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    1、重负荷砂轮的发展

    重负荷砂轮主要使用树脂结合剂，树脂重负荷的磨削效率居其它各种磨具之首。它主要用于钢铁工业中对钢锭、钢坯、钢板的修磨以及各种铸件的表面清理等。故又把这种砂轮称之为荒磨砂轮或磨钢坯砂轮，它的发展依赖于钢铁工业的发展，以及相应的高效磨床的发展。

    从前，上述钢坯修磨作业采用陶瓷结合剂砂轮和树脂结合剂砂轮。由于陶瓷结合剂砂轮回转强度、冲击强度都不如树脂结合剂砂轮高，故后来逐步由树脂结合剂砂轮代替了陶瓷结合剂砂轮。

    板坯修磨机是冶金企业对不锈钢连铸坯进行表面加工的设备,经过砂轮对钢坯表面的磨削,去除氧化层和表面缺陷,是提高产品质量的重要手段之一。影响该工序成本的重要因素是金属去除率和磨削比。金属去除率用单位时间内磨掉的金属重量来评价,磨削比是指磨掉的金属重量与消耗的砂轮重量之比。根据磨削动力学原理,要达到大的金属去除率,主要的方法是提高砂轮的线速度和增大磨削压力。但是,提高磨削压力和砂轮线速度会影响砂轮使用寿命,因此,必须寻求最佳加工工艺。

    我国钢坯修磨，原来多采用悬挂式修磨机。这种修磨机的缺点是磨削压力小（用人施加压力，一般压力为10～40Kg、速度30～40M/S）磨削效率低、修磨质量差，难以实现钢坯的“全扒皮”作业，另外，工人的劳动强度大，操作环境条件恶劣，影响工人的人身健康等。这种磨削工艺落后。已不能适应我国钢铁工业的现代化生产。目前我国对钢坯修磨作业也非常重视，不断地进行研究，自己设计和从国外引进了一定数量的现代化磨钢坯机，并相应地进行磨钢坯砂轮的研究，来满足我国钢铁工业日益发展的需要。国外从60年代起对重负荷磨削进行大力研究，为解决钢坯修磨的机械化问题、磨削效率问题，2000年创造了高速重负荷磨削工艺。这种磨削工艺的特点是对修磨机来讲需要使用大马力的修磨机，它磨削负荷大，操作已实现机械化和自动化，因而磨削效率大大提高，每小时磨除金属量可高达500～800Kg：从砂轮制造来讲，对砂轮提出了更高的要求，砂轮用磨料要采用特殊磨料（粗粒度），要能够承受高的磨削压力，砂轮使用速度要达到80米/秒以上，硬度要达到超硬级，才能满足重负荷磨削工艺的苛刻要求。目前国外已制造和使用了能承受磨削压力1000Kg，砂轮使用速度达90米/秒的树脂高速重负荷砂轮。目前国外对砂轮的研究方向是：砂轮使用速度100米/秒以上，负荷压力为1000～1500Kg，磨削效率即金属磨除量每小时达到800～1000Kg，磨削比达到200～250，这样磨削钢坯成本会大大降低，为原来的五分之一。据统计，钢铁部门所使用的砂轮中，树脂磨具占85％，这85％的树脂磨具中，重负荷磨具占45％，中负荷磨具占30％，低负荷磨具占10％。另树脂重负荷和中负荷磨具与国家粗钢产量、特别是特殊钢产量的关系也极为密切。

    重负荷荒磨的技术特点包括:(1)磨削压力、砂轮速度和金属磨除率高、磨削功率大，要求机床具有足够的刚度和强度;(2)使用高强度、高硬度和粗粒度的重负荷荒磨砂轮。一般均采用树脂结合剂和棕刚玉、微晶刚玉、烧结刚玉和锆刚玉等高韧性磨料，超硬级硬度，且砂轮不需要修整;(3)采用干式磨削方式。

    2、重负荷砂轮使用的磨料：

    重负荷砂轮的特点是工作速度高，磨削压力大、磨削效率高。所以对砂轮的机械强度要求很高。而砂轮的机械强度取决于它的结构。砂轮的结构由磨粒、结合剂、气孔三者之间的比值和它们的分布情况而定。想要得到较为密实结构的砂轮，那就必须增大砂轮的成型压力，成型压力的大小又要由磨料的脆性和强度决定。重负荷砂轮使用的磨料大致有以下主要几种：

    ⑴棕刚玉磨料。起初重负荷砂轮用的磨料都采用棕刚玉磨料。这种磨料韧性高，抗破碎性能强。一般用来制造低负荷或中负荷的重磨削砂轮。