作者：包華 王偉濤 張良 陳學(xué)偉 鐘彥征 周岸/鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司 國(guó)家磨料磨具質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 國(guó)機(jī)精工有限公司

       一、術(shù)語(yǔ)和定義

       除了遵從GB/T 16458和GB/T 17588規(guī)定的術(shù)語(yǔ)和定義外，標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了相關(guān)磨削設(shè)備、磨削方法和應(yīng)用類型的術(shù)語(yǔ)和定義。
       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相關(guān)磨削設(shè)備的術(shù)語(yǔ)和定義見表2，相關(guān)磨削方法和應(yīng)用類型的術(shù)語(yǔ)和定義見表3。        標(biāo)準(zhǔn)中，上述術(shù)語(yǔ)和定義的應(yīng)用類型見表4。
       標(biāo)準(zhǔn)使用者應(yīng)熟悉和領(lǐng)會(huì)上述術(shù)語(yǔ)和定義及應(yīng)用類型列表的內(nèi)容，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的“安全技術(shù)要求”部分中有關(guān)安全系數(shù)、安全速度及安全速度試驗(yàn)系數(shù)、破裂速度及破裂速度試驗(yàn)系數(shù)、最高工作速度的要求均與具體的應(yīng)用類型相聯(lián)系。不了解本部分內(nèi)容，則無(wú)法正確理解和掌握“安全技術(shù)要求”中的相關(guān)內(nèi)容。
       另外，標(biāo)準(zhǔn)中還給出了相關(guān)的符號(hào)和縮略語(yǔ)及其定義，如最高允許轉(zhuǎn)速、最高工作速度、安全試驗(yàn)速度、安全試驗(yàn)速度系數(shù)、破裂速度系數(shù)、破裂速度、最小破裂速度等。本文對(duì)此不多介紹。

       二、安全技術(shù)要求

       1.最高工作速度設(shè)計(jì)通則
       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，磨具應(yīng)滿足使用時(shí)能夠抵抗預(yù)期的外力和負(fù)荷的原則，并按照下列范圍的最高工作速度進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造：
       ＜16-16-20-25-32-35-40-45-50-63（或60）-70（或72）-80-100-125，單位為m/s。
       根據(jù)這一規(guī)定，在設(shè)計(jì)磨具或制造磨具時(shí)，其最高工作速度應(yīng)從上述速度系列中選擇，而不應(yīng)選取其他速度數(shù)值。如制造企業(yè)可以生產(chǎn)最高工作速度標(biāo)稱為50m/s的磨具，而不應(yīng)將產(chǎn)品的最高工作速度標(biāo)稱為48m/s或51m/s。

       2.強(qiáng)度要求
       （1）磨具（不含帶柄磨頭）回轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求
       標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，磨具（不含帶柄磨頭）的回轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求包括安全速度要求和破裂速度要求。為此，標(biāo)準(zhǔn)中給出了磨具（不含帶柄磨頭）的安全系數(shù)以及與此相關(guān)聯(lián)的安全試驗(yàn)速度系數(shù)和破裂速度系數(shù)，具體值見表5。        從表5可以看出，不同機(jī)器類型、不同磨具類型、不同的最高工作速度，對(duì)應(yīng)的磨具的安全系數(shù)（Sbr）是不同的；而不同的安全系數(shù)（Sbr），對(duì)應(yīng)的安全試驗(yàn)速度系數(shù)（fpr）破裂速度系數(shù)（fbr）也是不同的。一般來(lái)說(shuō)，安全系數(shù)（Sbr）越大，磨具的安全試驗(yàn)速度系數(shù)（fpr）和破裂速度系數(shù)（fbr）越大；且對(duì)于安全系數(shù)（Sbr）和破裂速度系數(shù)（fbr），存在關(guān)系式fbr=Sbr 。應(yīng)用示例：對(duì)于固定式磨床使用的磨削砂輪，其進(jìn)行回轉(zhuǎn)強(qiáng)度檢驗(yàn)時(shí)，安全試驗(yàn)速度系數(shù)為1.3，破裂速度系數(shù)為1.73；而對(duì)于固定式切割設(shè)備使用的外徑D=1250mm的切割砂輪，其進(jìn)行回轉(zhuǎn)強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，安全試驗(yàn)速度系數(shù)為1.1，破裂速度系數(shù)為1.32。
       對(duì)于回轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)將固結(jié)磨具安裝在符合GB/T 2493規(guī)定的砂輪回轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行檢驗(yàn)。其中，對(duì)于安全速度試驗(yàn)，應(yīng)逐漸增加轉(zhuǎn)速至試驗(yàn)速度，維持30s。而對(duì)于破裂速度試驗(yàn)，應(yīng)逐漸增加轉(zhuǎn)速至最小破裂速度；如果固結(jié)磨具達(dá)到了最小的破裂速度而沒有破裂則為合格；同時(shí)規(guī)定，所有經(jīng)過(guò)破裂速度試驗(yàn)的固結(jié)磨具應(yīng)銷毀。對(duì)于這一點(diǎn)，磨具生產(chǎn)企業(yè)尤應(yīng)注意，經(jīng)過(guò)破裂速度試驗(yàn)的固結(jié)磨具一定不能再進(jìn)行銷售或投入使用，因?yàn)槠鋬?nèi)部很可能已產(chǎn)生損傷，存在安全隱患。

       （2）.帶柄磨頭回轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求
       帶柄磨頭在最高工作速度時(shí)，應(yīng)具有Sbr=3.0的安全系數(shù)，以防止由離心力造成的破裂。帶柄磨頭柄應(yīng)具有Sab=1.3的安全系數(shù)，以防止撓曲，并以附錄形式（資料性附錄）給出了其最高允許回轉(zhuǎn)速度計(jì)算實(shí)例。

       （3）.側(cè)向負(fù)荷能力要求
       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，對(duì)于手持磨削的纖維增強(qiáng)鈸型砂輪（27型，28型）、纖維增強(qiáng)平形切割砂輪（41型）和纖維增強(qiáng)鈸形切割砂輪（42型），其應(yīng)有側(cè)向負(fù)荷能力要求，見表6。        從表6可以看出，對(duì)于外徑D＜150mm的各類上述砂輪，只要求進(jìn)行單點(diǎn)側(cè)向負(fù)荷試驗(yàn)；對(duì)于外徑D≥150mm的鈸形砂輪和外徑范圍為150mm≤D≤300mm的切割砂輪，要求進(jìn)行單點(diǎn)側(cè)向負(fù)荷試驗(yàn)、和抗沖擊力試驗(yàn)；對(duì)于外徑范圍為300mm≤D≤406mm的切割砂輪，要求進(jìn)行單點(diǎn)側(cè)向負(fù)荷試驗(yàn)、三點(diǎn)側(cè)向負(fù)荷試驗(yàn)和抗沖擊力試驗(yàn)。
       在標(biāo)準(zhǔn)前言中規(guī)定，側(cè)向負(fù)荷能力要求是推薦性要求，而非強(qiáng)制性要求。這主要是考慮到目前側(cè)向負(fù)荷能力試驗(yàn)設(shè)備還未批量國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)。隨著試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)的批量化，該條款將會(huì)變?yōu)閺?qiáng)制性要求。

       3.尺寸界限和最高工作速度

       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了用于不同機(jī)器類型、不同應(yīng)用類型的不同形狀、不同尺寸界限、不同結(jié)合劑種類的磨具應(yīng)具有的最高工作速度，并且分為一般要求和特殊要求兩種情形。由于磨具形狀很多，篇幅過(guò)長(zhǎng)，本文不一一列出，只選取其中2種典型形狀——平形砂輪和杯形砂輪進(jìn)行介紹，見表7。其他詳細(xì)內(nèi)容應(yīng)查閱標(biāo)準(zhǔn)文本。        表7中的磨具結(jié)合劑種類，V代表陶瓷結(jié)合劑，B代表樹脂結(jié)合劑，BF代表增強(qiáng)樹脂結(jié)合劑、R代表橡膠結(jié)合劑、RF代表增強(qiáng)橡膠結(jié)合劑、MG代表菱苦土結(jié)合劑、PL代表塑料結(jié)合劑；磨具尺寸代號(hào)，D為外徑，H為孔徑，T為厚度，W為環(huán)端面寬度，E為杯形等砂輪孔處的厚度等。
       在設(shè)計(jì)和制造磨具時(shí)，通常情況采用一般要求中的最高工作速度，滿足特殊用途時(shí)則采用特殊要求中的最高工作速度。而且，所設(shè)計(jì)和制造的磨具必須滿足表7中的最高工作速度的規(guī)定，不得低于規(guī)定值。如對(duì)于平形砂輪，若是固定式磨床上使用、機(jī)械操縱磨削，尺寸界限為H≤0.67D（如D=750mm、H=305mm的砂輪），結(jié)合劑為V，常規(guī)用途，則其最高工作速度應(yīng)為40m/s，而不能低于此速度（如不能為35m/s）；同樣是平形砂輪，若是固定式磨床上使用、手動(dòng)操縱磨削，尺寸界限為H≤0.67D(如D=750mm、H=305mm的砂輪)，結(jié)合劑為V，常規(guī)用途，則其最高工作速度應(yīng)為35m/s，但不能低于此速度（如不能為32m/s）。對(duì)于該示例砂輪，其最高工作速度若設(shè)計(jì)和制造時(shí)選擇為40m/s，則其既適用于機(jī)械操縱磨削，同時(shí)亦滿足手動(dòng)操縱磨削。
       對(duì)于杯形砂輪（此外還有碗形、碟形及兩面凹二號(hào)砂輪等），結(jié)合劑為V、常規(guī)用途的，其最高工作速度為32m/s。而原標(biāo)準(zhǔn)GB 2494-2003規(guī)定的最高工作速度為30m/s。因此，今后該類砂輪的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)符合新的要求。在設(shè)計(jì)和制造磨具時(shí)，還必須符合尺寸界限的規(guī)定。這實(shí)際上包含了兩層意義：（1）符合安全要求。如平形砂輪，一般為H≤0.67D，重負(fù)荷磨削為H≤0.50D，手持磨削為H≤0.25D，其實(shí)是要求端面有足夠的寬帶；又如杯形砂輪，固定式設(shè)備E≥0.20T，手持式設(shè)備E≥0.25T,其實(shí)是要求孔處的厚度要足夠。否則磨具的安全性不能保障。（2）區(qū)分形狀。如筒形砂輪，應(yīng)W＜0.17D，否則就變成平形砂輪了（H≤0.67D）；又如平形切割砂輪，應(yīng)T≤0.02D，否則就不是切割砂輪（41型），而是平形砂輪（非切削用，1型）了。
       安全技術(shù)要求中的其他要求包括外觀、允許的不平衡量及標(biāo)志，內(nèi)容容易理解，故不做過(guò)多說(shuō)明。

       三、檢驗(yàn)規(guī)則

       1.出廠檢驗(yàn)規(guī)則

       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同名稱、不同形狀類型、不同結(jié)合劑的磨具，其不同尺寸范圍、不同最高工作速度情況下，出廠檢驗(yàn)的檢測(cè)項(xiàng)目安全速度試驗(yàn)、破裂速度試驗(yàn)和外觀檢測(cè)的最小檢測(cè)百分量，見表8。其余項(xiàng)目應(yīng)符合JB/T 10450的規(guī)定。        由表8可以看出，無(wú)論何種磨具，出廠檢驗(yàn)時(shí)其外觀均應(yīng)100%檢驗(yàn)。對(duì)于安全速度試驗(yàn)或破裂速度試驗(yàn)，不同磨具規(guī)定了相應(yīng)的抽檢的最小百分量，但每批至少一片；且在兩者都可接收的情況下，可任選其中一種。例如對(duì)于纖維增強(qiáng)樹脂平形切割砂輪（41型，結(jié)合劑BF），若外徑D＜100mm，則不進(jìn)行回轉(zhuǎn)強(qiáng)度檢驗(yàn)；若外徑范圍為100mm≤D≤406mm，則至少抽取0.1%進(jìn)行破裂速度試驗(yàn)；若外徑D＞406mm，則應(yīng)至少抽取5%進(jìn)行安全速度試驗(yàn)或至少抽取0.1%進(jìn)行破裂速度試驗(yàn)。再如對(duì)于陶瓷平形砂輪（1型，結(jié)合劑V-對(duì)應(yīng)表8中名稱欄“所有其他磨具”所包含的一種類型），若外徑D＜150mm，則不進(jìn)行回轉(zhuǎn)強(qiáng)度檢驗(yàn)；若外徑范圍為150mm≤D≤406mm，則又視最高工作速度分兩種情形：一種是對(duì)于最高工作速度Vs＜50m/s的，應(yīng)抽取至少10%進(jìn)行安全速度試驗(yàn)或至少抽取0.1%進(jìn)行破裂速度試驗(yàn)，另一種是對(duì)于最高工作速度Vs≥50m/s的，應(yīng)100%進(jìn)行安全速度試驗(yàn)；若外徑D＞406mm，則應(yīng)100進(jìn)行安全速度試驗(yàn)。

       2.委托和監(jiān)督性檢驗(yàn)

       標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了委托和監(jiān)督性檢驗(yàn)時(shí)，磨具的安全速度和破裂速度的試驗(yàn)規(guī)則，見表9。同時(shí)規(guī)定其余要求按照J(rèn)B/T 10450的規(guī)定執(zhí)行。        從表9可以看出，對(duì)于不同機(jī)器類型使用的不同規(guī)格的磨具，其進(jìn)行安全速度試驗(yàn)和破裂速度試驗(yàn)的百分量是不同的。如固定式設(shè)備使用的外徑范圍為500mm≤D≤1100mm的磨削砂輪，其10片樣本應(yīng)取9片進(jìn)行安全速度試驗(yàn)，1片進(jìn)行破裂速度試驗(yàn)。而對(duì)于固定式設(shè)備使用的外徑范圍為1100mm＜D＜1600mm或厚度T≥400mm的磨削砂輪，其10片樣本均進(jìn)行安全速度試驗(yàn)，但同時(shí)規(guī)定應(yīng)按最高工作速度的1.5倍進(jìn)行安全速度試驗(yàn)，這一點(diǎn)磨具制造者必須注意。
       其余，如驗(yàn)收和貯存、安裝和使用的規(guī)定與原標(biāo)準(zhǔn)相同，就不在此贅述，但標(biāo)準(zhǔn)使用者應(yīng)了解相關(guān)內(nèi)容。