角的新磨粒(即自銳性),選用軟砂輪。前者是因為在磨削軟材料時,砂輪的工作磨粒磨損很慢,不需要太早的脫離;后者是因為在磨削硬材料時,砂輪的工作磨粒磨損較快,需要較快的更新。

精磨時,為了保證磨削精度和粗糙度,應選用稍硬的砂輪。工件材料的導熱性差,易產(chǎn)生燒傷和裂紋時(如磨硬質(zhì)合金等),選用的砂輪應軟一些。

組織

砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結合劑、氣孔三部分體積的比例關系。通常以磨粒所占砂輪體積的百分比來分級。砂輪有三種組織狀態(tài):緊密、中等、疏松;細分成 0-14號間,共15級。組織號越小,磨粒所占比例越大,砂輪越緊密;反之,組織號越大,磨粒比例越小,砂輪越疏松,見表6.10。

表 6.10 砂輪組織分類

形狀尺寸及其選擇

根據(jù)機床結構與磨削加工的需要,砂輪制成各種形狀與尺寸。表6 是常用的幾種砂輪形狀、尺寸、代號及用途。

砂輪的外徑應盡可能選得大些,以提高砂輪的圓周速度,這樣對提高磨削加工生產(chǎn)率與表面粗糙度有利。此外,在機床剛度及功率許可的條件下,如選用寬度較大的砂輪,同樣能收到提高生產(chǎn)率和降低粗糙度的效果,但是在磨削熱敏性高的材料時,為避免工件表面的燒傷和產(chǎn)生裂紋,砂輪寬度應適當減小。

表6 常用砂輪形狀及用途

舉例說明

編號的含義

41-A30Q4BF MAX SPEED R.P.M

41

按國際慣例指 T41- 平行砂輪 T42- 鈸型切斷砂輪 T27- 鈸型磨片砂輪

A

磨料:A- 棕剛玉 WA- 白剛玉 C- 黑炭化硅 GC 綠碳化硅

AC 混合磨料 SA- 單晶剛玉 MA- 微晶剛玉 BA- 黑剛玉 ZA- 鋯剛玉

PA- 鉻剛玉 FA- 半脆剛玉 SG- 陶瓷剛玉 SC-立方碳化硅BC- 碳化硼 D- 金剛石

30

磨料粒度:分 16 、 20 、 24 、 30 、 36 、 40 、 46 、 54 、 60 、 70 、 80 、 90 、 100 、 120 、 150 、 180 、 220 .240(以細稱為微粉)

Q

砂輪硬度 分:F 、 Q 、 H 、 J 、 K 、 L 、 M 、 N 、 P 、 Q 、 R 、 S 、 T 、 Y

4

組織號:根據(jù)磨料在砂輪制品中所占的體積比率分

0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12

B

結合劑類型

F

增強型

MAX SPEED

最大允許線速度 米 / 秒

R.P.M

最大允許轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn) / 分

砂輪機是機械工廠最常用的機器設備之一,它的安裝是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正確,是否符合安全操作規(guī)程。這些問題都直接關系到每一位職工的人身安全,因此在實際的使用中必須引起我們足夠的重視。

安裝注意事項

安裝時首先要對砂輪的安全質(zhì)量進行檢測,方法,用尼絨錘(也可以用筆)輕敲砂輪側(cè)面,音響清脆則沒問題.

定位問題 砂輪機安裝在什么位置,是我們安裝過程中首先要考慮的問題,只有選定了合理又合適的位置,我們才能進行其它的工作。砂輪機禁止安裝在正對著附近設備及操作人員或經(jīng)常有人過往的地方,一般較大的車間應設置專用的砂輪機房。如果確因廠房地形的限制不能設置專用的砂輪機房,應在砂輪機正面裝設不低于1.8m高度的防護檔板,并且檔板要求牢固有效。

平衡問題 砂輪的不平衡主要是由砂輪的制造和安裝不準確,使砂輪重心與回轉(zhuǎn)軸不重合而引起的。不平衡造成的危害主要表現(xiàn)在兩個方面,一方面在砂輪高速旋轉(zhuǎn)時,引起振動,易造成工件表面產(chǎn)生多角形振痕;另一方面,不平衡加速了主軸的振動和軸承的磨損,嚴重時會造成砂輪的破裂,甚至造成事故。因此,要求直很大大于或等于200mm的砂辦公樓裝上卡盤后應先進行靜平衡,砂輪在經(jīng)過整形修整后或在工作中發(fā)現(xiàn)不平衡時,應重復進行靜平衡。

匹配問題 匹配問題主要是指卡盤與砂輪的安裝配套問題。按標準要求,砂輪卡盤直徑不得小于被安裝砂盤直徑的1/3,且相應規(guī)定砂輪磨損到直徑比卡盤直徑大10mm時應更換新砂輪。這樣就存在一個卡盤和砂輪的匹配問題,否則會出現(xiàn)這樣的情況,"大馬拉小車"造成設備和材料的浪費;"小馬拉大車"又不符合安全要求,易造成人身事故。因此,卡盤與砂輪的合理匹配,一方面可以節(jié)約設備,切約材料;另一方面又符合安全操作要求。此外,在砂輪與卡盤之間還應加裝直徑大于卡盤直徑2mm,厚度為1mm~2mm的軟墊。

防護問題防護罩是砂輪機最主要的防護裝置,其作用是:當砂輪在工作中因故破壞時,能夠有效地罩住砂輪碎片,保證人員的安全。砂輪防護罩的形狀有圓形和方形兩種,其最大開口角度不允許超過90°;防護罩的材料為抗拉強度不低于415N/mm2的鋼。更換新砂輪時,防護罩的安裝要牢固可靠,并且防護罩不得隨意拆卸或丟棄不用。

擋悄屏板是砂輪機的主要防護附件之一,防護罩在主軸水平面以上開口大于等于30(時必須設此裝置。它的主要功能是用來遮擋磨削過程中的飛悄,以免傷及操作人員。它安裝于防護罩開口正端,寬度應大于砂輪防護罩寬度,并且應牢固地固定在防護罩上。此外,要求砂輪圓周表面與檔板的間隙應小于6mm。

托架問題 托架是砂輪機常用的附件之一,按規(guī)定砂輪直徑在150mm以上的砂輪機必須設置可調(diào)托架。砂輪與托架之間的距離應小于被磨工件最小外形盡寸的1/2,但最大不應超過3mm。

接地問題 砂輪機使用動力線,因此設備的外殼必須有良好的接地保護裝置。這也是易造成事故的重要因素之一。

使用注意事項

側(cè)面磨削問題:

在砂輪機的日常使用中,我們常常可以發(fā)現(xiàn)有的操作者不分砂輪機的種類、不分砂輪的種類,隨意地就使用砂輪的側(cè)面進行磨削,這是嚴重違反安全操作規(guī)程的違章操作行為。按規(guī)程用圓周表面做工作面的砂輪不宜使用側(cè)面進行磨削,這種砂輪的徑向強度較大,軸向強度很小,操作者用力過大時會造成砂輪破碎,甚至傷人,在實際的使用過程中應禁止這種行為。

正面操作問題:

在日常的使用中,許多操作者總習慣正對著砂輪進行操作,原因是這個方向上能用上勁,其實這種行為是砂輪機操作中應特別禁止的行為。按操作規(guī)程,使用砂輪機磨削工件時,操作者應站在砂輪的側(cè)面,不得在砂輪的正面進行操作,以免砂輪出故障時,砂輪飛出或砂輪破碎飛出傷人。

用力操作問題:

在砂輪機的使用時,有些操作者,尤其是年青的操作者,為求磨削的速度快,用力過大過猛,這是一種極不安全的操作行為。任何砂輪的平身都有一定的強度,這樣做很可能會造成砂輪的破碎,甚至是飛出傷人,也是一種應禁止的行為。

共同操作問題:

在實際的日常操作中,也有這樣的情況發(fā)生,有人為趕生產(chǎn)任務、搶工作時間,兩人共用一臺砂輪機同時操作,這是一種嚴重的違章操作行為,應嚴格禁止。一臺砂輪機不夠用的時候,可以采用添加砂輪機的辦法解決,絕對不允許同時共用一臺砂輪機。

更換注意事項

磨損問題:

任何砂輪都有它的一定的使用磨損要求,磨損情況達到一定的程度就必須重新更換新的砂輪。不能為了節(jié)約材料,就超磨損要求使用,這是一種極不安全的違章行為。一般規(guī)定,當砂輪磨損到直徑比卡盤直徑大10mm時就應更換新砂輪。

有效期問題:

從庫房領出的新砂輪不一定是合格的砂輪,甚至從廠家買進的新砂輪也不一定是合格的砂輪。任何砂輪都有它一定的有效期限,在有效期限內(nèi)使用,它是合格砂輪;超過有效期使用,就不一定是合格的砂輪。規(guī)程規(guī)定"砂輪應在有效期內(nèi)使用,樹脂和橡膠結合劑砂輪存貯一年后必須經(jīng)回轉(zhuǎn)試驗,合格者方可使用"。

質(zhì)地問題:

在使用過程中,如果發(fā)現(xiàn)砂輪局部出現(xiàn)裂紋,應立即停止使用,重新更換新的砂輪,以免造成砂輪破碎傷人事故。

其它應注意事項

環(huán)境問題:

砂輪機一般應設置專用砂輪機房,且嚴禁在砂輪機房或砂輪機附近堆放易燃易爆的物品,以免發(fā)生火災或爆炸事故,也不應在砂輪機附近亂放其它零件或物品。

管理問題:

砂輪機應有專人負責,凡非本單位人員欲在砂輪機上磨削物件時,需經(jīng)專職負責人許可,并且嚴格遵守安全操作規(guī)程,嚴禁未經(jīng)負責人員同意,外人私自亂用砂輪機。此外,砂輪的更換亦應由專人負責,禁止他人私自更換、安裝砂輪。

關車問題:

操作人員停止工作后,應立即關車。禁止砂輪機在無人使用、無人管理的情況下空轉(zhuǎn)。此外,使用后應保持中短波輪機的清潔。

表面粗糙度的高低決定著膠輥質(zhì)量的好壞,膠輥表面粗糙度Ra值一般在0.5-0.8um之間為宜,75°以上的膠輥,Ra值可降至0.2um;65°及不處理膠輥由于膠輥配方?jīng)Q定了Ra值,太多次數(shù)的磨礪也不會使Ra<0.5um。膠輥表粗糙度過大(Ra>0.8um),一般是以下幾種原因造成的。

①精磨量>0.3mm

②往復次數(shù)太少。以A802磨床為例,75°-80°膠輥的往復次數(shù)應不低于2個來回;65°及不處理膠輥的往復次數(shù)應不低于4個來回。

③大氣孔砂輪外園修整不園正鋒利。解決的辦法是重新抄砂輪直至達到要求。

④大氣孔砂輪平衡未校調(diào)好。砂輪自振過大。要重新校平衡。

⑤大氣孔砂輪存在厚薄不一,氣孔、磨粒分布不勻。這種大氣孔砂輪嚴禁使用。

2、表面螺紋線和花斑

①大砂輪鈍化。要抄砂輪。

②大氣孔砂輪兩側(cè)被丁腈粉末堵塞,最易起螺紋線。

③砂輪轉(zhuǎn)速,車頭轉(zhuǎn)速太小,而橫動速度過快也易起螺紋線。一般砂輪的轉(zhuǎn)速在2000-2100轉(zhuǎn)/分,車頭轉(zhuǎn)速在500轉(zhuǎn)/分也會使這種現(xiàn)象得以改善。

④夾持膠輥的力過小,在磨礪過程中膠輥打滑,膠輥表面易起不規(guī)則的花斑。

3、膠輥表面環(huán)狀起泡主要是粗磨時磨削量過大,手動速度過快,磨礪時膠輥回轉(zhuǎn)減慢造成的。解決表面環(huán)狀起泡的有效方法是分二次或多次粗磨或減慢床面橫動速度。

另外,粗磨時選用的大氣孔砂輪粒度太小,比如選用120#以上的大氣孔砂輪,磨礪時產(chǎn)生熱量過大,造成膠輥內(nèi)層"灼傷"而產(chǎn)生環(huán)狀起泡。所以粗磨膠輥最好選用45#-60#的大氣孔砂輪。

調(diào)整靜平衡的方法

圖一

調(diào)整靜平衡的方法(見圖1)。

找出砂輪的重心最下位置點A。

在A點同一直徑上的對應點做一記號B。

加入平衡塊C,使A和B兩點位置不變。

再加入平衡塊D、E并仍使A、B點位置不變,如有變動可以上下調(diào)動D、E。使A、B兩點恢復原位。此時砂輪左右已平衡。

將砂輪轉(zhuǎn)動90度。如不平衡,將D、E同時向A或B點移動直到A、B兩點平衡為止。如此調(diào)整使砂輪在任何方位上穩(wěn)定下來。砂輪就平衡了。

調(diào)整平衡時注意事項

平衡架要放水平,特別是縱向。

砂輪要緊固,法蘭塊,平衡塊要洗凈。

砂輪法蘭盤內(nèi)錐孔與平衡芯軸要配合緊密,芯軸不應彎曲。

砂輪平衡后,平衡塊要緊固。

2、安裝前必須核對機床上的主軸轉(zhuǎn)速,不得超過砂輪上標明的最高工作速度。

3、緊固砂輪只允許使用專用螺母扳手,且必須在主軸相對的兩側(cè)對稱地按順序分次逐漸擰緊,螺母松緊應適當.禁止使用補充夾具或敲打工具。

關掉冷卻液以免砂輪不平衡。

5、砂輪孔徑與砂輪主軸及卡盤的配合應符合GB4674標準規(guī)定.

6、新安裝的砂輪必須在有防護罩的情況下,以工作速度按下列時間進行空轉(zhuǎn):

外徑<400毫米的砂輪不小于2分鐘,外徑≥400毫米的砂輪不小于5分鐘.空轉(zhuǎn)時,操作者不要站在砂輪的前面或者切線方向。

7、不是專門使用端面磨削的砂輪(例如平行砂輪),不得以砂輪端面進行磨削,不是專門使用外圓磨削的砂輪(例如碗形、杯形砂輪)同樣也不得以砂輪外圓進行磨削,以免砂輪破碎。

8、砂輪在磨削工件時,禁止以杠桿推壓工件在增加對砂輪的壓力。

9、對于薄片砂輪和鈸形砂輪,切削時,如用力過猛,易發(fā)生砂輪停轉(zhuǎn)卡住和撞碎砂輪現(xiàn)象,造成砂輪損壞.切削工件時不能多件工件疊起來切削,以防意外。

2、砂輪應存放在貨架上或箱匣內(nèi),防止受潮。

3、樹脂結合劑砂輪不宜與堿類物質(zhì)接觸,存放時間超過一年后,必須再經(jīng)過回轉(zhuǎn)強度試驗,合格者方可使用。

2、任何形式的砂輪卡盤,其左右兩部分的直徑和壓緊面徑向?qū)挾鹊瘸叽绫仨毾嗟取?/P>

3、砂輪卡盤的各表面應保證平滑及無銳棱,并平衡良好。

4、磨削機械上所有回轉(zhuǎn)件,例如:砂輪、電機、皮帶輪和工件頭架等,必須安設防護罩。防護罩應牢固,其連接強度不得低于防護罩的強度。