對不同的工件材料、不同的加工要求,應(yīng)選用不同的砂輪。即使磨削同一種工件材料,不同牌號砂輪的磨削比可能相差2~5倍,因此要選用合適的砂輪。
金剛石砂輪是磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、陶瓷、寶石和石材等高硬度脆性大的非金屬材料的最佳磨具。但因金剛石在700℃~800℃時容易碳化,所以它不適于 磨削鋼料。CBN的硬度稍次于金剛石,但它的熱穩(wěn)定性好(能耐1300℃~1400℃高溫),它不象金剛石那樣在高溫中會分解,即氧化和石墨化,與鐵族元 素化學(xué)惰性大,熱導(dǎo)率高(是剛玉的46倍),用其制作的砂輪壽命長(可達(dá)剛玉砂輪的幾十倍到成百倍以上),是替代剛玉砂輪磨削淬硬鋼、高速工具鋼、軸承 鋼、不銹鋼、耐熱鋼和鈦合金等高硬度韌性大的金屬材料的最佳磨具。
超硬磨料砂輪的結(jié)合劑有樹脂、金屬、陶瓷、電鍍和釬焊等。樹脂結(jié)合劑砂輪主要用于刃磨刀量具、磨孔、外圓磨及平面磨;金屬結(jié)合劑砂輪用于切入磨削、光學(xué)曲 線磨床的成形磨、刃磨單刃刀具、磨削小鉆頭的螺旋槽,也適用于電解磨削;陶瓷結(jié)合劑砂輪的磨削效率高,形狀保持性好,耐用度高,易于修整,砂輪使用壽命 長,并因陶瓷結(jié)合劑本身有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,耐熱、耐油、耐酸堿的侵蝕,可適應(yīng)各種磨削液,磨削成本低,因而目前已成為高效、高精度磨削的首選磨具;電鍍 砂輪適于高速精磨和成形磨,也適于孔的高效磨削(濕磨)和在坐標(biāo)磨床上使用;釬焊砂輪適于超高速磨削。
必須指出,不同牌號的磨料,因制造工藝不同,其晶體形態(tài)、顆粒形狀也不同,而具有不同的強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和破碎特性,應(yīng)根據(jù)結(jié)合劑種類、磨削工件材料和磨削 方式,選擇不同的磨料。如用于高效、高精度磨削的陶瓷結(jié)合劑砂輪,可選用高強(qiáng)度和顆粒形狀鋒利的磨料,如DeBeers公司生產(chǎn)的PDA型(人造金剛石品 種)及ABN800型(CBN品種)或其他類似性能的牌號。
超硬磨產(chǎn)表面又有鍍金屬衣(金屬鍍層可起到補(bǔ)強(qiáng)增韌,減緩熱沖擊以及在磨粒與結(jié)合劑之間起結(jié)合橋作用,可提高砂輪使用性能)和不鍍金屬衣兩種,應(yīng)根據(jù)結(jié)合 劑種類、工件材料、干磨和濕磨等不同條件選擇。干磨一般選用銅衣,如RVD-Cu、CBN-Cu;濕磨選用鎳衣,如RVD-Ni、CBN-Ni。當(dāng)前,鍍 覆金屬已由鎳、銅發(fā)展到鈦、鎢合金、非金屬陶瓷等,由單一鍍層發(fā)展到復(fù)合鍍層,并已由磨粒鍍覆發(fā)展到微粉鍍覆。
起硬磨粒砂輪的濃度不能選得太低,高濃度可帶來高的磨削比,200%濃度的超硬磨料砂輪實(shí)際上是一種以超硬磨料為輔料的普通砂輪,一般不推薦命名用。目 前,高速高效磨削均采用較高濃度,陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的濃度高效磨削均采用較高濃度,陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪的濃度一般選擇125%以上,如進(jìn)口配套的陶 瓷CBN砂輪,其濃度一般均為175%~200%。
砂輪的硬度等級表示了結(jié)合劑對磨料把持力的大小。砂輪硬度均勻和穩(wěn)定及硬度高低的合理選擇,是保證磨削質(zhì)量的重要前提。國外超硬磨料砂輪一般有3~7個硬 度等級可供選擇,但我國生產(chǎn)的超硬砂輪都不標(biāo)硬度等級,GB6409中也未規(guī)定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),故質(zhì)量不易保證,給用戶帶來不便,亟待補(bǔ)充與完善。