如何选择合适的砂轮？

1.砂轮的特性

磨削加工最常用的磨具是砂轮。砂轮是由许多细小而坚硬的磨粒用结合剂黏结而成的多孔体，如图3-68所示，磨粒、结合剂、网状空隙构成砂轮结构的三要素。磨削时，砂轮工作面上外露的磨粒担负着切削工作。磨粒必须锋利、坚韧并能承受切削高温。

图3-68　砂轮的构造

砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度、结合剂、组织、形状和尺寸等方面，对工件的加工质量和生产率影响很大。

（1）磨料

常用磨料（磨粒的材料）有两类：

①刚玉类。它的主要成分是Al2O3，适用于磨削钢料及一般刀具。有以下几种：

a.棕刚玉（代号A），显微硬度2 200～2 280 HV，呈棕褐色，韧性好，适于磨削碳素钢、合金钢、可锻铸铁和硬青铜等。

b.白刚玉（代号WA），显微硬度2 200～2 300 HV，呈白色，硬度高，韧性稍低，适于磨削淬火钢、高速钢、高碳钢及薄壁零件。

c.铬刚玉（代号PA），显微硬度2 000～2 200 HV，呈玫瑰红色，硬度稍低，韧性比白刚玉好，磨削表面粗糙度好，适于磨削高速钢、不锈钢等。

②碳化硅（SiC）类，它的主要成分是碳化硅、碳化硼，硬度比氧化铝高，磨粒锋利，但韧性差。有以下几种：

a.黑色碳化硅（代号C），显微硬度2 800～3 300 HV，呈黑色，有光泽，导热性和导电性好，适于磨削铸铁、黄铜、铝、耐火材料及非金属材料等。

b.绿色碳化硅（代号GC），显微硬度3 280～3 400 HV，呈绿色，比黑色碳化硅硬度高，导热性好，但韧性差，适于磨削硬质合金、宝石、陶瓷和玻璃等材料。

（2）粒度

砂轮的粒度是指磨料颗粒的大小。以磨粒刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度，例如46#粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有46个孔眼的筛网。当磨粒的直径小于40μm时，这种磨粒称为微粉，微粉以W表示，微粉粒度共有14级，每级用颗粒的最大尺寸（以μm计）来表示粒度号，例如，W20表示微粉的颗粒尺寸在14～20μm。

磨粒粒度对磨削生产率和加工表面粗糙度有很大关系。一般来说，粗磨用粗粒度，精磨用细粒度。当工件材料软、塑性大且磨削面积大时，为避免堵塞砂轮，应该采用粗粒度。

（3）结合剂

结合剂是将细小的磨粒黏固成砂轮的结合物质，有以下几种：

①陶瓷结合剂（代号V），它是由黏土、长石、滑石、硼玻璃和硅石等陶瓷材料配成。特点是化学性质稳定、耐水、耐酸、耐热、价廉、性脆。大多数砂轮（90%以上）都采用陶瓷结合剂。所制成砂轮的线速度一般为35 m/s。

②树脂结合剂（代号B），它的主要成分为酚醛树脂，也可采用环氧树脂。这种结合剂强度高，弹性好，多用于高速磨削、切断和开槽等工作，也可制作荒磨用砂瓦等，但耐热、耐蚀性差。

③橡胶结合剂（代号R），它的主要成分为合成或天然橡胶。这种结合剂的结合强度高、弹性及自锐性好，但耐酸、耐油及耐热性较差，磨削时有臭味。适用于无心磨的导轮、抛光轮及薄片砂轮等。

④金属结合剂（代号J），这种结合剂强度高、成型性好，有一定韧性，但自锐性差，用于制造各种金刚石砂轮。(www.xing528.com)

（4）组织

砂轮的组织是指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系，用来表示结构紧密或疏松的程度。砂轮的组织用组织号的大小表示，把磨粒在磨具中占有的体积百分数称为组织号。

（5）硬度

砂轮的硬度表示磨粒受切削力作用而脱落的难易程度。磨粒不易脱落的，称为硬砂轮；易脱落的，称为软砂轮。磨削硬材料时，砂轮的硬度应低些，反之应高些。在成型磨削和精密磨削时，砂轮的硬度应更高些。

（6）形状和尺寸

为了使用方便，在砂轮的非工作面上标有砂轮特性及形状和尺寸代号，例如：

2.砂轮选用

（1）按工件材料及其热处理方法选择磨料

工件材料为一般钢材，选用棕刚玉；工件材料为淬火钢、高速钢，可选用白刚玉或铬刚玉；工件材料为硬质合金，可选用人造金刚石或绿色碳化硅；工件材料为铸铁、黄铜，可选用黑色碳化硅。

（2）按工件表面粗糙度和加工精度选择粒度

细粒度的砂轮可磨出光洁的表面，粗粒度则相反，但由于其颗粒粗大，砂轮的磨削效率高，一般常用46#～80#。粗磨时选用粗粒度砂轮，精磨时选用细粒度砂轮。

（3）砂轮硬度的选择

①磨削很软很韧的材料时，如铜、铝、韧性黄铜、软钢等，为了避免砂轮堵塞，砂轮的硬度也应软一些。

②工件材料硬度高，磨料易磨钝，为使磨钝的磨粒及时脱落，应选较软的砂轮；反之，软材料应选较硬的砂轮。

③精磨时的硬度应比粗磨时的硬度适当高一些，成型磨削为了较好地保持砂轮外形轮廓，应该用较硬的砂轮。

④磨断续表面时，如花键轴、有键槽的外圆等，由于撞击作用容易使磨粒脱落，因此，应选较硬的砂轮。

（4）结合剂的选择

①在绝大多数磨削工序中，一般采用陶瓷结合剂砂轮。

②在荒磨和粗磨等冲击较大的工序中，为避免工件发生烧伤和变形，常用树脂结合剂。

③切断与开槽工序中常用树脂结合剂或橡胶结合剂。