砂轮主要质量问题及其危害

开心豆

平形砂轮、薄片砂轮(树脂薄片、橡胶薄片)、钹形砂轮均是量大面广的产品，也是质量抽查的主要品种。抽查中发现的质量问题也较多，主要集中在回转强度、孔径、硬度、静平衡、形位公差、产品标志等质量特性上。
2 Y1 z4 X/ ^- `9 z, L, h1 主要质量问题及其危害
1) 回转强度不合格
4 u' A  r5 F9 U/ p回转强度是指砂轮旋转中在离心力作用下抵抗破裂的能力，反映了砂轮抗张应力的大小，它是砂轮制造、使用上的一个十分重要的指标。为保证砂轮的安全使用，标准将回转强度不合格列为“致命缺陷”，即“对使用者或对设备有危险或不安全的缺陷”。其抽样检查方案为样本数n=10，接收数Ac=0，拒收数Rc=1；即抽查10片砂轮回转强度必须全部合格，只要有一片不合格，即判定为不合格。多年来的质量抽查发现，纤维增强树脂薄片砂轮和钹形砂轮的回转强度不理想，有的低于最高工作速度，有的未达到规定的回转试验速度就破裂；也有的达到了试验速度但不能维持30s就破裂。回转强度不合格比例为7.1%~18.7%(详细数据见表2)。
表1 近6年砂轮产品质量抽查平均合格率及最低合格率
( \# q5 N. ]4 V" ?1 g1 @产品名称
平均合格率%
3 V3 N7 H, o+ n; x  _9 U最低合格率%
, \, {% z; T2 c3 M1 Q) Q8 f- W纤维增强树脂薄片砂轮
/ \% D' R. }9 V. o  M  w, a+ V- G" k59.7
36.4
钹形砂轮
59.5
& q4 ]2 \  b! W  u  `) R50.0
平形砂轮
- c! l; Y/ Z- W1 T# v7 T82.8
42.8
橡胶薄片砂轮
; k% A8 o& K. j4 M94.3
+ C6 n/ J* z6 i9 j; W66.7
注：树脂薄片砂轮只抽查一次，金刚石砂轮只抽查两次，暂未列入统计。
& h5 [9 k3 n1 B0 A: G纤维增强树脂薄片砂轮和钹形砂轮在使用时，多为手持切割磨削，操作者与砂轮距离较近，因此一旦回转强度差引起砂轮在切割或打磨过程中破碎，极易造成人身伤亡事故。
2) 静平衡不合格
砂轮是一种不均质的物体，当砂轮旋转时，由于其质量中心与旋转中心不相重合而引起振动，这种状态称为砂轮的不平衡。砂轮不平衡会带来很多危害：
- v3 [: j; q% G* |$ T8 x8 U·作用在磨床轴承上，使主轴产生振动，加快磨床主轴的磨损；
. S$ b0 _, R& v' p, r  l·额外增加了砂轮所承受的回转应力，降低其回转强度，甚至可能导致其回转时破裂；
·使砂轮及工件系统振动加剧，表现为在被加工工件表面出现振纹，加工精度和表面粗糙度变差；
·影响砂轮自锐的均匀性，使砂轮磨损不均匀。
0 |7 |$ m6 P7 I砂轮的静平衡也是反映砂轮内在特性及使用性能的主要质量指标之一，静平衡不合格在标准中被列为“重缺陷”，即“严重降低产品使用性能，对被加工零件性能有严重影响的缺陷”。抽查中，静平衡不合格的情况如表2所示，其中某
直径400mm，线速度为70m/s的纤维增强树脂薄片砂轮，标准规定静不平衡值≤13g，但实测竟然超过18g，这样的砂轮在使用时的振动是可想而知的。
3) 硬度不合格
$ w0 Q5 J6 q+ Y/ D- C9 a, `5 w: _砂轮硬度指结合剂在外力作用下抵抗磨粒从砂轮表面脱离的抵抗力，或理解为磨粒从砂轮表面脱离的难易程度。硬度能较正确地反映砂轮的磨削性能，是衡量砂轮质量的重要指标之一。对砂轮硬度的考核有两项要求：
& l" [& U7 _7 x8 r硬度的均匀性(所测各点硬度值中最大值与最小值之差) 要符合标准的规定；)
硬度的符合度要求，即硬度的平均值( 各测点硬度测得值的算术平均值)要在标准规定的允许范围内。硬度不合格的比例也相当高，例如平形砂轮的硬度不合格在其不合格总数中超过20% ( 见表2 ) 。
4 Q0 y* B4 P& L表2 不合格产品中不合格项汇总
产品名称
5 o6 ?$ M: q5 n7 ?& m不合格
' V9 i8 y4 P. X3 P! F片数
不合格项数
9 x5 q5 c+ v8 Q: z不合格
2 s8 n( m7 B) X: I. R- R: C5 f总数
孔径
; u+ Y7 t# R$ L; j. m厚度
形位
公差
+ a) s- H: ]4 z硬度
% B/ ~/ H7 \( ^+ F5 r不平衡
回转
强度
标志
7 n; a7 s/ u0 H5 l$ T6 a  i8 E不全
标志
错误
纤维增强树脂薄片砂轮
0 m( L$ Q3 w( n; q' `3 a+ d190
130
$ N3 i, ?( J/ }- n2 v" B' v10
' U' [9 j: o7 _2 R+ }1 @0 F  S3 n  C23
-
% @! V  \2 h0 v6 A) c5
( ^  l4 S& ^1 E0 \: |27
40
; O. ~: }5 S) Y20
255
钹形砂轮
182
# x& Y/ O4 t& ?" ~146
0
" V6 w2 k* W$ ~% p& E% e2
-
6
( W, Q% M  z9 V* F% x3 N/ {47
! v: D8 _$ k) T. C& _1 x( \( ~" u20
# L2 ~  g9 l6 n/ E8 s! |' w30
251
7 {* L* {2 t, v* r6 y3 \平形砂轮
7 n! T. `( k1 o, S80
- M' y0 d- }0 ~+ K% ^# v. C0 Z% X! F14
5
21
; l% O2 v6 t3 F17
1
: i/ X- _! _7 Y; R/ G, |6
20
! i! g1 W6 u( @: Z% ]0
84
, a* b" q; C. h- H橡胶薄片砂轮
4
8 J4 t3 m$ |1 |8 y4
-
7 v- S: S  D8 g: _-
  G, h' {% q) Q-
-
-
-
1 M7 o# I: S/ F3 o4 i# k5 t$ j% ~, S* K-
4
4) 孔径不合格
砂轮的内孔是安装基准，砂轮孔径不合格在标准中列为“重缺陷”。孔径大了，砂轮安装后产生偏心，使砂轮不平衡，高速旋转时会加剧振动，影响磨削加工质量，甚至导致砂轮破裂，设备损坏。孔径过小，砂轮安装不上，不能使用，若强行安装，则擦伤主轴，还可能使砂轮产生暗伤，导致砂轮运转时破裂，容易酿成事故。如表2所示，孔径不合格的情况在抽查中最为严重。占平形砂轮不合格总数的16. 7%，占钹形砂轮不合格总数的58. 2%。
5) 标志错误
砂轮标志表明了砂轮的基本性能，对指导用户使用有重要作用，是不能被忽视的。标志错误在标准中列为“重缺陷”。标志中的问题较多，有的标志内容不全；有的标志内容错误；甚至故意以次充好、以假乱真、冒用商标，造成用户困惑，影响使用，损害其利益，而且可能酿成重大事故。
6) 端面跳动、径向跳动不合格
/ \/ n5 h. ?8 f& S! ~) x( t6 B端面跳动、径向跳动不合格会使砂轮旋转时产生偏摆和影响平衡性能，对机床和工件带来不良影响，所以应控制在允许的范围之内。
文章关键词： 砂轮 机床