磨具知识

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显微硬度

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：
: s7 o/ J7 w, q9 k# `0 w m8 v" J2 u2 p: f8 a3 H: T0 L! z& p$ h" F- b/ J+ E+ m2 y* b

HV＝18.18	P 4 }. C3 F4 Y5 U& g5 ]
	d2

( K# ]+ Z$ \; F7 M+ M' ~# [% `% H* t: B/ S# ^4 U. s4 o. q' s: x9 E3 F q/ H! D. O7 `8 l2 W* G7 [; I! V' l2 E+ O* T: Z" S' ]" O. Q& R, S: C4 `8 ?) r: m* d3 ^6 I2 k Q$ I3 F( s9 B! X1 N8 ]* P n2 L3 Z- J% h1 I

品　　种 3 b: j/ _% |) x6 O	维氏显微硬度/Mpa(kg/mm2)
棕刚玉 2 p6 W* G# [0 q1 b; P w	19 600~21 600(2 000~2 200)
白刚玉	21 600~2 600(2 200~2 300)
铬刚玉	21 600~22 600(2 200~2 300) 1 |+ P0 ~$ A5 Z* s% |7 ~0 ^
单晶刚玉	21 600~23 500(2 200~2 400) 6 g6 A8 o+ H; q! x/ [
微晶刚玉 8 N5 m& a. R/ `3 A: h* E) `* G	19 600~21 600(2 000~2 200) 9 o' Z5 X) n5 p+ d
矾土烧结刚玉	16 700(1 700) 4 S! G9 ~5 K3 V2 w+ Z
锆刚玉 $ q! F, G$ \$ Z+ S* o	14 700(1 500)
金刚石 4 M1 c' ?$ {7 t# [4 ? j1 u: i, t	78 500(8 000) : g# q2 `) v- i. z8 t0 C% r. b
碳化硼	49 000(5 000) 3 u. H% Z8 }2 Z$ U+ N! d3 z# D
碳化硅 ) P' V$ _7 h* K# ?4 L	30 400~3 330(3 100~3 400)
石榴石 7 Z; P0 `4 }9 d8 i& W	13 300(1360)
石英 ' D2 o1 Q' J9 A, s0 z, ~/ K; l	8 000(820)

式中：HV－维氏硬度，Mpa；
4 {" i9 E; }) G

P－荷重，kg；

d－凹坑对角线长度，mm。
& W g! f& S/ j+ }0 `3 Z+ y

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。
3 S2 u5 [+ x6 `6 j* T1 @2 g

运输和保管

为避免磨具在运输和保管过程受损，必须注意：

1. 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。
   
2. 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。
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3. 磨具应存放在干燥地方，室温不低于5摄氏度。
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4. 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。
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5. 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

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安装砂轮应注意以下几个方面：

1. 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。
   
2. 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。
   
3. 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。
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4. 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。
   
5. 砂轮安装好后，至少须经过一次静平衡才能安装到磨床上。

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磨削时的安全操作

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磨削时应注意以下事项：

1. 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。 2 z% Y; }. ^$ T4 C+ H+ s
2. 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。 : x8 g0 c9 [1 ]. R: B
3. 在砂轮运转过程中，操作者均不应站在砂轮回转平面方向。 - t* m2 d, [; R6 L
4. 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。
5. 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。
6. 不能两人同时操作一台磨床。 ; o% I5 m& v) T& n. S; @1 W( w5 W6 ?
7. 操作者不得靠在磨床上，以免发生事故。
8. 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。
9. 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。
10. 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。