磨具知识

吴飞

现在，磨料的硬度多用显微硬度表示。显微硬度是一种压入硬度，反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。测量的仪器是显微硬度计，它实际上是一台设有加负荷装置带有目镜测微器的显微镜。测定之前，先要将待测磨料制成反光磨片试样，置于显微硬度计的载物台上，通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压。负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后，在试样表面上产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑，用目镜测微器测量凹坑对角线长度。

根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。由于所用金刚石压头的形状不同，显微硬度又分为维氏(Vickers)显微硬度在努普(Knoop)显微硬度四种。维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头，其值按下式计算：HV＝18.18Pd2品种维氏显微硬度/Mpa(kg/mm2)棕刚玉19600~21600(2000~2200)白刚玉21600~2600(2200~2300)铬刚玉21600~22600(2200~2300)单晶刚玉21600~23500(2200~2400)微晶刚玉19600~21600(2000~2200)矾土烧结刚玉16700(1700)锆刚玉14700(1500)金刚石78500(8000)碳化硼49000(5000)碳化硅30400~3330(3100~3400)石榴石13300(1360)石英8000(820)式中：HV－维氏硬度，Mpa；P－荷重，kg；d－凹坑对角线长度，mm。努普硬度是用对棱角为170°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头，其值按下式计算：HK=139.54·P/L2。式中：HK－努普硬度，Mpa；P－荷重，kg；L－凹坑对角线长度，mm。我国和欧洲各国采用维氏硬度，美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位，而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa。常用磨料的显微硬度见下表。运输和保管为避免磨具在运输和保管过程受损，必须注意：长途运输要用木箱或柳条筐条妥善包装，并用稻草和锯末等软质物将磨具隔开，防止碰撞和冲击。陶瓷磨具不能放在潮湿或冰冻的地方，橡胶磨具不可与油接触，树脂磨具有能与碱接触，否则会降低磨具强度及磨削力。

磨具应存放在干燥地方，室温不低于5摄氏度。磨具应按规格分开放置，存放处设有标志，以免出现混乱和差错，放置方法应视磨削形状大小而定。直径大或较厚的磨具应直立和稍倾斜摆放，较薄和较小的砂轮应平叠摆放，但不宜过高，并在其上其下各放一平整铁板，防止砂轮变形或破裂。有机磨具存放时间不宜超过一年。超期磨具，使用前应进行强度检验。经过改制后的砂轮也应重新进行回转试验后方能使用。安装安装砂轮应注意以下几个方面：砂轮安装前，必须校对其安全速度。标志不清或无标志砂轮，必须重新经过回转试验。安装前，要用木槌轻敲砂轮。如发现有哑声，说明砂轮内可能有裂纹，不能使用。夹在砂轮两边的法兰盘，其形状、大小、必须相同。法兰盘直径为砂轮直径的一半，内侧要求有凹槽。在砂轮端面和法兰盘之间，要垫上一块厚度约为1~2mm的弹性纸板或皮草、耐油橡皮垫片，垫片直径略大于法兰盘的外径。应依次对称地拧紧法兰盘螺钉，使夹紧力分布均匀。但用力不宜过大，以免压裂砂轮。砂轮安装好后，至少须经过一次静平衡才能安装到磨床上。磨削时的安全操作磨削时应注意以下事项：开车前必须仔细检查各操作手柄或按钮是否在正确位置，磨床的各种运动是否正常。新砂轮使用前，要先空转5min。确认运转正常后，先将砂轮外圆及两端面修平整，然后连同法兰盘一起卸下，再进行一次静平衡。在砂轮运转过程中，操作者均不应站在砂轮回转平面方向。磨削前要仔细检查被磨工件装夹是否正确，紧固是否可靠，特别应注意调整好挡块位置，并予以紧固，注意防止砂轮碰撞夹头，卡盘或顶尖座。磨削时，应在工件和砂轮都处在正常运转状态下再进刀(进刀不得过猛)；同样，必须在退刀后才能停车。不能两人同时操作一台磨床。操作者不得靠在磨床上，以免发生事故。工件尚在运转时，不能进行测量，切忌用手触摸砂轮或用棉砂擦拭转动着的工件。操作者应穿合身的工作服，戴口罩，以免吸入灰尘和磨削液雾珠。女工应戴工作帽，修整砂轮时应戴防护眼镜，以免碎屑飞入眼中。停车前应先切断供液系统，并让砂轮空转1—2min，以甩掉砂轮中吸附的磨削液