磨具材料及加工介紹
磨具是用以磨削、研磨和拋光的工具。磨具在使用過程中，當磨粒磨鈍時，由於磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時間內能保持切削性能。磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點。
早在新石器時代，人類就已經開始應用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；1872年，在美國出現了用天然磨料與粘土相結合燒成的陶瓷砂輪；1900年前後，人造磨料問世，採用人造磨料製造的各種磨具相繼產生，為磨削和磨床的快速發展創造了條件。此後，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。
磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機械工業中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結構特徵區分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統稱固結磨具)和塗附磨具五類。此外，習慣上也把研磨劑列為磨具的一類。
固結磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化矽等普通磨料，後者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料製成。此外，還有一些特殊品種，如燒結剛玉磨具等。
普通磨料固結磨具是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀，並具有一定強度的磨具。一般由磨料、結合劑和氣孔構成，這三部分常稱為固結磨具的三要素。
磨料在磨具中起切削作用。結合劑是把鬆散的磨料固結成磨具的材料，有無機的和有機的兩類。無機結合劑有陶瓷、菱苦土和矽酸鈉等；有機的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結合劑。
氣孔在磨削時對磨屑起容屑和排屑作用，並可容納冷卻液，有助於磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。
表示普通磨料固結磨具特徵的專案有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結合劑把持磨粒的強度。
磨具的硬度主要取決於結合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度的等級一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級，從這些等級中還可再細分出若干小級。測定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機械錐法、洛氏硬度計測定法和噴砂硬度計測定法。
磨具的硬度與其動態彈性模量具有對應關係，這有利於用音頻法測定磨具的動彈性模量來表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質硬度高，一般選用硬度低的磨具；反之，則選用硬度高的磨具。
磨具組織粗分為緊密、中等和疏鬆三類。每類又可再細分數等，用組織號來區分。磨具組織號越大，磨料在磨具中所占的體積百分率越小，磨粒之間的間隙越寬，表示組織越松。反之，組織號越小表示組織越緊。較松組織的磨具使用時不易鈍化，在磨削過程中發熱少，能減少工件的發熱變形和燒傷。較緊組織的磨具磨粒不易脫落，有利於保持磨具的幾何形狀。磨具的組織只在製造時按磨具配方予以控制，一般不作測定。
超硬磨料固結磨具主要是由金剛石、立方氮化硼等與結合劑固結成的磨具。由於金剛石、立方氮化硼的價格高、具有很好的耐磨性能，用它們製造的固結磨具與普通磨料固結磨具不同，除超硬磨料層外，還有過渡層和基體。
超硬磨料層是起切削作用的部分，由超硬磨料和結合劑組成。基體是在磨削中起支托作用的，由金屬、電木或陶瓷等材料組成。過渡層用於連接基體和超硬磨料層，由結合劑構成，有時也可省去。常用的結合劑有樹脂、金屬、電鍍金屬和陶瓷等。
固結磨具的製造工序有：分配料、混料、成型、熱處理、加工和檢查等。隨結合劑不同，製造工藝也不盡一樣。陶瓷結合劑磨具主要採用壓型法，將磨料和結合劑按配方的重量比例稱量後，置於混料機內混合均勻，投入金屬模具內，在壓力機上成型出磨具毛坯。毛坯經乾燥再裝入窯內焙燒，燒成溫度一般為1300℃左右。當採用低熔點燒熔結合劑時，燒成溫度低於1000℃。再按規定尺寸形狀精確加工，最後檢查產品。
資料來源：中國金屬加工網
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磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機械工業中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結構特徵區分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統稱固結磨具)和塗附磨具五類。此外，習慣上也把研磨劑列為磨具的一類。
固結磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化矽等普通磨料，後者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料製成。此外，還有一些特殊品種，如燒結剛玉磨具等。
普通磨料固結磨具是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀，並具有一定強度的磨具。一般由磨料、結合劑和氣孔構成，這三部分常稱為固結磨具的三要素。
磨料在磨具中起切削作用。結合劑是把鬆散的磨料固結成磨具的材料，有無機的和有機的兩類。無機結合劑有陶瓷、菱苦土和矽酸鈉等；有機的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結合劑。
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表示普通磨料固結磨具特徵的專案有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結合劑把持磨粒的強度。
磨具的硬度主要取決於結合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度的等級一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級，從這些等級中還可再細分出若干小級。測定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機械錐法、洛氏硬度計測定法和噴砂硬度計測定法。
磨具的硬度與其動態彈性模量具有對應關係，這有利於用音頻法測定磨具的動彈性模量來表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質硬度高，一般選用硬度低的磨具；反之，則選用硬度高的磨具。
磨具組織粗分為緊密、中等和疏鬆三類。每類又可再細分數等，用組織號來區分。磨具組織號越大，磨料在磨具中所占的體積百分率越小，磨粒之間的間隙越寬，表示組織越松。反之，組織號越小表示組織越緊。較松組織的磨具使用時不易鈍化，在磨削過程中發熱少，能減少工件的發熱變形和燒傷。較緊組織的磨具磨粒不易脫落，有利於保持磨具的幾何形狀。磨具的組織只在製造時按磨具配方予以控制，一般不作測定。
超硬磨料固結磨具主要是由金剛石、立方氮化硼等與結合劑固結成的磨具。由於金剛石、立方氮化硼的價格高、具有很好的耐磨性能，用它們製造的固結磨具與普通磨料固結磨具不同，除超硬磨料層外，還有過渡層和基體。
超硬磨料層是起切削作用的部分，由超硬磨料和結合劑組成。基體是在磨削中起支托作用的，由金屬、電木或陶瓷等材料組成。過渡層用於連接基體和超硬磨料層，由結合劑構成，有時也可省去。常用的結合劑有樹脂、金屬、電鍍金屬和陶瓷等。
固結磨具的製造工序有：分配料、混料、成型、熱處理、加工和檢查等。隨結合劑不同，製造工藝也不盡一樣。陶瓷結合劑磨具主要採用壓型法，將磨料和結合劑按配方的重量比例稱量後，置於混料機內混合均勻，投入金屬模具內，在壓力機上成型出磨具毛坯。毛坯經乾燥再裝入窯內焙燒，燒成溫度一般為1300℃左右。當採用低熔點燒熔結合劑時，燒成溫度低於1000℃。再按規定尺寸形狀精確加工，最後檢查產品。
資料來源：中國金屬加工網
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