砂輪按所用磨料不同,分為普通磨料(剛玉和碳化硅等)砂輪和超硬磨料(金剛石和立方氮化硼)砂輪兩類(見彩圖)。普通磨料砂輪的特征有形狀、外徑、厚度、乳徑、磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑和組織。超硬磨料砂輪的特征中不標(biāo)示"組織",而以濃度表示磨料含量的多少。
普通磨料砂輪
砂輪
普通磨料砂輪常用砂輪的形狀有20余種(圖1)。除磨料外,對砂輪性能起主要作用的是結(jié)合劑,它影響砂輪的硬度、強度和磨削性能,常用的有陶瓷結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑和橡膠結(jié)合劑。相應(yīng)的砂輪為陶瓷砂輪、樹脂砂輪和橡膠砂輪。
砂輪
① 陶瓷砂輪:用陶瓷結(jié)合劑制作的砂輪,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,加工時可采用各種切削液,也可進行干磨。陶瓷砂輪廣泛用于平面、內(nèi)外圓磨削,并適用于成形磨削和工具、螺紋、齒輪、曲軸等的磨削。陶瓷砂輪還可制成高速砂輪,以用于高速磨削,工作速度高達125米/秒,緩進給強力磨削陶瓷砂輪, 一次切深可達20~30毫米。陶瓷砂輪性脆,不適于在惡劣的沖擊或重負荷條件下工作。
② 樹脂砂輪:用樹脂結(jié)合劑制作的砂輪。樹脂硬化溫度低,收縮率小,可制成多種復(fù)雜形狀的砂輪,并可埋入金屬環(huán)和玻璃絲網(wǎng)布等補強材料,故砂輪回轉(zhuǎn)強度高,能在重負荷或沖擊力大的惡劣條件下工作。如高速重負荷砂輪的速度達80米/秒,負荷一般高至9800牛。樹脂具有一定彈性,用它制成的鏡面磨削砂輪可使工件獲得小的表面粗糙度。利用樹脂硬化前的可塑性,還可制成0.5毫米或更薄的切斷或開槽砂輪。 樹脂砂輪化學(xué)穩(wěn)定性差,不適于采用含堿性的切削液。
③ 橡膠砂輪:用橡膠結(jié)合劑制作的砂輪。它具有良好的彈性,主要用于表面拋光(如柔軟拋光砂輪)、軸承滾道和錐面磨削,也用作無心磨導(dǎo)輪等,還可制成薄片砂輪,用于切斷或開槽。
此外還有菱苦土砂輪和蟲膠砂輪。菱苦土砂輪由氧化鎂(煅燒菱苦土)、氯化鎂溶液與磨料混合、壓制或澆注成型,在40℃左右硬化而成,主要用于刀具刃磨、安全刀片粗磨等。蟲膠砂輪用蟲膠與磨料混合制成,可用于要求表面粗糙度小的場合。這兩種砂輪適用性不廣,且大多可用樹脂砂輪代替。
超硬磨料砂輪
超硬磨料砂輪用金剛石或立方氮化硼磨料制成的砂輪,一般由基體、過渡層和超硬磨料層3部分構(gòu)成。超硬磨料砂輪的特征與普通磨料砂輪大體相同,但它不標(biāo)示"組織",而以"濃度"表示磨料含量的多少。圖2為這種砂輪的橫斷面形狀簡圖。超硬磨料砂輪用的結(jié)合劑有金屬、樹脂、陶瓷和電鍍金屬等。
砂輪
① 金剛石砂輪:金剛石具有最高硬度,因而金剛石砂輪磨削效率高,磨耗小,使用壽命長,能經(jīng)常保持鋒利,不致使被加工表面出現(xiàn)裂紋和燒傷,加工精度高,表面光潔,適于磨削硬質(zhì)合金、陶瓷、光學(xué)玻璃、瑪瑙、寶石、半導(dǎo)體材料、石材和耐火材料等硬度高、脆性大的金屬和非金屬材料。
② 立方氮化硼砂輪:立方氮化硼硬度略低于金剛石,對鐵族金屬的化學(xué)惰性好, 因而適于磨削硬度高、韌性也高的鋼鐵材料,如工模具鋼、合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼、球墨鑄鐵及部分鎳基和鈷基合金等。