工業史話—加工磨具是如何從遠古發展到現在的?

磨料磨具的歷史可以上溯到人類的遠古時期。在我國黃河流域曾多次發掘出經過研磨加工得很好的石斧、石箭、刀器及裝飾用的動物骨和角等;在埃及,有存在五千多年由砍平並經過拋光的砂岩壘迭而成的著名金字塔。這些都充分說明研磨加工早在石器時代就被人類用來為生產服務了。我國是應用磨料磨具最早的國家,奴隸制社會就出現了用研磨法制成的青銅鏡。十三世紀時用天然樹膠將貝殼粉末貼於羊皮紙上製成了磨擦工具,比起用天然金剛砂作磨料製成砂紙的法國要早五個世紀之久。

工業史話—加工磨具是如何從遠古發展到現在的?

在很長的時間內,研磨技術僅限於拋光和刃磨這兩個工序。1846年出現了簡易的外圓磨床,用天然的石頭作磨具、開始初具磨具的形式。在此之前,印度人還用蟲膠把金剛砂粘在一起做成油石。美國在1823年就已有一個天然油石廠,1857年比利時人用橡膠和天然礦石做成了橡膠砂輪。直到1859年才出現了將天然磨料用燒結方法制成的人造磨具,這種磨具可以在較高的速度下工作。由於西方的產業革命,使機器生產代替了手工生產,這時磨具才用於機器上。

1877年美國塔頓公司前身在陶器作坊中把天然金剛砂用粘土粘在一起,燒成世界第一片陶瓷砂輪。1880年,美國又用樹脂做出砂輪。1885年正式建立用天然磨料生產陶瓷磨具的企業。

在此之前的磨料磨具,都是用天然的磨料製成。直到1891年、1893年美國卡普倫登公司和諾頓公司才分別製造出碳化矽和剛玉,自此人造磨料問世了。

1900年,磨床開始進入機械加工工序,對磨料磨具的要求日益迫切。1901年,剛玉大批投產,並生產出白剛玉。從此隨著機床工業的發展,外圓磨床、平面磨床相繼出現了。到1920年磨床的液壓傳動已比較完善,給磨具的使用創造了更有利的條件。1921年,碳化矽生產在原來的基礎上發展為綠碳化矽和黑碳化矽兩種。同年,磨齒機產生,這樣螺紋磨削、齒輪磨削、平面磨削等各類磨削全面鋪開;白剛玉、棕剛玉、綠碳化矽、黑碳化矽等多種磨料磨具日臻完備。

1934年,又出現了硬度高於剛玉和碳化矽的碳化硼。1936年出現了介於白剛玉和棕剛玉之間的半脆剛玉。與此同時,產生了金屬結合劑天然金剛石砂輪。1946年,單晶剛玉問世。1954年,美國的GE公司、卡普倫登公司和諾頓公司合作製成了可重複生產金剛石的裝置。1957年製出氮化硼。1962年前後產生出鉻剛玉。1963年又產生出主要用於在磨削壓力大的情況下(重負荷)打磨鋼坯等材料的鋯剛玉。1970年出現了釩剛玉,但目前用途不廣。

遠古以來,磨料磨具經歷了一個漫長的成長過程。但自制成人造磨料磨具之後,從使用磨床到現在只有短短一百年的歷史,而磨加工卻已成為機械加工不可缺少的基本工藝。

在當今的世界上,磨具的使用雖仍以機械製造業為主,但磨料的用途已遠遠超出本身的磨削範圍而朝著鍊鋼、耐火材料、建築工程、電熱元件等工業擴充套件。