新的研磨知識點: 磨具材料及工藝
磨具用以磨削、研磨拋光工具。磨具使用過程，當磨粒磨鈍時，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，而磨具工作面上磨料不斷出現(xiàn)新切削刃口，或不斷露出新鋒利磨粒，使磨具一定時間內(nèi)能保持切削性能。磨具這種自銳性，磨具與一般刀具相比突出特點。
早新石器時代，人類就已經(jīng)開始應(yīng)用天然磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器牙器等工具了；1872年，美國出現(xiàn)了用天然磨料與粘土相結(jié)合燒成陶瓷砂輪；1900年前后，人造磨料問世，采用人造磨料制造各種磨具相繼產(chǎn)生，為磨削磨床快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具磨具所占比例逐漸減少。 磨具按其原料來源分，有天然磨具人造磨具兩類。機械工業(yè)常用天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀結(jié)構(gòu)特征區(qū)分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統(tǒng)稱固結(jié)磨具)涂附磨具五類。此外，習(xí)慣上也把研磨劑列為磨具一類。 固結(jié)磨具按所用磨料不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具超硬磨料固結(jié)磨具。前者用剛玉碳化硅等普通磨料，后者用金剛石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)磨具由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀，并具有一定強度磨具。一般由磨料、結(jié)合劑氣孔構(gòu)成，這三部分常稱為固結(jié)磨具三要素。 磨料磨具起切削作用。結(jié)合劑把松散磨料固結(jié)成磨具材料，有無機有機兩類。無機結(jié)合劑有陶瓷、菱苦土硅酸鈉等；有機有樹脂、橡膠蟲膠等。其最常用陶瓷、樹脂橡膠結(jié)合劑。 氣孔磨削時對磨屑起容屑排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內(nèi)還可以浸漬某些填充劑，如硫黃石蠟等，以改善磨具使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具第四要素。 表示普通磨料固結(jié)磨具特征項目有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織結(jié)合劑。磨具硬度指磨粒外力作用下，從磨具表面脫落難易程度，它反映了結(jié)合劑把持磨粒強度。 磨具硬度主要取決于結(jié)合劑加入量多少磨具密度，磨粒容易脫落表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度等級一般分為超軟、軟、軟、、硬、硬超硬七大級，從這些等級還可再細分出若干小級。測定磨具硬度方法，較常用有手錐法、機械錐法、洛氏硬度計測定法噴砂硬度計測定法。 磨具硬度與其動態(tài)彈性模量具有對應(yīng)關(guān)系，這有利于用音頻法測定磨具動彈性模量來表示磨具硬度。磨削加工，若被磨工件材質(zhì)硬度高，一般選用硬度低磨具；反之，則選用硬度高磨具。 磨具組織粗分為緊密、等疏松三類。每類又可再細分數(shù)等，用組織號來區(qū)分。磨具組織號越大，磨料磨具所占體積百分率越小，磨粒之間間隙越寬，表示組織越松。反之，組織號越小表示組織越緊。較松組織磨具使用時不易鈍化，磨削過程發(fā)熱少，能減少工件發(fā)熱變形燒傷。較緊組織磨具磨粒不易脫落，有利于保持磨具幾何形狀。磨具組織只制造時按磨具配方予以控制，一般不作測定。 超硬磨料固結(jié)磨具主要由金剛石、立方氮化硼等與結(jié)合劑固結(jié)成磨具。由于金剛石、立方氮化硼價格高、具有很好耐磨性能，用它們制造固結(jié)磨具與普通磨料固結(jié)磨具不同，除超硬磨料層外，還有過渡層基體。 超硬磨料層起切削作用部分，由超硬磨料結(jié)合劑組成?；w磨削起支托作用，由金屬、電木或陶瓷等材料組成。過渡層用于連接基體超硬磨料層，由結(jié)合劑構(gòu)成，有時也可省去。常用結(jié)合劑有樹脂、金屬、電鍍金屬陶瓷等。 固結(jié)磨具制造工序有：分配料、混料、成型、熱處理、加工檢查等。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，將磨料結(jié)合劑按配方重量比例稱量后，置于混料機內(nèi)混合均勻，投入金屬模具內(nèi)，壓力機上成型出磨具毛坯。毛坯經(jīng)干燥再裝入窯內(nèi)焙燒，燒成溫度一般為1300℃左右。當采用低熔點燒熔結(jié)合劑時，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)合劑磨具一般室溫條件下壓力機上成型，也有采用加熱條件下邊加熱邊加壓熱壓工藝。成型后硬化爐內(nèi)硬化。以酚醛樹脂為結(jié)合劑時，硬化溫度為180～200℃。 橡膠結(jié)合劑磨具主要采用對輥機混料，并滾壓成薄片，然后用沖刀沖裁成型；也有用松散料，投入金屬模具內(nèi)壓力機上成型。成型后硫化罐內(nèi)硫化，溫度為165～180℃。 金屬結(jié)合劑磨具制造工藝有粉末冶金法電鍍法兩種，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)基體上，制成磨具。 特殊品種磨具有燒結(jié)剛玉磨具纖維磨具等。燒結(jié)剛玉磨具用氧化鋁微粉適量氧化鉻混合、成型，1800℃左右燒結(jié)制成。這種磨具結(jié)構(gòu)緊密，有較高強度，主要用于加工鐘表、儀表等零件。纖維磨具用含有或粘附有磨料纖維絲(如尼龍絲)作原料制成，它彈性好，主要用于金屬材料及其制品拋光。
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