磨料磨具基础知识

磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具，也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。

磨具按其原料来源分，有天然磨具和人造磨具两类。机械工业中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形状和结构特征区分，有砂轮、磨头、油石，砂瓦和涂附磨具五类。此外，习惯上也把研磨剂列为磨具的一类。

磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外，还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。

◆磨具的主要特征包括磨料、粒度、硬度、组织和结合剂等五个因素。根据不同用途进行适当的选择可直接提高加工质量和生产效率。

* 磨料 *

→磨具使用的磨料主要有棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅和绿碳化硅等。

→棕刚玉韧性高，适宜磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等抗张强度高的材料。白刚玉比棕刚玉有较高的硬度，切削性能较好，适于淬火钢、高碳钢、高速工具等材料的精磨工序。

→黑碳化硅硬度高，性脆而锋利，适于磨削、切割抗张强度低的材料，如：铸铁、玻璃、陶瓷、石料、耐火物等。

→绿碳化硅较黑硅化硅纯度高。适于磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玛瑙等硬脆材料。

* 粒度*

→粒度的选择主要取决于对工件表面的加工精度和生产效率的要求。粗粒度及中等粒度的磨具适用于粗加工及半精加工，而细粒度磨具，则应用于精加工及超精加工。被磨削的物理机械性能也系决定粒度的因素，硬度低，延展性及韧性大的材料宜用粗粒度磨具加工，而硬度高性脆的材料宜用细粒度的磨具。

* 组织 *

→磨具的组织指组成磨具的磨料，结合剂和气孔三者的体积比例关系。磨料少、气孔率大称为松组织，反之为紧密组织。

→紧密组织的磨具，宜用于精磨，成型磨及加工留间小而表面光洁度要求高的工件。

→中等组织的磨具广泛用于一般留量工件的磨削工作。

→松组织的磨具适用于平面，内圆等接触面大的磨削加工及磨削膨胀敏感的工件及软质材料的工件。

* 硬度 *

→磨具表面的磨料被结合剂固定在一起的强度。或在外力作用下，脱落的难易程度，称为磨具的硬度。

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.除涂附磨具另立篇章叙述之外,此处仅对固结磨具作简要的介绍.

1. 固结磨具

固结磨具是用磨料(磨削材料)与结合剂制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具.

固结磨具的标记示例:

形状尺寸磨料粒度结合剂硬度组织 35M/S GB/T2485

形状代号

300×50×75 磨料种类磨料粒度

结合剂磨具硬度

组织号最高工作速度磨具技术条件

所在标准号

除最高工作速度和磨具技术条件所在的标准号之外，其余各项为固结磨具的特征.磨料粒度是指磨料粗细大小,固结磨具的磨料采用下一系列标准,这7个特征均依据1998年全国磨料磨具标准化技术委员会编制由中国出版社出版的机械工业标准中每项规定.本篇除对固结磨具的硬度结合剂和组织三个特征加以叙述外，其余不再赘述.

(1) 硬度:

此处的硬度是指固结磨具在外力作用下,结合剂与磨料结合的强度,根据粒度的粗细分别采用喷砂硬度计和洛氏硬度测定. 硬度分超软(超软1、超软2)、软（软1、软2）、中软（中软1、中软2）、中（中1、中2）、中硬（中硬1、中硬2、中硬3）、硬（硬1、硬2）、超硬（超硬1、超硬2）等7个大级共15个小级.

(2) 结合剂：

结合剂是指固结磨具中各类结合剂与磨料粘结的材料.固结磨具通常采用陶瓷、树脂、橡胶、菱苦土四大类别结合剂。这四类结合剂以陶瓷结合剂磨具的比例最大。陶瓷结合剂主要材料有粘土、长石、黄土、石英石等组成按不同磨料、不同用途及不同制法（浇注或压制）等不同的陶瓷结合剂.树脂结合剂主要是酚醛类型的树脂,分粉状树脂和液状树脂两大类,也是根据不同的制法和不同用途划分为各种不同树脂结合剂.橡胶结合剂目前采用人造丁苯胶、丁钠胶及液体橡胶三大类，根据制法的不同和用途的不同又划分为各种不同的橡胶粘结剂。菱苦土结合剂主要材料有氧化镁和氯化镁两种材料所组成，主要用于细粒度磨料作精细加工用途.

各种结合剂的代号如下:

结合剂名称结合剂代号

陶瓷结合剂 V

树脂结合剂 B

橡胶结合剂 R

菱苦土结合剂 Mg

(3) 组织：

组织是指固结磨具中磨料所占有的体积,以重量%比表示.通常组织在磨具标志中不显示,而制造时设制配方时,自我控制以阿拉伯数字表示.即数字愈小,组织愈松,即固结磨具中磨料的比率愈少,反之数字愈大组织愈紧,所占的磨粒比率愈多.通常组织号从0-12共13个组织号.

2、涂附磨具

涂附磨具是指粘结剂把磨料粘附在可挠曲基材上的磨具,又称柔性磨具.

涂附磨具具有九大特性:

基材种类——基材处理——磨料种类——磨料的粒度——植砂密度——粘结剂种类——粘结强度——形状——尺寸

3、超硬磨具

超硬磨具是指用人造成金刚石或立方氮化硼超硬磨料所制成的磨具,系磨具另一大系列.

超硬磨具具有如下几个特征与标记.

浓度、结合剂、粒度、磨料牌号、磨粒层厚度、孔径、总厚度、直径、形状代号

以上特征和标记均依照1998年全国磨料磨具标准化技术委员会编制由中国出版社出版的中国机械工业标准中每个标准的规定.

关于浓度:与固结磨具的组织号大体相同,但在超硬磨具中标志中应标明.所谓浓度是指超硬磨具每cm3体积内所含超硬磨料的克数,以%数表示.

浓度代号如下:

代号磨料含量(g/ cm3) 浓度

25 0.22 25%

50 0.44 50%

75 0.66 75%

100 0.88 100%

150 1.32 150%

关于结合剂:是指超硬磨具所采用的结合剂类别. 结合剂代号如下:

结合剂结合剂代号

树脂结合剂 B

金属结合剂 M

陶瓷结合剂 V