淺析磨具磨料加工

1、磨具是用以磨削、研磨和拋光的工具。大部分的磨具是用磨料加上結(jié)合劑制成的人造磨具，也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。磨具除在機(jī)械制造和其他金屬加工工業(yè)中被廣泛采用外，還用于糧食加工、造紙工業(yè)和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠、木材等非金屬材料的加工。磨具在使用過程中，當(dāng)磨粒磨鈍時(shí)，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)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(xiàn)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(nèi)能保持切削性能。

2、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，人類就已經(jīng)開始應(yīng)用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了1872年，在美國(guó)出現(xiàn)了用天然磨料與粘土相結(jié)合燒成的陶瓷砂輪1900年前后，人造磨料問世，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。磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機(jī)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(jié)構(gòu)

3、特征區(qū)分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統(tǒng)稱固結(jié)磨具)和涂附磨具五類。此外，習(xí)慣上也把研磨劑列為磨具的一類。固結(jié)磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具和超硬磨料固結(jié)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(jié)剛玉磨具等。普通磨料固結(jié)磨具是由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀，并具有一定強(qiáng)度的磨具。一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成，這三部分常稱為固結(jié)磨具的三要素。超硬磨料固結(jié)磨具

4、主要是由金剛石、立方氮化硼等與結(jié)合劑固結(jié)成的磨具。由于金剛石、立方氮化硼的價(jià)格高、具有很好的耐磨性能，用它們制造的固結(jié)磨具與普通磨料固結(jié)磨具不同，除超硬磨料層外，還有過渡層和基體。超硬磨料層是起切削作用的部分，由超硬磨料和結(jié)合劑組成。基體是在磨削中起支托作用的，由金屬、電木或陶瓷等材料組成。過渡層用于連接基體和超硬磨料層，由結(jié)合劑構(gòu)成，有時(shí)也可省去。常用的結(jié)合劑有樹脂、金屬、電鍍金屬和陶瓷等。固結(jié)磨具的制造工序有：分配料、混料、成型、熱

5、處理、加工和檢查等。隨結(jié)合劑不同，制造工藝也不盡一樣。陶瓷結(jié)合劑磨具主要采用壓型法，將磨料和結(jié)合劑按配方的重量比例稱量后，置于混料機(jī)內(nèi)混合均勻，投入金屬模具內(nèi)，在壓力機(jī)上成型出磨具毛坯。毛坯經(jīng)干燥再裝入窯內(nèi)焙燒，燒成溫度一般為1300℃左右。當(dāng)采用低熔點(diǎn)燒熔結(jié)合劑時(shí)，燒成溫度低于1000℃。再按規(guī)定尺寸形狀精確加工，最后檢查產(chǎn)品。樹脂結(jié)合劑磨具一般是在室溫條件下在壓力機(jī)上成型，也有采用在加熱條件下邊加熱邊加壓的熱壓工藝。成型后在硬化爐內(nèi)

6、硬化。以酚醛樹脂為結(jié)合劑時(shí)，硬化溫度為180～200℃。橡膠結(jié)合劑磨具主要采用對(duì)輥機(jī)混料，并滾壓成薄片，然后用沖刀沖裁成型也有的用松散料，投入金屬模具內(nèi)在壓力機(jī)上成型。成型后在硫化罐內(nèi)硫化，溫度為165～180℃。金屬結(jié)合劑磨具的制造工藝有粉末冶金法和電鍍法兩種，主要用于超硬磨料固結(jié)磨具。粉末冶金法以青銅等為結(jié)合劑，混料后采用熱壓或在室溫條件下加壓成型，然后燒結(jié)加工。電鍍法以鎳或鎳鈷合金等為電鍍金屬，按電鍍工藝將磨料固結(jié)在基體上，制成磨