用大水磨磨削中碳鋼這種材質的工件怎么選擇砂輪?光憑經驗行不行?YASHIDA在這篇文章中結合我們客戶的使用經驗和一些通用標準分享給大家,供大家在使用大水磨的時候進行參考。
先搞清楚中碳鋼是什么脾氣
中碳鋼,含碳量一般在0.25%到0.60%之間,像常用的45鋼就是典型代表。這種材料軟硬適中,綜合性能不錯,磨削性也還可以。但中碳鋼有一個特點——它既不像低碳鋼那樣又軟又粘容易堵砂輪,也不像高碳鋼淬火后那么硬那么脆。所以選砂輪的時候,卡在中間反而容易拿不準。
另外還得看工件的熱處理狀態。同樣是中碳鋼,正火態、退火態和淬火回火態的硬度差別很大,磨削時對砂輪的要求也不一樣。選砂輪之前,一定先搞清楚工件的具體牌號和熱處理情況。
磨料怎么選:白剛玉還是棕剛玉?
這是選砂輪最先要定下來的事。磨料選不對,后面粒度硬度再好也白搭。
大水磨磨削中碳鋼,常用的磨料主要是棕剛玉和白剛玉兩種。
棕剛玉,代號A,顏色棕褐,韌性好、抗破碎能力強,價格也實惠。它適合磨削抗拉強度較高的未淬火金屬,比如沒淬火的45鋼這類中碳鋼。如果你干的是粗磨,要去掉比較大的余量,棕剛玉性價比很高。
白剛玉,代號WA,顏色白,硬度比棕剛玉高,棱角也更鋒利,但韌性稍差一些。白剛玉磨削時產生的熱量小,切削性能好,做成大水磨砂輪加工效果不錯。它適合磨削淬火后的中碳鋼,或者對表面光潔度要求比較高的精磨場合。
簡單說:未淬火的中碳鋼粗磨,選棕剛玉;淬火過的中碳鋼或者精磨要求高的,選白剛玉。如果碰到一些不好磨的情況,也可以考慮鉻剛玉(PA),不過常規加工剛玉類的磨料基本夠用了。
粒度選粗還是選細?看你要效率還是要光潔度
砂輪的粒度,說白了就是磨料顆粒的粗細。粒度號越小,顆粒越粗;粒度號越大,顆粒越細。
粗粒度砂輪磨削效率高,但加工出來的表面粗糙度差一些;細粒度砂輪表面光潔度好,但磨削效率低。
大水磨磨中碳鋼,一般這樣搭配:
粗磨階段,選46#到60#的粒度。這個范圍的砂輪磨削效率高,發熱量相對小,適合快速去除多余材料。
精磨階段,選60#到100#的粒度。表面光潔度要求高的話,可以用到120#甚至更細,但要注意細粒度砂輪容易堵塞和燒傷工件。
有個經驗可以參考:粗糙度要求Ra 1.6μm以上的,用46#到60#;要求Ra 0.8μm左右的,用80#到100#。在滿足光潔度要求的前提下,盡量選偏粗一點的粒度,磨削效率更高。
硬度選軟還是選硬?記住這個反常識的原則
砂輪的硬度,不是指磨粒本身有多硬,而是指結合劑把磨粒“抓”得有多牢。硬度代號從軟到硬一般是E到L級。
選硬度有個基本原則,跟很多人的直覺正好相反——磨硬材料選軟砂輪,磨軟材料選硬砂輪。
為什么?因為磨硬材料的時候磨粒容易鈍,如果砂輪太硬,鈍了的磨粒掉不下來,就會一直在工件表面干摩擦,產生大量熱量,把工件燒壞。選軟一點的砂輪,鈍了的磨粒能及時脫落,露出下面新的鋒利磨粒,自銳性好,反而不容易燒工件。
磨軟材料正好反過來,磨粒不容易鈍,但切屑容易堵在砂輪表面。這時候砂輪得硬一點,讓磨粒能多堅持一會兒,別太快就掉了。
中碳鋼處于中間位置,選硬度要參考工件的具體狀態:
磨削未淬火的中碳鋼,砂輪可以選偏硬一些,比如K級或L級。因為材料不硬,磨粒不容易鈍,砂輪硬一點能保持形狀,耐用度好。
磨削淬火后的中碳鋼(硬度較高的),砂輪要選偏軟一些,比如H級或I級。這樣磨鈍的磨粒能及時脫落,減少磨削熱,避免燒傷工件。
另外,大水磨屬于平面磨削,砂輪和工件的接觸面積比較大,散熱條件相對差一些,硬度一般要比外圓磨選得軟一點。
結合劑和組織的考慮
大水磨磨中碳鋼,結合劑絕大部分用陶瓷結合劑,代號V。陶瓷結合劑耐熱、耐水、形狀保持性好,適合大水磨這種需要大量冷卻液沖洗的場合。
砂輪的組織(也就是磨粒、結合劑和氣孔之間的比例),推薦選中等組織,5號到7號。這個范圍兼顧了容屑空間和砂輪強度,對大多數中碳鋼磨削都適用。
幾個實際操作中的提醒
冷卻液一定要跟上。大水磨本身就有冷卻液沖洗的優勢,別省這個。用冷卻液磨削的時候,砂輪硬度可以比干磨時選高1到2級。
砂輪修整別偷懶。砂輪用一段時間后會鈍化,及時修整能恢復切削性能,減少磨削熱。白剛玉砂輪自銳性比較好,修整頻率相對低一些,但也不是不用修。
具體選型的時候,可以拿這幾個典型配置做參考:未淬火45鋼平面粗磨,用A 46 K V;未淬火45鋼平面精磨,用A 60 K V;淬火后的中碳鋼,用WA 60 H V或者WA 80 H V。
砂輪選型不是死公式,得根據自己廠里機床的剛性、工件的具體狀態、冷卻條件這些因素靈活調整。多試幾次,找到最適合自己工況的那個組合,比什么都強。






