一、砂轮的种类与性能
（一）、概况
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
（二）、砂轮的分类
砂轮种类繁多，按所用磨料可分为普通磨料（刚玉（Al2O3）和碳化硅等）砂轮和超硬磨料（金刚石和立方氮化硼）砂轮；按砂轮形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。
先有个感性认识，砂轮示例：
白刚玉砂轮
棕刚玉砂轮
绿碳化硅砂轮
金刚石砂轮
（三）、砂轮的属性
砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。
1、磨料及其选择
磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。
表1常用磨料
类别 | 名称 | 代号 | 特性 | 用途 |
氧化物系 | 棕刚玉 | A(GZ) | 含91~96%氧化铝。棕，硬度高，韧性好，价格便宜 | 磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等 |
白刚玉 | WA(GB) | 含97~99%的氧化铝。白，比棕刚玉硬度高、韧性低，自锐性好，磨削时发热少 | 精磨淬火钢、高碳钢、高速钢及薄壁零件 | |
碳化物系 | 黑碳化硅 | C(TH) | 含95%以上的碳化硅。呈黑或深蓝，有光泽。硬度比白刚玉高，性脆而锋利，导热性和导电性良好 | 磨削铸铁。黄铜、铝、耐火材料及非金属材料 |
绿碳化硅 | GC(TL) | 含97%以上的碳化硅。呈绿，硬度和脆性比TH更高，导热性和导电性好 | 磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等 | |
超硬磨料系 | 人造金刚石 | D(JR) | 无透明或淡黄、黄绿、黑。硬度高，比天然金刚石性脆。价格比其它磨料贵好多倍 | 磨削硬质合金、宝石等高硬度材料 |
立方氮化硼 | CBN(JLD) | 立方型晶体结构，硬度略低于金刚石，强度较高，导热性能好 | 磨削、研磨、珩磨各种既硬又韧的淬火钢和高钼、高矾、高钴钢、不锈钢 | |
2、粒度及其选择
粒度指磨料颗粒的大小。粒度分磨粒与微粉两种类型。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如60#粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有60个孔眼的筛网，而不能通过每英寸70个孔眼的筛网。120#粒度说明能通过每英寸长有120个孔眼的筛网。
对于颗粒尺寸小于40μm（微米，1毫米=1000微米）的磨料，称为微粉。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（W）。各种粒度号的磨粒尺寸见表2。
表2砂轮的粒度颗粒尺寸表
粒度号 | 颗粒尺寸（um） | 粒度号 | 颗粒尺寸（um） | 粒度号 | 颗粒尺寸（um） |
14# | 1600~1250 会计学专业就业 | 70# | 250~200 | W4 | 40~28 |
16# | 1250~1000 | 80# | 200~160 | W28 | 28~20 |
20# | 1000~800 | 100# | 160~125 | W20 | 20~14 |
24# | 800~630 | 120# | 125~100 | W14 | 14~10 |
30# | 630~500 | 150# | 100~80 | W10 | 10~7 |
36# | 500~400 | 180# | 80~63 | W7 | 7~5 |
46# | 400~315 | 240# | 63~50 | W5 | 5~ |
60# | 315~250 | 280# | 50~40 | ~ | |
磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒越细，磨削表面粗糙度越好。粒度不是起决定性作用的唯一因素，我见过用80K砂轮磨出镜面的。不同粒度砂轮的应用见表3。
表3不同粒度砂轮的使用范围
粒度号 | 颗粒尺寸范围/μm | 适用范围 | 粒度号 | 颗粒尺寸范围/μm | 适用范围 |
12-36 | 2000- 电脑上能安装吗 | 粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺 | W40-20 | 40-28 20-14 | 精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨 |
46-80 | 400-315 200-160 | 粗磨、半精磨、精磨 | W14-10 | 14-10 10-7 | 精磨、精细磨、超精磨、镜面磨 |
100-280 | 165-125 50-40 | 精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨 | 户口本丢了怎么补办7-5 | 超精磨、镜面磨、制作研磨剂等 | |
3、结合剂及其选择
结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。
（1）、陶瓷结合剂（V）：化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉，占90%，但性脆，不宜制成薄片，不宜高速，线速度一般为35m/s。
（2）、树脂结合剂（B）：强度高弹性好，耐冲击，适于高速磨或切槽切断等工作，但耐腐蚀耐热性差(300℃)，自锐性好。
关于自锐性：砂轮的磨削作用主要靠磨粒外露的锋利的棱角，在磨削过程中，锋利的棱角会慢慢会磨掉而变钝，削弱砂轮的磨削能力。这时表面的磨粒会脱落或断裂，从而形成新的磨削刃，以达到锋利的磨削效果，这就是自锐性。
（3）、橡胶结合剂（R）：强度高弹性好，耐冲击，适于抛光轮、导轮及薄片砂轮，但耐腐蚀耐热性差(200℃)，自锐性好。
（4）、金属结合剂（M）：青铜、镍等，强度韧性高，成形性好，但自锐性差，适于金刚石、立方氮化硼砂轮。
表4结合剂代号，性能及用途
种类 | 代号 | 主要成分 | 性能 | 用途 |
陶瓷结合剂 | V | 黏土，长石滑石。 | （1）耐水酸，碱及热（2）较脆不易堵塞（3）价格便宜（4）线速度为35M/S | 除切削零件窄槽的磨削 |
树脂结合剂 | B | 石碳酸与甲醛制成的树脂 | 1）强度高弹性好2）耐热耐腐差3）存放时间不超过一年 | 磨削窄槽。切割用的磨砂轮。抛光用的砂轮 |
橡胶结合剂 | R | 人造橡胶 | 1）强度大弹性高2）退让性好吸振3）不耐油 | 窄槽磨削磨成型面 | 在rt三角形abc中
菱苔土结合剂 | Mg | 1）自锐性好2）磨削热小 | 磨削大面积表面及导热差的金属 | |
4、硬度及其选择
砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。（重要！砂轮的硬度并不是指砂轮的坚硬程度）
砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。
选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快的更新。
精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差，易产生烧伤和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。
知道工厂里是怎么测试砂轮硬度的吗？说起来您别笑：是用凿子剜的。
表5砂轮硬度分级及代号
硬度级 | 代号 | |
大级 | 小级 | |
超软 | 超软 | D．E．F． |
软 | 软1 | G |
软2 | H | |
软3 | J | |
中软 | 粽子是隔水蒸还是水煮软1 | K |
软2 | L | |
中 | 中1 | M |
中2 | N | |
中硬 | 中硬1 | P |
中硬2 | Q | |
中硬3 | R | |
硬 | 硬1 | S |
硬2 | T | |
超硬 | 超硬 | Y 第十套大众广播体操 |
注：上表中的“代号”为现行的新国标代号，老国标代号就是汉字的首字母+数字来表示的，如：中硬1=ZY1，有些砂轮上仍在延用老的国标代号，如上面图中有一片砂轮上的“R3”，就是“软3”。
表6砂轮硬度的简单选择标准
软 | ←————砂轮硬度————→ | 硬 |
质硬、脆 | ←————工件材质————→ | 质软、粘 |
宽 | ←————接触面积————→ | 狭小 |
快 | ←————砂轮转速————→ | 慢 |
慢 | ←————工件进给速度————→ | 快 |
良好 | ←————材料机械加工性能————→ | 不良 |
熟练 | ←————工人技术————→ | 不熟练 |
5、砂轮的组织
砂轮的组织，是磨料、结合剂和气孔三者在数量上比例的分布状况。简单地讲就是磨料颗粒之间的距离。磨料之间的距离非常难测量，以砂轮体积中磨料所占的百分比，即磨料率作为组织的标准。
根据组织的不同，可以制成紧密或者松散的不同密度的砂轮，以适合不同的研磨状况。使砂轮的磨料颗粒磨钝后能快速崩碎，以使新的刃露出来继续磨削。
组织密的砂轮气孔少，组织松的砂轮气孔多。气孔多虽然结合度弱，但有较大的切削空间，可提高切削效果。气孔大、孔数少的称为粗砂轮；气孔小、孔数多的称为密砂轮。
简单地说，大气孔的砂轮适合磨削质软、粘的材料，比如铝、铜等；反之适合磨削质地坚硬、脆的物质。
6、砂轮的形状
砂轮的形状大概分为五种，平形、斜边（双斜边、单斜边）、碟形、碗形和杯形。
平形砂轮用途最为广泛，磨削平面、外圆、开槽等，并可根据实际使用需要，修成各种形状做成型磨削。
斜边砂轮不用讲太多了，大家都明白，木工平时磨合金锯片用的就是单斜边砂轮。
碟形和碗形砂轮通常是用来磨削各种刀具和刃具的，如钻头、铣刀等。
杯形砂轮可以有多种用途，比如磨刨刀的机器上用的就是这种砂轮，另外碗形砂轮也可以用于垂直磨削平面，效率很高，缺点是散热差。
常用的还有带柄砂轮（如：电磨上用的）等多种形式，砂轮可以做成很多种形状以适应不同的需求。
7、砂轮的尺寸
砂轮的尺寸通常用一串数字表示
砂轮的标志示例：
SPA400×100×127A60L5B35
SPA-----形状代号
400------外径D
100------厚度H
127------孔径D
A---------磨料
60--------粒度
L---------硬度
5---------组织号
B--------结合剂
35-------最高工作线速度m/s
二、砂轮的保管和运输
砂轮强度较低且易受温度、湿度、振动、碰撞、挤压及储存时间等因素的影响，正确地保管运输砂轮，对防止事故具有重要意义。为此，应做到以下几点：
1、砂轮应存放在专用的储存架上。
2、砂轮存放应尽可能的减少搬运，以防碰击和振动产生裂纹。砂轮质脆，请勿受撞击，坠落及碰撞。
3、存放橡胶结合剂砂轮应注意不要接触油类；树脂结合剂砂轮不要接触碱溶液。陶瓷磨具不能放在潮湿或冰冻的地方，否则会降低磨具强度及磨削力。
树脂、橡胶结合剂砂轮保管时应夹在两块光滑平整的金属板中，金属板应大于砂轮直径，另外不要放在潮湿和风机下直接吹风以防止弯曲变形。砂轮不可长期存放，超过一年树脂和橡胶就会变质，此时需必须严格检验后方可使用。
橡胶、树脂结合剂薄片砂轮，存放时应防止变形。
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