有機磨具

有機磨具是指以有機分子化合物做結合劑,將一顆顆磨粒固結在一起,形成一種具有一定剛性(強度和硬度) 的磨削工具。

概述,特徵,套用,粗磨加工套用,手持磨削加工套用,切割加工套用,常規磨削加工套用,專用磨削加工套用,

概述

有機磨具包括以天然和合成做脂做結合劑所製成的樹脂磨具,以及由天然或合成橡膠結合劑所製成的橡膠磨具

特徵

有機磨具使用範圍廣,具有一定的彈性和較高的結合強度,並具有良好拋光性能。在粗、精、細、拋等磨削工藝中均得到套用,其樹脂磨具具有下列特點:
1、結合強度高
與陶瓷結合劑相比,樹脂結合劑結合強度高,其樹脂砂輪磨削線速度達80~120m/s,並可承受較大的磨削壓力。重負荷砂輪磨削壓力高達10×104~40×104N,廣泛套用於鋼鐵工業,如各種鋼錠、鋼坯等荒磨工序。高速重負荷專用砂輪等粗磨加工具有操作安全,適合高速磨削和大進給磨削,磨削效率高。
2、具有一定的彈性
相對陶瓷磨具樹脂磨具具有良好的韌性,有一定的可塑性和延展性。其彈性模量(E)比陶瓷低幾十倍。所以,樹脂磨具適宜於製備各種規格的薄片砂輪和高速切割砂輪。同時,由於有一定的彈性變形,可以緩衝磨削力的作用。因而磨削效果好,有拋光效果,能提高加工表面的粗糙度。
3、能製成各種複雜形狀和特殊要求的磨具
由於樹脂結合劑磨具硬化溫度低,可常溫硬化,收縮率較小,可製成各種複雜形狀和特殊要求的磨具。如:採用玻璃纖維增強的樹脂砂輪,易排屑、散熱性好的多孔樹脂砂輪和溝槽砂輪;改善磨削工藝條件的螺栓緊固砂輪、電解磨削砂輪、拋光砂輪;以及筒形、碗形、蝶形等異形砂輪。
4、適用範圍廣
由於新型樹脂結合劑品種多,可以製成各種強度和性能的樹脂磨具。因而,可廣泛用於荒磨、粗磨、切割、半精磨、精磨、拋光等工序。樹脂磨具結合強度高,使用速度高,耐衝擊,適於粗磨和荒磨加工;樹脂磨具具有良好的韌性,適用於切割加工工序;樹脂磨具彈性好,有一定的拋光性,可用於精磨和拋光加工。樹脂磨具耐熱性較低,易磨損,適用於平面磨和精磨加工。
5、有利於防止被磨削工件產生燒傷
樹脂結合劑耐熱性較低,可減少或避免燒傷工件現象。工件在磨削過程中產生的熱量,首先使樹脂炭化,促使鈍化了的磨料自動脫落,露出新的鋒利的磨粒,降低了磨削區域的熱量,避免了工件燒傷。
6、樹脂磨具硬化溫度低,生產周期短,設備簡單
有利於專業化生產。不足之處在於: (1)樹脂磨具耐鹼性、耐水性較差,易老化。一般有效存放期為一年。因此,不能長期存放。 (2)樹脂磨具耐熱性較低,磨削加工時,磨耗較大,不適於定型成形磨削。 (3)樹脂磨具氣孔率低,加工有氣味,應注意環境污染問題。

套用

樹脂磨具主要用於鋼鐵、汽車、軸承、鐵道、車輛、造船、化工、儀表、航空航天、建材及其它機械加工工業。可用於加工各種非金屬材料和金屬材料。如:木材、橡膠、塑膠、玻璃、陶瓷、石材、銅、鋁、鑄鐵、鋼材等,以及硬質合金、高速鋼、高釩鋼、鈦鋼、不鏽鋼等。此外,在糧食加工,醫學及地質勘探等領域都得以套用。
根據加工目的和用量不同,可以進行荒磨、粗磨、半精磨、精磨、細磨和高精度低粗糙度磨削。同時,可根據加工對象的不同,進行外圓磨削、內圓磨削、平面磨削、工具磨削、專用磨削、電焊磨削、珩磨、超精加工、研磨及拋光等。

粗磨加工套用

粗磨是指以高效切削大量多餘材料為主要特徵的磨削方法。荒磨則是許多種粗磨加工廣泛使用的俗稱。
粗磨加工套用領域:
(1)用樹脂荒磨砂輪和高速重負荷樹脂砂輪,粗磨退火或不退火優質合金鋼或不鏽鋼坯的精整加工。用於表面外觀缺陷(焊縫、裂紋、氧化層等)的磨削加工。
(2)用樹脂荒磨砂輪對鑄件的澆口、冒口和坯縫進行磨削加工和一般性精整加工。
(3)用樹脂荒磨砂輪對模鍛、鍛件的大毛刺或澆口整修後留下來的飛邊,進行徹底的磨除。
(4)在焊接操作時,殘留在焊件表面上的焊縫要採用荒磨平整焊縫和倒圓磨削。
(5)對大型板材氣割成圓形或其它複雜形狀時,氣割所產生的熔渣,要採用攜帶型荒磨機磨除。如:大型熱軋建築型鋼和管切的粗切加工等。

手持磨削加工套用

手持磨削是磨削方法的綜合概括。它們的共同特徵是:無論是工件還是磨削機械的支承使工件與磨具相接觸,制導和移動等均直接依靠手工進行。
手持磨削又分為固定式手持磨削和移動式手持磨削。將磨削機械固定,手持加工工件進行磨削的方式,稱為固定式手持磨削。加工時採用的手持砂輪機進行可移動的磨削方式,稱為移動式手持磨削。
手持磨削主要套用領域:
(1)用手提式樹脂荒磨砂輪,加工龐大而笨重難以在磨床上安裝的工件。如:大型鑄件的粗磨。
(2)用高速鈸形砂輪或鋼紙磨片,加工已裝配有其它‘零件的工件。如:重型建築構件和船舶構件。
(3)對小型調整時需要進行的磨削加工。如:在常見大型部件的有限部位上校正裝配件。
(4)用高速鈸形砂輪等,對工件最終成形或對工件與鄰接部位接合處的倒圓,對已經裝配或已經焊接的工件進行磨削。如:對汽車車體的加工。
(5)用於形狀不規則表面上的雕塑加工。如:模具的加工。
(6)工件光整加工。即要求對工件進行倒圓或光整磨削,使其表面美觀,性能滿意,而對形狀和尺寸無嚴格要求。如:用可彎曲鈸形砂輪加工不鏽鋼製品,用PVA砂輪加工石材等。
(7)在工件表面的有限面積上做少量磨削,以便形成一種特殊的形狀,例如:各種刀具的銳磨等。

切割加工套用

樹脂薄片砂輪主要用於冶金工業的鋼棒、鋼管、扁鋼、角鐵、槽鋼、鋼軌、鋼板等金屬材料的切割加工;半導體工業的矽、鍺、藍寶石、鐵素體、石墨、陶瓷、石英等金屬和非金屬材料的精密超薄切片加工;似及建築材料工業、化學工業、航空航天工業、機械工業、汽車工業、船舶工業的金屬材料和非金屬材料的切割加工。
在金屬材料切割加工中,採用樹脂薄片砂輪切割,具有以下優點:
(1)切割速度快。在切割金屬材料時,切割砂輪的切割速度是其它切削方法(如鋸、車切)的10倍。
(2)切割尺寸精度高。採用砂輪切割,其切口寬度和切割面的平整度,一般來說比金工鋸切要好。
(3)切割表面平滑。砂輪切割後其表面經常不須進行精加工,而鋸切後的切斷面很明顯。
(4)可用於硬質材料的切割加工。如淬硬鋼和金屬碳化物以及硬脆非金屬材料的切割加工。
(5)磨具使用過程中,自銳性好,不需要修整。
(6)成本低。使用砂輪切割所需成本明顯低於其它切割方法。
(7)其它方面的套用。如窄槽切口,或者淬硬鋼或超硬非金屬加工件的切縫等。
樹脂磨具切割加工所具有的這些特性,使其在許多金屬加工業和非金屬加工業,以及在工業生產的其它領域得到廣泛套用。

常規磨削加工套用

(1)用樹脂砂輪在外圓磨床或萬能磨床上對軸類、套筒以及其他類型零件的圓柱面、圓錐面和肩端面進行磨削加工。
(2)用樹脂砂輪外圓周面或砂輪的端面,如螺栓緊固砂輪、大氣孔砂輪、開槽砂輪、多孔砂輪和多孔帶溝槽砂輪,以及多用杯形砂輪、筒形砂輪的端面等,對機械零件的各種平直為滿足平直度、表面粗糙度和平面之間相互位置精度等要求而進行平面磨削加工。
(3)用樹脂砂輪的外圓面或樹脂磨頭,在內圓磨床、萬能磨床或專用磨床上,對表面質量要求較高的通孔、盲孔、台階孔、錐孔和軸承內溝道等部件進行內圓磨削加工。
(4)用樹脂砂輪、樹脂和橡膠導輪,在無心磨床上,採用柔性定位的方式,使用砂輪的外圓周面,對旋轉對稱的內圓或外圓表面進行無心磨削加工。
(5)用專用樹脂砂輪磨螺紋砂輪。在螺紋磨床上,對高精度及表面粗糙度的傳動螺紋,測量機件的螺紋,工量具螺紋和淬硬處理的螺紋部分進行螺紋加工。如螺紋、蝸桿、絲錐、滾刀、量規等帶錐螺紋、多頭螺紋、平行螺紋等磨削加工。
(6)用環氧樹脂珩磨輪以及雙錐面、蝶型、雙蝶型、蝸桿式砂輪等,在齒輪磨床上,對經淬硬處理的齒輪進行齒輪磨削加工。
(7)用樹脂強力磨砂輪,在工具磨削上,對具有較高的硬度熱硬性,耐磨性與足夠的強度和韌性的切削工具材料,如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質合金等,進行工具磨削加工,以達到理想的精度,表面粗糙度和正確的幾何形狀,使切削刃具具有較高的鋒利性和耐用度。

專用磨削加工套用

(1)用樹脂磨鋼軌砂輪,在專用鋼軌修磨列車上,對鋼軌進行修磨加工。
(2)用導電樹脂砂輪,在電解磨床上,對一些高硬度的零件,如各種硬質合金刀具、量具、擠壓拉絲模具、軋輥等,以及普通磨削很難加工的小孔、深孔、薄壁筒、細長桿零件和複雜型面的零件,進行電解磨削加工。其中電解作用占加工量的95%。磨料的機械加工作用僅占5%。因此,電解磨削比普通磨削加工效率高。
(3)用PVA(聚乙烯醇)拋光輪,PU(聚氨酯)拋光輪、無紡布拋光輪等,在拋光機上,對石材、玻璃、不鏽鋼等進行拋光加工。
(4)磨錄音機磁頭、鐘錶、儀器行業所用的精磨拋光砂輪。如FBB(耐水聚乙烯醇)砂輪等。

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