砂轮制造与磨削性能评定

1.砂轮烧成过程的物理变化

陶瓷砂轮在窑中的烧结过程：

1）低温（200℃），坯体主要排除残余水份。

2）脱水分解（200～900℃）。结晶分解：三水铝矿（Al₂O₃·3H₂O）脱水温度310℃，矾土矿（Al₂O₃·2H₂O）脱水温度310～540℃，水铝石（Al₂O₃·H₂O）540℃。

高岭土（Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）400～600℃→偏高岭土（Al₂O₃·2SiO₂）+2H₂O

碳酸盐分解：

用糊精作临时粘结剂在400℃焦化，水玻璃则在650℃熔融。

3）高温烧成（900℃）。有硅酸盐矿物生成，结合剂生成大量液相浸蚀刚玉表面，同时刚玉中的杂质溶入结合剂，使结合剂成不均匀质的玻璃组织。一般杂质钛在结合剂中形成针状金红石及金黄色TiN，少量铁化合物形成赤铁矿。结合剂桥开始形成网状结构。

4）保温4～8h。

5）冷却。缓慢冷却。

2.砂轮磨削性能的评定

（1）金属切除率 金属切除率是指单位时间内砂轮所切除的金属体积，用z表示，即

z=1000v_Wf_aa_p （7-16）

式中 v_W——工件圆周速度（m/min）；(www.xing528.com)

f_a——砂轮轴向进给量（mm/r）；

a_p——背吃刀量（mm）。

金属切除率z还与磨削宽度B有关。B越大，则z也越大。所以，也可用相对金属切除率z′，即单位磨削宽度的金属切除率来衡量磨削效率的高低，即

式中 B——磨削宽度（mm）。

如果进行粗磨，z或z′值越大，则砂轮性能越优。

例2 粗磨一个零件，v_W=25m/min，f_a=20mm/r，a_p=0.05mm，求金属切除率z。

解 根据式（7-16）得

z=1000v_Wf_aa_p=1000mm/m×25m/min×20mm/r×0.05mm

=25000mm³/min

（2）磨削比 如果z值很高，而砂轮的磨耗很快，则砂轮的性能也不能算好。目前在粗磨时倾向于用磨削比G来评价砂轮的优劣。磨削比G是指每消耗单位体积的磨料（不包括修整砂轮时所消耗的磨料）时所磨去工件材料的体积。即：

G=磨除金属体积/砂轮消耗体积

当然G值越大，砂轮性能越优。