NORTON砂轮及磨削基础知识

《磨床、砂轮及夹头》系列之砂轮一．砂轮基础知识砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。

其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。

随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。

因此，必须根据具体条件选用合适的砂轮。

砂轮的特性由磨料、硬度、组织、结合剂、粒度、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。

1.1 磨料及其选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。

因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。

常用磨料的名称、代号、特性和用途见下表。

1.2 磨料的特性1.3 硬度硬度及其选择砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。

砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。

砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。

同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。

磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。

加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。

前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快的更新。

精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。

工件材料的导热性差，易产生烧伤和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。

1.4 组织磨具的组织是指磨具中磨料颗料分布的疏密程度。

一般都以磨具中磨料体积所占的百分数来表示。

较紧的组织、磨料不易脱落，有利于保持形状，适用于或型磨削、重荷磨削和间断磨削。

较松的组织，磨料不易钝化、切削力强、磨削过程中发热少、能减少工件烧伤、变形、适于质地软而韧性大的材料、热敏材料、薄形工件和接触面积大的磨削加工。

砂轮选择及诺顿砂轮介绍砂轮选择在磨削中的重要性磨削加工一般作为工件加工的终工序，其任务就是要保证产品零件能达到图纸上所要求的精度和表面质量。

磨削表面粗糙度与零件精度有密切关系，一定的精度应有相应的表面粗糙度。

一般情况下，对尺寸要进行有效的控制，则粗糙度Ra值应不超过尺寸公差的八分之一，磨削表面粗糙度对零件使用性能的影响是：表面粗糙度值越小，则零件的耐磨性，耐蚀性，耐疲劳性越好。

反之则相反。

因此，在磨削加工中，必须注意降低表面粗糙度。

影响磨削加工表面粗糙度的主要工艺因素中砂轮粒度对其有显著影响，砂轮粒度越细，同时参与磨削的磨粒就越多，则磨削表面粗糙度就越低。

一般磨削时取46〜80号粒度的砂轮，精磨时应选用150〜240号粒度的砂轮，镜面磨削时应选用W10〜W7粒度的树脂石墨砂轮，可获得较好的工件表面粗糙度。

近年来随着新技术的开发应用，高精度磨削技术的发展，使磨削尺寸达到0.1〜0.3um，表面粗糙度达到0.2〜0.05um，磨削表面变质层和残留应力均甚小，明显提高的加工质量。

成形磨削，特别是高精度的成形磨削，经常是生活中的关键问题。

成形磨削有两个难题：一是砂轮质量，主要是砂轮必须同时具有良好的自砺性和形廓保持性，而这二者往往是有矛盾的。

二是砂轮修整技术，即高效、经济的获得所要求的砂轮形廓和锐度。

因而为了提高磨削的效率和精度，特别是对于难加工材料的高效精加工，高效和强力磨削采用了CBN砂轮，使得强力磨突破传统磨削的限制，生产率成倍提高，有些零件的毛坯不需要经过粗加工，可直接磨削成为成品，这不仅提高了加工效率，同时还提高了加工质量。

如SG磨料。

它是一种新颖的陶瓷氧化铝磨料，以纯刚玉为原料，将其在水中与氧化镁之类媒介结合，产生块状胶凝物，干燥之后形成脆性物体。

再将其碾碎至所需粒度，在1300°C到1400°C到温度下烧结而成。

其硬度大大高于普通氧化铝，且韧性好，因此可以在较高速度和较大载荷条件下运转，金属磨除率比普通氧化铝高三倍以上。

无心磨床砂轮诺顿砂轮介绍随风飘舞 nbs 无心磨床砂轮诺顿砂轮介绍随风飘舞nbs无心磨床砂轮诺顿砂轮介绍 2011年08月25日诺顿砂轮介绍一、磨具磨料:人类从新石器时代开始，就采用天然磨石打磨用具。

伴随着蒸汽机的发明，磨具磨料开始进入机械制造领域，并成为不可替代的工艺方法越来越大量使用，是获得高精度产品的重要手段。

缔属于圣戈班集团的NORTON(诺顿)品牌，创建于一八八五年，是世界最早从事磨具磨料研究、生产的专业工厂，一百多年来倾心为用户提供保证磨削质量，提高磨削效率、降低制造成本的优质产品，是全球最大的磨具磨料制造商。

在中国五十年代出版的工具书中都可以见到该品牌的介绍，从圣戈班NORTON在国内设厂生产后，是目前在中国大陆能买到的最佳性价比的国外品牌。

NORTON陶瓷结合剂产品介绍:1、磨料种类(1)刚玉类磨料:A棕刚玉砂轮:适用于硬度较低的碳素钢、合金钢、可锻铸铁工件的普通磨削，如外圆磨、平面磨和无心磨,也可用于切断、打磨等场合。

WA(38A)―白刚玉砂轮: 用于硬度较高的合金钢、高速钢、淬火工件的普通磨削，也多用于齿轮磨、螺纹磨、成型磨场合。

AW A(19A)―棕、白刚玉混合磨料:适用于硬度中等的碳素钢、合金钢工件的普通磨削。

既可保证工件的表面粗糙度，又具有一定有磨削效率。

SA(32A)―单晶刚玉:适用于高速钢、奥氏体不锈钢、钛合金等高硬度、高强度金属材料的磨削。

ASA(23A)―单晶刚玉和棕刚玉的混合磨料:适用于球墨铸铁、冷激铸铁类材料的高效磨削，也用于轴承钢的普通磨削。

PA(25A)―铬刚玉，用于工具钢、不锈钢、淬火工件的内圆磨、工具磨、仿型磨及高光洁度磨削。

(2)碳化硅类磨料:GC(39C)―绿色碳化硅C (37C)―黑色碳化硅碳化硅适用于铸铁、硬质合金、有色金属的磨削, 也可用于玻璃、石材等非金属材料的磨削。

(3)SG磨料SG磨料是圣戈班开发的经特殊引晶凝胶系统烧结而成，带有革命性的新一代氧化铝磨料，具有硬度高，韧性好，锋利度强等优点。

砂轮一砂轮的特性参数及其选择砂轮是由磨料和结合剂经压坯、焙烧而制成的多孔体。

砂轮是由磨料、结合剂和气孔所组成。

它的特性是由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。

1.磨料常用磨料可分为刚玉系、碳化物系和超硬磨料系三类。

2.粒度粒度是指磨料颗粒大小.磨料颗粒大小通常分为磨粒和微粉两大类。

3.结合剂把磨粒粘结在一起组成磨具的材料称为结合剂,它的性能决定了砂轮的强度、耐冲击性、耐腐蚀性和耐热性。

4.硬度砂轮硬度是指在磨削力作用下,磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。

砂轮硬，表示磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。

砂轮的硬度主要由结合剂的粘结强度决定，与磨粒本身的硬度无关。

5.组织砂轮的组织是表示磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系。

根据磨粒在砂轮总体积中占有的百分数，将砂轮组织分为紧密、中等和疏松三大类。

砂轮特性,代号和适用范围二.砂轮外形及尺寸砂轮的形状根据被磨削表面的几何形状和尺寸选择，砂轮的外形及尺寸选择由磨床的规格决定。

在生产中通常将砂轮的形状尺寸和特性标注在砂轮端面上，其顺序依次为：形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、线速度。

其中尺寸一般是指外径*厚度*内径。

三人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮砂轮的修整一.砂轮磨损与失去磨削性能的形式1，磨粒的磨耗磨损在磨削过程中，在高温高压的作用下，磨粒发生塑性流动和化学反应。

然后，在强烈的机械摩擦作用下，被磨平变钝。

2，磨粒的破碎磨损磨粒在磨削过程中，瞬间升至高温，又在切削液的作用下骤冷。

这样经受多次反复速热骤冷，使磨粒表面形成很大热应力，从而使磨粒因热疲劳沿某个面破碎。

3，磨粒的脱粒磨损在磨削过程中，随着磨削温度的升高，结合剂强度相应下降。

当磨削力超过结合剂强度时，沿结合剂某断面破碎，使整个磨粒从砂轮上脱落不均匀，使砂轮轮廓失真。

4，砂轮表面的堵塞在磨削过程中，在高温高压的作用下使被磨削的材料粘附在磨粒上。

磨下的磨屑也会嵌入砂轮空隙中，砂轮表面的空隙被堵塞后，砂轮钝化而失去磨削能力。

第九章磨削与砂轮第九章磨削与砂轮引言：磨削加工是一种历史悠久的加工方法，同时又是一种最有发展前途的加工方法。

因为它既能加工普通材料又能加工超硬材料，既能作粗加工又能作精加工及超精加工，可加工外圆、内孔、平面、螺纹、齿轮、花键、导轨和成形面等各种表面。

目前磨削加工精度可达IT4～IT7，表面粗糙度为1.25 μm～0.01 μm，磨削加工对毛坯余量要求很小，磨削尤其适合于加工难以切削的超硬材料(如淬火钢)。

磨削的用途非常广泛。

此外，磨削加工生产效率高，容易实现生产过程自动化。

因此磨削加工在机械制造工业中的地位日显重要。

本章主要介绍砂轮特性和形貌图、磨削运动和要素、磨削力和温度的影响因素及其控制，并简介了先进的磨削方法。

磨削加工的基本规律，重点分析砂粒的切削厚度及磨削表面质量。

§9-1 砂轮砂轮是磨削加工中最常用的工具。

它是由结合剂将磨料颗粒黏结而成的多孔体。

掌握砂轮的特性，合理选择砂轮，是提高磨削质量和磨削效率、控制磨削加工成本的重要措施。

一、砂轮的组成要素1、磨料磨料即砂轮中的硬质颗粒。

磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。

一般天然磨料含杂质多，质地不匀，天然金刚石虽好，但价格昂贵。

所以目前主要采用人造磨料。

常用人造磨料可分为氧化物系、碳化物系和超硬磨料系三大类。

氧化物系主要成分为Al2O3；碳化物系主要以碳化硅、碳化硼为基体，根据其纯度或添加的金属元素不同又可分为不同品种；超硬磨料系中主要有人造金刚石和立方氮化硼。

各种常用磨料的名称、代号、性能和用途见下表。

2、粒度粒度表示磨料颗粒的大小。

粒度有两种表示方法。

旧的表示方法是沿用英制单位，按大小把磨粒分为一般磨粒和微细磨粒两大类。

一般磨粒(制砂轮用)用筛分法来确定粒度号，粒度号就是磨粒刚好可通过的筛网每英寸(25.4mm)长度的孔眼数。

单位为“目”。

如40#的磨粒，表示粒度为40 目的磨粒。

所用的粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小。

有时还用45/50 表示，意思是所筛选的磨粒能通过45 目的筛网，通不过50 目的筛网。

第一章磨削加工的基本知识培训学习目标1.磨削用量包括那几个基本参数?如何计算砂轮圆周速度、工件圆周速度?2.试述切削液的作用、种类及特点。

３.砂轮由哪三要素构成?4．如何选择砂轮硬度？5.如何选择砂轮粒度?６．引起砂轮不平衡的原因是什么?试述平衡砂轮的目的和方法。

一、磨床的基本知识１.磨床工作在制造业中的地位磨削是一种比较精密的金属加工方法,经过磨削的零件有很高的精度和很小的表面粗糙度值。

目前用高精度外圆磨床磨削的外圆表面，其圆度公差可达到0.001mm左右,相当于一个人头发丝粗细的1/70或更小；其表面粗糙度值达到Rａ0．02５um，表面光滑似镜。

在现代制造业中,磨削技术占有重要的地位。

一个国家的磨削水平，在一定程度上反映了该国的机械制造工艺水平。

随着机械产品质量的不断提高，磨削工艺也不断发展和完善。

2．普通磨床简介以常用的万能外圆磨床为例,磨床主要由床身、工作台、头架、尾座、砂轮架和内圆磨具等部件组成。

见图1。

磨床还包括液压系统。

（１）床身:磨床的支承。

（2)头架：安装与夹持工件，带动工件旋转,可在水平面内逆时针转９0°;(3）内圆磨具：支承磨内孔的砂轮主轴。

（4)砂轮架：支承并传动砂轮主轴旋转，可在水平面±30°范围内转动；(5)尾坐：与头架一起支承工件;(6）滑鞍与横进给机构:通过进给机构带动滑鞍上的砂轮架实现横向进给;(7)横向进给手轮(8)工作台:ａ.上工作台:上面装有头架与尾坐；ｂ．下工作台：上工作台可绕下工作台在水平面转±１0°角度。

3．磨床的型号磨床的种类很多,按GB／T153７5-1９94磨床的类、组、系划分表,将我国的磨床品种分为三个分类。

一般磨床为第一类，用字母M表示，读作“磨”。

超精加工机床、抛光机床、砂带抛光机为第二类，用2M表示。

轴承套圈、滚球、叶片磨床为第三类，用3M表示。

齿轮磨床和螺纹磨床分别用Ｙ和Ｓ表示,读作“牙”和“丝”。