基本介紹
- 中文名：磨輪
- 外文名：Grinding wheel
- 類別：機械術語
- 屬於：磨具
- 用途 ：金屬材料加工處理
- 其他套用：代步
磨輪簡介,金剛石磨輪,加工優點,選擇和套用,磨具的使用,其他磨輪,
磨輪簡介
角向磨光機常用磨輪(俗稱磨片)規格有Φ100mm X 6mm、Φ125mm X 6mm、Φ150mmX6mm、Φ180mmX6mm、Φ230mm×6mm，適用於金屬材料表面邊角、焊點、毛刺、毛邊的清除，表面凹凸不平修理。
金剛石磨輪
工業用金剛石大部分是用來製造磨具的。 金剛石的硬度特別高， 分別為碳化硼、碳化矽和剛玉的2 倍、3 倍和4 倍，能磨削特硬的工件， 同時具有磨削效率高、耐磨性好、磨削力小、磨削溫度低和加工品質好等優點。 因此，在硬質合金等超硬刃具的刃磨、玻璃和寶石等材料的切割和修磨及其他方面的套用越來越廣。
加工優點
金剛石磨輪磨削工件時具有以下優點
a ） 磨削效率高：在磨削硬質合金時， 它的磨削效率是碳化矽的好幾倍。 在磨削 W12Cr4 V4 Mo 這種磨削性能很差的高速工具鋼時， 平均提高效率5倍以上。
b ） 具有很高的耐磨性： 金剛石磨輪的耐磨性很高，磨粒消耗很少， 特別是在磨削硬而脆的工件時，優點最為突出。 用金剛石磨輪磨削淬火鋼時，它的耐磨性是一般磨料的100 !200 倍； 磨削硬質合金時，則是一般磨料的5 000 !10 000 倍。
c ） 磨削力小，磨削溫度低： 金剛石磨粒的硬度和耐磨性很高， 磨粒能長期保持鋒利， 容易切入工件。 用樹脂結合劑的金剛石磨輪磨削硬質合金時，磨削力只有普通砂輪磨削力的1/4~1/5 。 金剛石的導熱係數很高，是碳化矽的17.5 倍，切削熱很快傳出， 因此磨削溫度低。 例如， 用碳化矽砂輪磨削硬質合金， 切削深度為 0 . 02 mm， 磨削溫度高達1 000 °C~1 200 °C ，用樹脂結合劑的金剛石磨輪磨削，在相同的條件下，磨削區的磨削溫度只有400 C 。
d ） 磨削的工件精度高、表面質量好： 用金剛石磨輪磨削硬質合金刀具，刀面和刀刃的粗糙度比用碳化矽砂輪磨削低得多， 刃口圓弧半徑小， 刃口十分鋒利，刀刃的耐用度可提高1 ~3 倍。 用金剛石磨輪加工的工件，表現粗糙度 Ra 值一般可達0.1~0 .025μm，比普通砂輪磨削可提高1~2 級。
選擇和套用
金剛石磨輪廣泛用於磨削普通砂輪難以磨削的、品質要求高的高硬度材料和貴重材料。 如磨削和切割硬質合金、陶瓷、玻璃、瑪瑙、寶石、半導體材料、石料等非金屬工件，也適用於鈦合金。
a ） 粒度的選擇： 金剛石粒度的選擇與一般磨料相同。 加工的表面粗糙度越低，粒度應越細。 一般磨削時， 應選擇#80 ~#120 ， 半精磨選擇#120~#180 ，精磨選擇#180~W40 。
b ） 結合劑的選擇： 金剛石磨輪所用的結合劑有樹脂、青銅、陶瓷和電鍍四種。 樹脂結合劑磨輪具有自銳性好、不易堵塞、磨削效率高、加工後的表面粗糙度低、磨削溫度低和易於修整等特點， 廣泛用於硬質合金、瓷片、單晶矽、硬質合金和鋼的組合件、鈦合金的半精磨和精磨。 在樹脂結合劑中加入銅粉，也適合於電解磨削。 青銅結合劑是以銅粉、錫粉為原料的。 這種結合劑的結合強度高，耐磨性好，金剛石消耗量低， 使用經濟， 形體保持性好， 可以承受大負荷磨削。 這種磨輪主要用於硬質合金刀具的粗磨、半精磨、和光學玻璃、寶石、陶瓷、半導體的切割。 電鍍結合劑的結合強度高， 是將#80 ~W40 的金剛石磨粒單層或多層地電鍍在基體上。電鍍結合劑磨輪一般用於特殊用途的磨削，如小磨頭、異形磨頭、成形磨頭等。 因為鍍層特別薄，所以壽命相對短。 陶瓷結合劑製造的磨輪， 不易堵塞，膨脹量小，磨削效率高， 一般用於硬質合金粗磨和半精磨，還可以磨鈷、高釩、高釩含鈷高速鋼及普通鋼和合金鋼。 這種結合劑的磨輪，可以像修整普通砂輪那樣修整。
c ） 濃度的選擇： 濃度是金剛石磨輪和立方氮化硼磨輪特有的一個性能。 它是指磨輪工作層中，單位體積所含金剛石或立方氮化硼的含量。 濃度有25 % 、50 % 、75 % 、100 % 、150 % 和 200 % 幾種。濃度大，參加切削的磨粒多， 使切削厚度和磨削力減小，磨削溫度下降，磨削比增大。 例如，磨削硬質合金時，濃度由25 % 增大到100 % ， 使磨粒過早地脫落， 磨粒消耗增大。 一般情況下， 樹脂結合劑磨具選用50 % ~100 % 的濃度； 青銅結合劑磨具選用75 % ~150 % 的濃度； 電鍍結合劑磨具選用200 %的濃度；粗粒度、成形磨削和高效率磨削時，應選用高濃度。
d ） 磨削用量的選擇： 磨削速度不能太高和太低，太低了會使磨粒的切削厚度增加，磨輪消耗大，太高了使切削溫度增高，都對磨削不利。 青銅結合劑磨輪的磨削速度： 乾磨 12~18 m/S ， 濕磨 18 ~22 m/S ；樹脂結合劑的磨削速度， 乾磨15~20 m/S ，濕磨18 ~25 m/S 。 磨輪的徑向進給量（磨削深度）是合理使用金剛石磨輪的關鍵因素。 選擇過大，固然效率高，但金剛石消耗量大，表面質量下降，甚至會發生磨輪開裂、掉圈和破裂等弊病。 徑向進給量一般選擇為0 .005 ~0 .02 mm。
e ） 切削液的選擇：為了將磨輪上的切屑沖走，降低磨削溫度， 提高磨削表面質量， 一般採用煤油或鹼性乳化液。 其中煤油、柴油和水溶性磨削液效果最好。
f ） 金剛石磨輪的修整： 由於金剛石硬度高， 切削性能好，所以磨輪一般不需要修整。 但經過使用一段時間後，切屑堵塞，使用性能下降，甚至磨削力大， 磨削溫度增高， 造成磨輪開裂 。 在磨輪堵塞後，就必須修整。 修整時，可用碳化矽或剛玉油石，對金剛石磨輪進行銳化。 方法是將一塊平整的碳化矽或剛玉油石， 接觸旋轉的金剛石磨輪， 在對磨的過程中，由於金剛石磨輪的硬度高， 可以磨動碳化矽或剛玉油石，碳化矽或剛玉油石就清除掉金剛石磨輪上的切屑，恢復了磨輪的切削性能。
磨具的使用
磨輪作為磨具的一種，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，人類就已經開始套用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；在19世紀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。
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項目有：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。
其他磨輪
磨輪由一個大輪和小輪組成，它能讓使用者在路上自如穿行。磨輪看上去像半輛腳踏車，不過它沒有車座、車把和腳踏，也沒有坐墊。它的使用方法跟滑板很相似：使用者將一隻腳（通常是右腳）放在磨輪大輪子一側的踏板上，然後用另一隻腳蹬地獲得前進的動力。這跟要耗油的機動車比起來，無疑是相當節能的。當磨輪獲得前行的足夠“馬力”，使用者的身體也實現平衡時，他（她）可以把蹬地的那隻腳也放在磨輪大輪另一側的踏板上。
磨輪在英國上市以來，受到民眾歡迎，無論是去上班，還是出差或用來健身，這款輕便的交通工具都能滿足他們的需求，還避開了交通擁堵帶來的煩惱。此外，磨輪可以“隨身”攜帶，放在辦公室、汽車上等地方，使用者不用擔心它會被盜。磨輪沒有配備剎車裝置。帕克與約翰斯頓公司說，這是因為他們經過研究後發現，磨輪不裝剎車裝置運行起來會更好。如果遇到緊急情況，公司建議使用者馬上“跳車”抓住磨輪的手提把手，或者讓磨輪自由前進直至其自然停止——磨輪不會因此破損，它是採用高質量高強度的ABS塑膠製造的。磨輪後端的小輪子就是為此設計的，它可以幫助使用者在瞬間改變方向——首先，使用者要靠蹬地的那隻腳拖地減速，進而用身體的扭轉來實現轉彎或者調頭。
