磨料磨具分類(lèi)發(fā)展

　　磨料磨具是碾磨、打磨、拋光的工具。大多數(shù)磨具[1]都是由磨料和結(jié)合劑制成的人工磨具，也有直接由天然礦物巖石加工而成的天然磨具。磨具除了廣泛用于機(jī)械制造和其他金屬加工業(yè)外，還用于糧食加工、造紙工業(yè)以及陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠和木材等非金屬材料的加工。

　　在磨具的使用過(guò)程當(dāng)中，當(dāng)磨粒變鈍時(shí)，由于磨粒本身的部分碎裂或結(jié)合劑的斷裂，磨粒部分或全部從磨具上脫落，磨具工作面上的磨料不斷呈現(xiàn)新的切削刃或新的鋒利磨粒，從而磨具可以在一定時(shí)間內(nèi)保持切削性能。磨具的這種自銳性是磨具相對(duì)于普通工具的一個(gè)突出特色。

　　磨料磨具早在新石器時(shí)代，人類(lèi)就開(kāi)始使用天然磨石加工工具，如石刀、斧、骨器、角器、牙器等。1872年，美國(guó)出現(xiàn)了用天然磨料和粘土制成的陶瓷砂輪。1900年前后，人造磨料問(wèn)世，用人造磨料制成的各種磨具相繼問(wèn)世，為碾磨和磨床的迅速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具在磨具中的比重逐漸下降。

　　根據(jù)原材料的來(lái)源，磨料磨具有兩種:天然磨具和人造磨具。根據(jù)基本形狀和結(jié)構(gòu)特色，人造磨具分為砂輪、磨頭、油石、砂瓦(統(tǒng)稱(chēng)固結(jié)磨具)和涂層磨具五大類(lèi)。另外，磨料在傳統(tǒng)上被列為磨具的一種。

　　根據(jù)所用磨料的不同，固結(jié)磨具可分為普通固結(jié)磨具和超硬固結(jié)磨具。前者由剛玉、碳化硅等普通磨料制成，后者由金剛石、立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結(jié)剛玉磨具。

　　普通磨料粘結(jié)磨料磨具是具有一定形狀和強(qiáng)度的磨具，由粘結(jié)劑粘結(jié)而成。一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔組成，常稱(chēng)為粘結(jié)磨具三要素。

　　磨料在磨具中起切削作用。結(jié)合劑是將松散的磨料凝固成磨具的材料。有無(wú)機(jī)和有機(jī)兩種。無(wú)機(jī)結(jié)合劑包括陶瓷、菱鎂礦和硅酸鈉等。有機(jī)材料包括樹(shù)脂、橡膠和蟲(chóng)膠等。其中，陶瓷、樹(shù)脂和橡膠粘合劑是常用的。

　　在空氣孔磨削過(guò)程當(dāng)中，起到包容和清除碎屑的作用，并能容納冷卻液，有助于磨削熱量的散發(fā)。為了滿(mǎn)足一些特殊的加工要求，可以在孔隙中浸漬一些填料，如硫磺、石蠟等，以提高磨具的使用性能。這種填充物也被稱(chēng)為磨具的第四要素。

　　代表普通磨料磨具固結(jié)磨具特性的項(xiàng)目有:形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、質(zhì)地、背襯、底膠、結(jié)合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下從磨具表層脫落的難易程度，反映了水泥固持磨粒的強(qiáng)度。

　　磨具的硬度主要取決于結(jié)合劑的加入量和磨具的密度。磨粒容易脫落說(shuō)明磨具硬度低。反之，則表示硬度高。硬度一般分為超軟、軟、中軟、中硬、硬、超硬七個(gè)等級(jí)，從中可以細(xì)分出幾個(gè)亞等級(jí)。常用的測(cè)量磨具硬度的方法有手錐法、機(jī)械錐法、洛氏硬度計(jì)和噴砂硬度計(jì)。

　　磨料磨具的硬度與其動(dòng)態(tài)彈性模量之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，這有利于用音頻法測(cè)量磨具的動(dòng)態(tài)彈性模量來(lái)表示磨具的硬度。在磨削過(guò)程當(dāng)中，如果被磨削工件的材料硬度較高，一般選用硬度較低的磨具;反之，挑選硬度高的磨具。

　　磨具大概分為緊湊型、中型、松散型三種。每一類(lèi)又可以細(xì)分為數(shù)字等。，由組織編號(hào)區(qū)分。磨具的組織數(shù)越大，磨具中磨料的體積百分比越小，磨粒間的間隙越寬，說(shuō)明組織越疏松。反之，組織編號(hào)越小，組織越緊密。質(zhì)地疏松的磨具在運(yùn)行時(shí)不易鈍化，磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量少，可以減少工件的熱變形。結(jié)構(gòu)緊密的磨具磨粒不易脫落，有利于保持磨具的幾何形狀。磨具的結(jié)構(gòu)只是根據(jù)制造時(shí)磨具的配方來(lái)控制，一般不確定。