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1、涂附磨具制造技术 第一章 概述 第一节 涂附磨具的定义和结构 涂附磨具是用粘结剂将磨料粘结在布、纸等可挠性材料上而制成的可以进行研磨和抛光的工具。它与砂轮、砂瓦、油石、磨头、研磨膏一起，构成了磨具的六大品种。 涂附磨具由三大部分组成：基体、磨料和粘结剂，又称三要素。基体：磨料和粘结剂的承载体，它是涂附磨具有可挠性的主导因素。 涂附磨具的基体主要有：布、纸、纤维和复合基体、无纺布等种类，基体在制造磨具之前，必须经过专门处理，基体的性能与其本身的种类有关，而且还与被处理的方法有关。 基体处理是通过基体处理剂来改善和提高基体的物理机械性能，满足涂胶植砂和磨削使用的工艺过程。 一般基体处理可分为非耐水
2、处理和耐水处理两大类，根据磨削条件不同，还可以对基体进行柔软处理、耐高渗处理、耐油处理及静电处理等。 磨料：起磨削作用，常用的有刚玉、碳化硅、天然金刚砂等。磨料粒度及组成符合涂附磨具用磨料国标。 植砂密度：对涂附磨具的质量和使用性能也是一个重要因素，它表示单位面积基体上磨料的疏密程度。 粘结剂：将磨料与基体牢固地粘结在一起，它可以为底胶、复胶和基体处理剂。 涂附磨具作为研磨抛光工具，它的性能主要由下列因素来决定：基体、基体处理、磨料、粒度、植砂、密度、粘结剂、粘结强度、超涂层及形状尺寸等。 第二节 涂附磨具的分类 涂附磨具其制造方法不同，产品形状、基体、磨料、粘结剂等不同，使其具有不同的性能和
3、用途。 一、根据基体和使用方法不同分类 我国将涂附磨具分为四大类,见表1-2。 表1-2 涂附磨具代号名称我国代号基体使用方法干磨砂布BG布干磨干磨砂纸ZG纸干磨耐水砂纸ZN经耐水处理纸水磨、干磨耐水砂布BN经耐水处理布水磨、干磨 二、根据粘结剂和基体处理方法分类 在国际上普遍根据粘结剂和基体处理的不同方法，把涂附磨具分为四大类，见表1-3。根据基本处理方式和粘结剂种类分类的涂附磨具名称和代号。 磨具名称代号基体处理方式粘结剂种类底胶复胶动物胶磨具G/G非耐水处理动物胶动物胶半树脂磨具R/G动物树脂全树脂磨具R/R树脂树脂耐水涂附磨具WP耐水处理树脂树脂三、根据磨料材质、粒度分类 磨料材质表示
4、磨料的种类和性能，磨料粒度是表示磨料的粗细大小，以磨料的材质分类见表1-4。 按磨料材质分类的涂附磨具名称和代号磨料材质名称代号磨料材质名称代号刚玉系白刚玉棕刚玉单晶刚玉锆刚玉WAASAZA碳化物黑碳化硅绿碳化硅CGC铬刚玉黑（青）刚玉PABA天然磨料天然金刚砂石榴石EG 其他玻璃砂氧化铁GLFe2O3 按磨料的粒度分类：金相砂纸以微粉为磨料，其粒度号分为W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5。其它各种涂附磨具按磨料的粒度可分为P8、P10、P12、P14、P16、P20、P24、P30、P36、P40、P50、P60、P70、P80、P100、P120、P150、
5、P180、P220、P240、P280、P320、P360、P400、P500、P600、P800、P1000、P1200。涂附磨具的旧代号与磨料粒度对照见表：表1-5 砂布砂纸的旧代号与磨料粒度对照表 干磨砂布砂纸旧代号耐水砂纸旧代号磨料粒度干磨砂布砂纸旧代号耐水砂纸旧代号磨料粒度4#24#2/0#240#、260#150#31/2#30#3/0#280#、320#180#3#36#4/0#360#240#21/2#46#5/0#400#、500#280#2# 60#600#W4080#70#700#W2811/2#100#、120#80#800#W201#150#100#900#W140#
6、180#、220#120#1000#W10四、根据植砂密度分类 根据植砂密度将组织分两大类： 密型或密组织（Close Coated）标记“CLK” 疏型或疏组织（Open Coated）标记“OPK” 植砂密度不同用途也不同，一般分类见表1-6： 表1-6 植砂密度分类 植砂密度疏型5070%密型100%疏密程度用途很疏、较疏、松、较密、 密油漆表面、软质木材、硬质木材、非铁金属紧密一般五、根据磨具的形状分类 根据磨具的形状分类见表1-7： 磨具形状代号磨具形状代号页状Y盘状P卷状J异形品研磨页轮YL带轴砂纸页轮带轴砂布页轮卡盘砂纸页轮卡盘砂布页轮YLHZYLHBYLPZYLPB带状无接头环
7、形砂带干磨布砂带耐水布砂带干磨纸砂带耐水纸砂带 DWBNDBGDBNDZGDZN简形砂套简形砂布套简形砂纸套TTBTZ 页状规格：230280mm 卷状规格：最窄只有10mm，长为25m、50m、100m等 带状规格：宽幅104200mm，周长2001500mm 宽幅5000mm超级产品 六、产品的标志特征 1页状砂布砂纸 产品形状、名称、尺寸（宽长）、磨料材质、粒度 如：YBG 230280 A P80 2筒形砂套 产品代号：尺寸（内径d宽度L）、磨料、粒度、标准号 如：TB 10050 A P60 ZBJ43（ZBJ43003标准） 3砂带 （1） 产品名称及代号 干磨布砂带DBG 耐水布
8、砂带DBN 干磨纸砂带DZG 耐水纸砂带DZN （2）标记： 产品名称、尺寸（宽周长）、磨料材质、粒度 DBN 502000 WA P60 4研磨页轮 研磨页轮分为：带轴研磨页轮和卡盘研磨页轮 研磨页轮的代号： 研磨页轮YL 带轴砂布页轮YLHZ 带轴砂布页轮YLHB 卡盘砂纸页轮YLPZ 卡盘砂布页轮YLPB 标记： 名称（包括形式、基体）、尺寸、磨料材质、粒度 带轴研磨页轮：外径D宽度L轴长轴径金刚石 卡盘研磨页轮：外径D宽度L卡盘孔径金刚石 如：YLHB 6020406.3 A P80 YLPZ 1505032 WA P120 表1-8 涂附磨具的特征标记 序号磨具种 举例特征标记1页状
9、砂布砂纸宽230mm,长280mm,棕刚玉,P80粒度的页状干磨砂布YBG 230280 A P802卷状砂布砂纸宽690mm，长5000mm，棕刚玉P80粒度的卷状干磨砂布JBG 6905000 A P603无接头环形砂带宽50mm，周长2500mm，白刚玉P60粒度的无接头环形砂带 4砂盘外径125mm，内径22mm，黑碳化硅P20粒度的砂盘5砂带宽50mm，周长2000mm，白刚玉P46粒度的耐水布砂带DBN 502000 WA P466筒形砂套内径d=100,宽度L=50mm的棕刚玉P60筒形砂套TB 10050 A P607带轴研磨页轮YLHB 6020406.3 A P80(带轴砂
10、布页轮)(外径、宽度、轴长、轴径) 8卡盘研磨页轮YLPZ 1505032 WA P120（卡盘砂纸页轮）（外径、宽度、孔径）（磨料材质）（粒度）第三节 涂附磨具的特点与应用 涂附磨具的品种繁多，应用广泛，从磨削应用来看，一类是手工使用的品种（页状砂布、砂纸及部分卷状砂纸）；另一类是用于机械加工的品种（主要是砂带、砂盘、页轮和砂圈隔壁固结磨具相比，涂附磨具具有以下特性： 1涂附磨具柔软性好，使用方便，适用面广涂附磨具可以折迭、弯曲、卷绕，也可以撕开或剪裁成条、块等各种形状，满足不同加工的要求。 2适用大面积和复杂型面的加工，是其它磨具无法替代的产品。 如：用砂带加工成卷的不锈钢带、胶合板、整张
11、皮革和发动机叶片的磨削加工等。 3. 砂带磨削效率高，不易烧伤工件 砂带磨床的效率已提高到96%，几乎全部的功转换成有用功（美国砂带平面磨床达4.9m宽，国内2.25m） 加工精度可达0.0120.0012毫米。 4使用设备简单，使用安全，操作方便 其主要应用范围： 1大型平板的表面磨光，钢板、胶和板、皮革。 2大批量生产的工件表面砂光，印刷电路板、钢琴板、木器家具等。 3金属带材的连续抛光与修磨 带材宽度可以在1200mm以上，长度不限。 4复杂型面工作的成型磨削与抛光 5各种直径的金属管、棒、辊的外园磨削友及内径大于25mm的容器，内园磨削如：气缸、液压缸、油罐等。 6页轮和砂圈可以代替抛
12、光布轮，实现抛光工序自动化。 7砂盘用于大型壳体、箱体、船体的磨焊缝、去毛刺、油漆等。 第二章 磨料第一节 概 述 磨料是一种具有高硬度和一定机械强度的颗粒材料，是用于制造磨具或直接用于研磨和抛光。作为一种磨料必须具备的基本特性，一般来说，应满足以下五个方面的要求： 1 较高的硬度 磨料的硬度必须高于被加工对象的硬度，否则，无法实现磨削加工的要求。 2 适度的抗破碎性及自锐性 磨料要有适当的抗破碎性及自锐性，在磨削过程中，磨粒承爱以着抗压、抗折、抗冲击等应力，如其抗破碎性太低，磨削时磨粒很快破裂，难以进行有效的磨削：反之，磨粒变钝后也不破碎，不能出现新刃，使磨削无法继续进行，因此，要求磨粒磨钝
13、后，在磨削应力的作用下，自行破碎，露出新的锋利刀刃，使磨削过程持续进行。 3 磨料应具有良好的热稳定性 磨具工作时，常常会产生大量的热，局部可以达到较高的温度，作为一种磨料在高温状态下应能保持一定的硬度和强度。例如，金刚石的常温硬度最高，但超过800就会碳化变为石墨，其硬度和强度急剧下降，这就在一定程度上，限制了金刚石的应用。 4 磨料应具有一定的化学稳定性 磨料与被加工对象不易产生化学反应。长期的实践表明，磨削并不是单纯的机械过程，其中存在一定的化学反应。例如用碳化硅磨料加工钢材时，会发生下列反应： SiC(固)+4Fe(液)FeSi（固）+Fe3C（固） 由于磨料与被加工对象发生化学反应，使磨料固有的机械性能发生变化，从而影响了磨削效果。 5 便于加工成不同大小的颗粒 由于磨削加工是利用磨具表面许多颗粒所构成的切削刃来进行的，因此，要把磨料加工成所需要的粒度。有些物质，如硬质合金，虽然硬度高，但由于它的韧性较大，与磨料相比难以加工成颗粒状，因此，不适宜制造磨料。 下面就磨料的种类、制造方法、性能及特殊的处理方法作一简要介绍。 第二节 磨料的种类
