磨具在使用過(guò)程中,當磨粒磨鈍時(shí),由于磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂,磨粒從磨具上局部或完全脫落,而磨具工作面上的磨料不斷出現新的切削刃口,或不斷露出新的鋒利磨粒,使磨具在一定時(shí)間內能保持切削性能。磨具的這種自銳性,是磨具與一般刀具相比突出的特點(diǎn)。
早在新石器時(shí)代,人類(lèi)就已經(jīng)開(kāi)始應用天然的磨石來(lái)加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了;在19世紀美國出現了用天然磨料與粘土相結合燒成的陶瓷砂輪;1900年前后,人造磨料問(wèn)世,采用人造磨料制造的各種磨具相繼產(chǎn)生,為磨削和磨床的快速發(fā)展創(chuàng )造了條件。此后,天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。
磨具按其原料來(lái)源分,有天然磨具和人造磨具兩類(lèi)。機械工業(yè)中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結構特征區分,有砂輪、磨頭、油石,砂瓦以上統稱(chēng)固結磨具和涂附磨具五類(lèi)。此外,習慣上也把研磨劑列為磨具的一類(lèi)。
分類(lèi)發(fā)展
固結磨具按所用磨料的不同,可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料,后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外,還有一些特殊品種,如燒結剛玉磨具等。
普通磨料固結磨具是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀,并具有一定強度的磨具。一般由磨料、結合劑和氣孔構成,這三部分常稱(chēng)為固結磨具的三要素。
磨料在磨具中起切削作用。結合劑是把松散的磨料固結成磨具的材料,有無(wú)機的和有機的兩類(lèi)。無(wú)機結合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等;有機的有樹(shù)脂、橡膠和蟲(chóng)膠等。其中最常用的是陶瓷、樹(shù)脂和橡膠結合劑。
氣孔在磨削時(shí)對磨屑起容屑和排屑作用,并可容納冷卻液,有助于磨削熱量的散逸。為滿(mǎn)足某些特殊加工要求,氣孔內還可以浸漬某些填充劑,如硫黃和石蠟等,以改善磨具的使用性能。這種填充劑,也被稱(chēng)為磨具的第四要素。
表示普通磨料固結磨具特征的項目有:形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下,從磨具表面脫落的難易程度,它反映了結合劑把持磨粒的強度。
磨具粒度
粒度是指磨料顆粒的尺寸,其大小用粒度號表示。
國標規定了磨料和微粉兩種粒度號。
粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類(lèi)。對于顆粒尺寸大外圓磨砂輪于 40μm的磨料,稱(chēng)為磨粒。用篩選法分級,粒度號以磨粒通過(guò)的篩網(wǎng)上每英寸長(cháng)度內的孔眼數來(lái)表示。如60 # 的磨粒表示其大小剛好能通過(guò)每英寸長(cháng)度上有60孔眼的篩網(wǎng)。對于顆粒尺寸小于40μm的磨料,稱(chēng)為微粉。用顯微測量法分級,用W和后面的數字表示粒度號,其W后的數值代表微粉的實(shí)際尺寸。如W20表示微粉的實(shí)際尺寸為20μm。