砂轮：制造和等级 |行业 |冶金

在本文中，我们将讨论：- 1. 砂轮的制造 2. 砂轮的工艺 3. 等级 4. 结构 5. 接触面积。

砂轮制造：

(i) 磨料颗粒首先被粉碎成粉末状并通过磁选机以去除铁杂质。

(ii) 然后用水清洗以去除异物，如灰尘或杂质，然后用​​化学化合物去除油脂。

(iii) 然后通过适当的筛子根据颗粒大小对颗粒进行分级。

(iv) 然后将磨料颗粒与适当的粘结材料混合（粘结材料基于磨料和所使用的工艺）并成型为适当的形状，然后干燥。

(v) 干燥后，烘烤（加热取决于使用的工艺）。烘烤后，粘合材料凝固并将颗粒固定在一起。

(vi) 然后将其切割并赋予最终形状。

(vii) 最后进行裂缝、渗漏和平衡测试。

由于车轮必须以非常高的速度旋转，因此不能容忍裂缝。对于泄漏等，它通过液压或可能的方式进行测试。最后，它是静态和动态平衡的。通常在使用之前通过安装在心轴上来完成静态平衡。

制造过程中在密度控制、混合流量和几何精度方面的严格控制导致砂轮更加均匀一致。这些目标是通过轮压机的自动化、自由流动的混合物、成型过程中更好的尺寸控制、窑的微处理器控制和数控修整设施来实现的。

砂轮加工：

1.粘合工艺：

粘合剂是一种将磨粒保持在一起的材料，使混合物能够以轮的形式保持在所需的形状。

砂轮制造过程中最常用的粘结剂是：

(i) 玻璃化粘结剂（用 V 表示）

(ii) 硅酸盐键（用S表示）

(iii) 虫胶键（用E表示）

(iv) 橡胶键（用R表示）

(v) 电木或树脂粘结剂（用 B 表示）。

在这些中，玻璃化、硅酸盐、橡胶和电木键由工艺表示，虫胶键由其特性表示，即弹性（E），以避免与硅酸盐键混淆。

为了最大限度地发挥磨料的作用，粘合系统必须坚固、通用且具有出色的角保持性能。空转粘合系统应有助于均匀的颗粒释放，从而使砂轮保持更长时间的自由切削。

具有增强的形状保持能力的极强的抗负载和自由切割粘合系统可减少修整频率。这导致车轮寿命显着增加。由于节省修整时间和增加砂轮寿命，这也提高了每小时生产的零件数量。

2.成型工艺：

(i) 玻璃化工艺（用于玻璃化粘结）：

这个过程用于制造大部分车轮。在这个过程中，磨料制成后，所有类型的颗粒与陶瓷混合，在模具中成型，干燥，适当固定，并在 715°C 下烧制 12 至 14 天。

优点：

(a) 此工艺生产的砂轮非常坚固且多孔。由于多孔性，金属去除率非常高。

(b) 车轮不受酸、碱的影响并且具有化学惰性。

缺点：

(a) 由于熔合温度高，热变形变化较大，包括开裂。因此，通过这种工艺生产的车轮可根据变形程度提供不同等级。

(b) 由于制造困难，轮子的直径不能太大，限制在90厘米。

(c) 车轮不能在严酷的工作条件下工作，因为由于机器内的强迫波动和自振，车轮变脆容易断裂。

(d) 车轮的制造需要 30 天左右的长时间。

(e) 不能以超过 2000 m/min 的速度用于切割目的。 （用磨料砂轮切断操作是非常快速的操作，并提供非常好的光洁度）。

(ii) 硅酸盐工艺（用于硅酸盐键）：

在这个过程中，硅酸钠与磨粒混合；混合物在模具中成型，干燥数小时，最后在 270°C 的温度下烘烤约 20-80 小时。

优点：

(a) 由于在低温下加工，因此可以自由切削。

(b) 过程很快，只需几天时间。

(c) 也可以制造更大的轮子，即大于 90 厘米。

(d) 这个过程制备的轮子非常有效。这是因为结合力不如玻璃化过程强，因此磨粒脱落很快，不会留下任何磨粒变钝的机会。正是由于这个原因，磨削动作的摩擦力会更小，产生的热量也会更少。

由于产生的热量较少，这些砂轮更适合磨削刀具、刀片、刀具等，因为它们不会失去热处理过程后获得的特性。其他车轮会产生大量热量，因此不太适合此目的。

缺点：

由于砂轮磨损快，不能用于普通磨削工艺，最适合采用陶瓷结合剂。

(iii) 紫胶工艺（用于紫胶粘合）：

在此过程中，磨料颗粒涂有虫胶，加热混合物以进行均匀混合，然后将混合物滚压。所得混合物非常粘，因此无法成型。然后将混合物压成所需的形状，最后在约 300°C 的温度下烘烤少于几个小时。

优点：

该工艺赋予砂轮相当大的弹性，因此可用于恶劣工作条件下的磨削。

缺点：

无法生产更大直径的车轮。

应用：

(a) 通过该工艺生产的砂轮用作切割或纵切砂轮（> 0.80 毫米厚）。

(b) 此工艺生产的砂轮用于精磨，如凸轮轴磨削、球道磨削等。

(c) 这些轮子可以获得非常好的抛光效果。

(iv) 橡胶工艺（用于橡胶粘合）：

在这种情况下，粘合材料是纯橡胶，含有一定量的硫作为硫化剂。磨料颗粒散布在橡胶片之间，然后将它们轧制成所需的厚度，最后硫化。通过硫化，整个质量被连接起来并作为一个实心轮，橡胶作为粘合剂。

优点：

(a) 此工艺生产的车轮非常坚硬和坚韧。

(b) 此工艺可制造厚达 0.1 毫米的轮子，因此最适合精细切断操作。车轮的运行速度范围为 3000 至 5000 米/分钟。

(c) 这些也用作勾丝轮，即去除外部氧化皮、流道、冒口、炉渣等。

(d) 这些用于无心磨削控制轮。

(v) 电木和树脂工艺（用于 B 键）：

在这个过程中，磨粒被磨成粉末并与合成树脂和溶解树脂的液体溶剂混合。将混合物滚压或压成所需的形状，并在 205 至 260°C 的温度下支撑数小时。

优势：

这种纽带非常坚硬和牢固。可实现3000至5000 m/min的运行速度。用这种工艺生产的砂轮用作抓砂轮（即粗磨以去除夹砂、氧化皮等）。它提供了非常快速的切削率。

砂轮的等级：

砂轮的等级表示颗粒的强度和结合力的保持力。它通常被称为车轮的硬度。保持磨料的结合层的厚度控制砂轮的等级。

硬轮磨损慢，软轮容易磨损。硬砂轮用于精密磨削和较软的材料，也适用于砂轮与工件接触面积较小的情况。

砂轮的硬度分为极软（A~G）、软（H~K）、中（L~O）、硬（P~S）和极硬（T~Z）。

砂轮结构：

砂轮的结构是指磨粒之间的空隙。对于给定的粘合材料厚度，空隙尺寸由晶粒间距控制，并且该结构可以是密集的或开放的。

开放式结构砂轮（单位体积具有更细的晶粒）用于高切削量和密集结构砂轮用于保持精密形状和轮廓。结构由 0 到 15 的数字表示，较低的数字表示密集结构，较高的数字表示开放结构。

联系范围：

如果砂轮和工件之间的接触面积较大，如内圆磨削操作，则应力较小，砂轮作用较硬，因此应使用较软的砂轮。这方面在为特定操作选择车轮时变得很重要。

如果接触面积大，排屑量应更大，结构为开放式。如果接触面积小，则需要许多精细的切割点，并且晶粒应该是细小的。