磨料磨具特性參數(shù)的選擇技術(shù)及其發(fā)展構(gòu)想
趙海祥
石家莊市博深工具股份有限公司 河北石家莊 050000

一、 前言
  本文首先介紹了磨料磨具的出現(xiàn)和意義，隨后對相關(guān)技術(shù)參數(shù)的的選擇問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在此基礎(chǔ)上，對我國磨料磨具今后發(fā)展的方向進(jìn)行了展望。
二、我國磨具發(fā)展的基礎(chǔ)
  1、以難磨材料為加工對象的***強(qiáng)力磨削工藝迅速發(fā)展，并相應(yīng)地發(fā)展新的磨具。80 年代前列技術(shù)和新材料迅速發(fā)展，這些新材料的工件或者強(qiáng)度高而耐磨，或要求精度甚高而且生產(chǎn)效率很高才能與生產(chǎn)線節(jié)拍相匹配，促使高速***磨削工藝日益顯示出它的重要性。
  2、高速磨削的效率比普通磨削一般可提高 1-3 倍，光潔度可提高 1-3小級，砂輪耐用度可提高 1 倍左右。70 年代**上高速磨削曾得到過飛速的發(fā)展，60 米 / 秒以上高速磨床品種超過 150 種，少數(shù)達(dá)到過 125 米 / 秒。但是在高速磨削中，工件表面層易變質(zhì)，重新被淬硬時，磨削功率的增加幾乎與切削效率成正比，振動加劇，因此高速磨床必須配備有能承受極大離心力的**度結(jié)構(gòu)的砂輪，具有能沖破高速氣流、避免表面***的沖洗性能良好的高壓冷卻潤滑系統(tǒng)，具有能承受大功率、高轉(zhuǎn)速、高剛度的機(jī)床結(jié)構(gòu)，具有符合各種安全標(biāo)準(zhǔn)，確保操作人員***安全的**度安全防護(hù)裝置。從國外磨床的發(fā)展歷史來看，大約砂輪的使用速度每 30、40 年提高 10米 / 秒左右，即使今后的速度提高將會加快，也不可能一下子提得很高。目前國外普遍采用的是 45、50 米 / 秒磨削，并作為一檔逮度相對固定下來，與36 米 / 秒并存，機(jī)床結(jié)構(gòu)只作少許變動。
  3、深切緩進(jìn)給磨削是通過加大切入深度，降低磨削速度直接從毛坯磨削出零件要求的尺寸和精度的***磨削工藝。它可以成倍地提高金屬切除率，而且粗精磨削一次完成，可以有效地解決難加工材料成形表面特別是溝槽的加工問題，如滾子葉片槽、葉片的摔槽、滾動軸承的溝槽、花鍵槽加工等。切深應(yīng)達(dá)到多大才稱為深切入磨削，尚無明確規(guī)定，一般為零點(diǎn)幾至 30mm，工件進(jìn)給速度為 10、500mm/ 分。
  4、數(shù)控磨床迅速發(fā)展。自從 1958 年美國研制成***臺數(shù)控磨床以來，產(chǎn)量成倍增長，品種迅速增加，數(shù)控裝置每隔 3、4年更新?lián)Q代，技術(shù)水平日新月異。尤其是日本，目前已處于世界前列地位，無論在產(chǎn)量、品種、技術(shù)水平上都已超過歐美各國。隨之而來的是要求更加均勻、穩(wěn)定、耐用、鋒利的砂輪。
三、選擇磨具特性參數(shù)的一般性原則磨具特性參數(shù)主要包括磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑、**或濃度（超硬磨料磨具）、強(qiáng)度及砂輪形狀尺寸等。選擇這些特性參數(shù)的主要影響因素有工件材料、表面完整性、加工精度、磨削用量、磨削效率、機(jī)床及磨削條件等。
  （1）磨料種類主要是基于磨料和工件材料的理化性能，依據(jù)磨料對工件材料的磨削能力及加工適應(yīng)性來選擇。剛玉類磨料適合磨削抗拉強(qiáng)度較高的材料；而 SiC 磨料則適合磨削抗拉強(qiáng)度較低的材料。磨削難加工材料、高速及超高速磨削可選用 CBN 和金剛石超硬磨料?？紤]化學(xué)磨損因素，人造金剛石砂輪適于磨削硬質(zhì)合金、陶瓷等一些非金屬難加工材料；而 CBN砂輪可用來加工高釩高速鋼、工具鋼、耐熱合金等一些金屬難加工材料；SiC 砂輪則不宜用來磨削鋼，剛玉砂輪不宜磨削玻璃。
  （2）磨料粒度的選擇主要根據(jù)工件表面粗糙度和加工效率要求來確定，此外還要考慮工件材料和磨削條件如磨削液、機(jī)床及修整條件等。通常中等粒度應(yīng)用普遍。一般是在滿足工件表面粗糙度的前提下，為保證加工效率，盡可能選擇較粗粒度。精磨選取細(xì)粒度，粗磨時選取較粗粒度。工件材料延伸率大和導(dǎo)熱性差、接觸弧較長或磨削深度較大時，選擇較粗粒度，以防止堵塞和***。工件剛性差，為減少熱變形，選擇較粗粒度。為保持砂輪形狀精度，成型磨削選用較細(xì)粒度為宜。
  （3）磨具硬度的選擇原則是：在磨削過程中保證適當(dāng)?shù)淖凿J性，還要避免磨具產(chǎn)生過大磨損和過高溫度。工件硬度高，磨具硬度應(yīng)低一些，以保持自銳性；工件硬度低，磨具硬度則應(yīng)高一些，以充分發(fā)揮磨具的磨削性能。磨削延伸率大的材料如銅合金，選擇較低的硬度，以保持自銳性。切入及成型磨削，選擇較硬砂輪。表面質(zhì)量要求較高或材料導(dǎo)熱性差時，選擇較低硬度，以防止裂紋和***。斷續(xù)及重負(fù)荷磨削，選用硬級或超硬級砂輪，以防止磨具過快磨損。接觸面積大，磨粒易鈍化，應(yīng)選用較低硬度。此外，修整條件、磨削速度、生產(chǎn)率等對選擇磨具硬度也有直接的影響，因此要兼顧這些因素。硬度選擇合適，磨刃鈍化與自銳處于一種平衡狀態(tài)，使砂輪保持良好的銳利性和形狀保持性，不僅可以保持較高的磨削效率和表面質(zhì)量，還能降低磨具消耗，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。