如何選擇磨削砂輪？

 

砂輪的種類很多，并有各種形狀和尺寸，由于砂輪的磨料、結合劑材料以及砂輪的制造工藝不同，各種砂輪就具有不同的工作性能。每一種砂輪根據其本身的特性，都有一定的適用范圍。因此，磨削加工時，必須根據具體情況（如所磨工件的材料性質、熱處理方法、工件形狀、尺寸及加工形式和技術要求等），選用合適的砂輪。否則會因砂輪選擇不當而直接影響加工精度、表面粗糙度及生產效率。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考。

    

 一、   普通砂輪的選擇

    

 1. 磨料的選擇

磨料選擇主要取決于工件材料及熱處理方法。

      a.   磨抗張強度高的材料時，選用韌性大的磨料。

      b.   磨硬度低，延伸率大的材料時，選用較脆的磨料。

      c.    磨硬度高的材料時，選用硬度更高的磨料。

      d.   選用不易被加工材料發生化學反應的磨料。

      最常用的磨料是棕剛玉（A）和白剛玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和綠碳化硅（GC），其余常用的還有鉻剛玉（PA）、單晶剛玉（SA）、微晶剛玉（MA）、鋯剛玉（ZA）。

      棕剛玉砂輪：棕剛玉的硬度高，韌性大，適宜磨削抗拉強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等，這種磨料的磨削性能好，適應性廣，常用于切除較大余量的粗磨，價格便宜，可以廣泛使用。

      白剛玉砂輪：白剛玉的硬度略高于棕剛玉，韌性則比棕剛玉低，在磨削時，磨粒容易碎裂，因此，磨削熱量小，適宜制造精磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼以及磨削薄壁零件用的砂輪，成本比棕剛玉高。

      黑碳化硅砂輪：黑碳化硅性脆而鋒利，硬度比白剛玉高，適于磨削機械強度較低的材料，如鑄鐵、黃銅、鋁和耐火材料等。

      綠碳化硅砂輪：綠碳化硅硬度脆性較黑碳化硅高，磨粒鋒利，導熱性好，適合于磨削硬質合金、光學玻璃、陶瓷等硬脆材料。

      鉻剛玉砂輪：適于磨削刀具，量具、儀表，螺紋等表面加工質量要求高的工件。

      單晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、高釩高速鋼等韌性大、硬度高的材料及易變形燒傷的工件。

      微晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等，用于成型磨，切入磨，鏡面磨削。

      鋯剛玉砂輪：適于磨削奧氐體不銹鋼、鈦合金、耐熱合金，特別適于重負荷磨削。

    

 2. 粒度的選擇  

 主要取決于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。

      粒度是指磨料的顆粒尺寸，其大小則用粒度號表示 用粗粒度砂輪磨削時，生產效率高，但磨出的工件表面較粗糙；用細粒度砂輪磨削時，磨出的工件表面粗糙度較好，而生產率較低。在滿足粗糙度要求的前提下，應盡量選用粗粒度的砂輪，以保證較高的磨削效率。一般粗磨時選用粗粒度砂輪，精磨時選用細粒度砂輪。

      當砂輪和工件接觸面積較大時，要選用粒度粗一些的砂輪。例如，磨削相同的平面，用砂輪的端面磨削比用砂輪的周邊磨削選的粒度要粗些。

 

3. 硬度的選擇  

 主要取決于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面質量。

      硬度是指砂輪在外力作用下磨粒脫落的難易程度,為了適應不同工件材料磨加工的要求,制造砂輪時分成不同硬度的等級

      不同粒度的砂輪其適用范圍 砂輪選得過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質量；砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。所以砂輪硬度的選擇要適當，還應根據砂輪與工件接觸面積大小、工件形狀、磨削的方式、冷卻方式、砂輪的結合劑種類等因素來綜合考慮。

      下列砂輪硬度選擇原則供參考：

      a.    磨削軟材料時要選較硬的砂輪，磨削硬材料時則要選軟砂輪；

      b.    磨削軟而韌性大的有色金屬時，硬度應選得軟一些；

      c.    磨削導熱性差的材料應選較軟的砂輪；

      d.    端面磨比圓周磨削時，砂輪硬度應選軟些；

      e.    在同樣的磨削條件下，用樹脂結合劑砂輪比陶瓷結合劑砂輪的硬度要高1~2小級；

      f.      砂輪旋轉速度高時，砂輪的硬度可選軟1~2小級；

      g.    用冷卻液磨削要比干磨時的砂輪硬度高1~2小級。

    

 4. 結合劑的選擇  

 應根據磨削方法，使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。

      最常用的砂輪結合劑有陶瓷結合劑（V）和樹脂結合劑（B）。

      陶瓷結合劑是一種無機結合劑，化學性能穩定、耐熱、抗腐蝕性好，氣孔率大，這種結合劑制造的砂輪磨削效率高、磨耗小，能較好地保持砂輪的幾何形狀，應用范圍最廣。適于磨削普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質合金、有色金屬等。但是，陶瓷結合劑砂輪脆性較大，不能受劇烈的振動。一般只能在35米/秒以內的速度下使用。

      樹脂結合劑是一種有機結合劑，這種結合劑制造的砂輪強度高，具有一定的彈性，耐熱性低，自銳性好，制作簡便，工藝周期短。可制造工作速度高于50米/秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應用范圍僅次于陶瓷結合劑，廣泛用于粗磨、荒磨、切斷和自由磨削，如磨鋼錠，鑄件打毛刺等。可制造高速、高光潔度砂輪，重負荷、切斷以及各種特殊要求的砂輪。

     

5. 組織的選擇   

主要考慮工件所受的壓力、磨削方法、工件材質等。

      組織是指砂輪中磨粒所占砂輪體積的百分比。砂輪組織等級的劃分是以62%的磨粒體積百分數為“0”號組織，磨粒體積每減2%，其組織增加一號，依此類推，共分15個號。號數越大，組織越松  組織緊密的砂輪能磨出較好的工件表面，組織疏松的砂輪，因空隙大，可以保證磨削過程中容納磨屑，避免砂輪堵塞。通常粗磨和磨削較軟金屬時，砂輪易堵塞，應選用疏松組織的砂輪；成型磨削和精密磨時，為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度，應選用較緊密組織的砂輪；磨削機床導軌和硬質合金工具時，為減少工件熱變形，避免燒傷裂紋，宜采用松組織的砂輪；磨削熱敏性大的材料、有色金屬、非金屬材料宜采用大于12#組織的砂輪。

    

 

 6. 形狀和尺寸的選擇  

 應根據磨床條件和工件形狀來選擇。

      常用砂輪形狀有平形砂輪（P）、單面凹砂輪（PDA）、雙面凹砂輪（PSA）、薄片砂輪（PB）、筒形砂輪（N）、碗形砂輪（BW）、碟形一號砂輪（D1）等。

      每種磨床所能使用的砂輪形狀和尺寸都有一定的范圍。在可能的條件下，砂輪的外徑應盡可能選得大一些，以提高砂輪的線速度，獲得較高的生產率和工件表面質量，砂輪寬度增加也可以獲得同樣的效果。

      現國標砂輪書寫順序：砂輪代號、尺寸（外徑×厚度×孔徑）、磨粒、粒度、硬度、組織、結合劑、最高工作線速度。

      例示：P 400×150×203 A60 L 5 B 35

     

二、   金剛石砂輪的選擇

     

金剛石砂輪比用碳化硼、碳化硅、剛玉等一般磨粒制成的砂輪刃角鋒利、磨耗小、壽命長、生產率高、加工質量好，但價格昂貴，因而適用于精磨硬質合金、陶瓷、半導體等高硬度脆性難加工材料。

      金剛石砂輪的特征包括磨料種類、粒度、硬度、濃度、結合劑、砂輪形狀與尺寸。

      磨料：廣泛使用人造金剛石（JR），根據它的結晶形狀和顆粒強度，分各種型號，按其特定用途選型號。

      粒度：要以工件粗糙度、磨削生產率和金剛石的消耗三個方面綜合考慮。

      硬度：只有樹脂結合劑金剛石砂輪才有“硬度”這一特性。一般采用S（Y1）級或更高。

      結合劑：常用的結合劑有四種，其結合能力和耐磨性以樹脂、陶瓷、青銅、電鍍金屬為序，依次漸強。樹脂結合劑金剛石砂輪磨削效率高，被加工工件粗糙度好，適用范圍廣，自銳性好，不易堵塞，發熱量小，易修整，主要用于精磨工序。陶瓷結合劑金剛石砂輪主要用于各種非金屬硬脆材料、硬質合金、超硬材料等的磨削。

      濃度：濃度選擇要根據使用砂輪的粒度、結合劑、形狀、加工方法、生產效率及砂輪壽命的要求而定。高濃度金剛石砂輪保持砂輪形狀的能力強，低濃度砂輪磨削時，金剛石的消耗往往更低些，應根據需要酌情選取。

      形狀和尺寸：按工件的形狀、尺寸和機床條件選用。

    

三、   立方氮化硼（CBN）砂輪的選擇

     

立方氮化硼（CBN）砂輪的立方氮化硼顆粒粘在普通砂輪表面只有很薄一層，其磨粒韌性、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100倍，最適于加工硬度高、粘性大、高溫強度高、熱傳導率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削。其應用范圍與人造金剛石起著互相補充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質合金和非金屬材料時，具有獨特的效果，但在磨削鋼料時，尤其是磨削特種鋼時，效果不顯著。立方氮化硼砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍，比金剛石砂輪高五倍，但磨削脆性材料不及金剛石。

      立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似。但在結合劑選用上，大部分是樹脂結合劑，次之是電鍍，金屬結合劑。陶瓷結合劑CBN砂輪主要用于鈦合金、高速鋼、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削，樹脂結合劑CBN砂輪適用于磨削鐵磁性材料，是加工鋼材的理想選擇。CBN砂輪濃度一般在100%~150%間選用較經濟合理，它不能用普通切削液，需特殊的切削液。

 四、   大氣孔砂輪的選擇

     

大氣孔砂輪在磨削時具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力強等優點。適用于軟金屬和塑料、橡皮和皮革等非金屬材料的粗、精磨。同時，它具  銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測http://www.skjcsc.com ?鈥濄?銆炈嬎婏純錛狅紗錛娾?摟銆冣剸銆撯棆鈼忊柍鈻測棊http://www.skjcsc.com/鈽嗏槄鈼団梿鈻♀枲鈻  銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測http://www.skjcsc.com如何選擇磨削砂輪？2012-6-5  來源：  作者：     砂輪的種類很多，并有各種形狀和尺寸，由于砂輪的磨料、結合劑材料以及砂輪的制造工藝不同，各種砂輪就具有不同的工作性能。每一種砂輪根據其本身的特性，都有一定的適用范圍。因此，磨削加工時，必須根據具體情況（如所磨工件的材料性質、熱處理方法、工件形狀、尺寸及加工形式和技術要求等），選用合適的砂輪。否則會因砂輪選擇不當而直接影響加工精度、表面粗糙度及生產效率。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考。

     

一、   普通砂輪的選擇

      

1. 磨料的選擇   

磨料選擇主要取決于工件材料及熱處理方法。

      a.   磨抗張強度高的材料時，選用韌性大的磨料。

      b.   磨硬度低，延伸率大的材料時，選用較脆的磨料。

      c.    磨硬度高的材料時，選用硬度更高的磨料。

      d.   選用不易被加工材料發生化學反應的磨料。

      最常用的磨料是棕剛玉（A）和白剛玉（WA），其次是黑碳化硅（C）和綠碳化硅（GC），其余常用的還有鉻剛玉（PA）、單晶剛玉（SA）、微晶剛玉（MA）、鋯剛玉（ZA）。

      棕剛玉砂輪：棕剛玉的硬度高，韌性大，適宜磨削抗拉強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等，這種磨料的磨削性能好，適應性廣，常用于切除較大余量的粗磨，價格便宜，可以廣泛使用。

      白剛玉砂輪：白剛玉的硬度略高于棕剛玉，韌性則比棕剛玉低，在磨削時，磨粒容易碎裂，因此，磨削熱量小，適宜制造精磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼以及磨削薄壁零件用的砂輪，成本比棕剛玉高。

      黑碳化硅砂輪：黑碳化硅性脆而鋒利，硬度比白剛玉高，適于磨削機械強度較低的材料，如鑄鐵、黃銅、鋁和耐火材料等。

      綠碳化硅砂輪：綠碳化硅硬度脆性較黑碳化硅高，磨粒鋒利，導熱性好，適合于磨削硬質合金、光學玻璃、陶瓷等硬脆材料。

      鉻剛玉砂輪：適于磨削刀具，量具、儀表，螺紋等表面加工質量要求高的工件。

      單晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、高釩高速鋼等韌性大、硬度高的材料及易變形燒傷的工件。

      微晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等，用于成型磨，切入磨，鏡面磨削。

      鋯剛玉砂輪：適于磨削奧氐體不銹鋼、鈦合金、耐熱合金，特別適于重負荷磨削。

     

2. 粒度的選擇   

 

主要取決于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。

      粒度是指磨料的顆粒尺寸，其大小則用粒度號表示 用粗粒度砂輪磨削時，生產效率高，但磨出的工件表面較粗糙；用細粒度砂輪磨削時，磨出的工件表面粗糙度較好，而生產率較低。在滿足粗糙度要求的前提下，應盡量選用粗粒度的砂輪，以保證較高的磨削效率。一般粗磨時選用粗粒度砂輪，精磨時選用細粒度砂輪。

      當砂輪和工件接觸面積較大時，要選用粒度粗一些的砂輪。例如，磨削相同的平面，用砂輪的端面磨削比用砂輪的周邊磨削選的粒度要粗些。

 

      3. 硬度的選擇  

 

 主要取決于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面質量。

      硬度是指砂輪在外力作用下磨粒脫落的難易程度,為了適應不同工件材料磨加工的要求,制造砂輪時分成不同硬度的等級

      不同粒度的砂輪其適用范圍 砂輪選得過硬，磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞，磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質量；砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。所以砂輪硬度的選擇要適當，還應根據砂輪與工件接觸面積大小、工件形狀、磨削的方式、冷卻方式、砂輪的結合劑種類等因素來綜合考慮。

     

下列砂輪硬度選擇原則供參考：

 

      a.    磨削軟材料時要選較硬的砂輪，磨削硬材料時則要選軟砂輪；

      b.    磨削軟而韌性大的有色金屬時，硬度應選得軟一些；

      c.    磨削導熱性差的材料應選較軟的砂輪；

      d.    端面磨比圓周磨削時，砂輪硬度應選軟些；

      e.    在同樣的磨削條件下，用樹脂結合劑砂輪比陶瓷結合劑砂輪的硬度要高1~2小級；

      f.      砂輪旋轉速度高時，砂輪的硬度可選軟1~2小級；

      g.    用冷卻液磨削要比干磨時的砂輪硬度高1~2小級。

     

4. 結合劑的選擇  

 

 應根據磨削方法，使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。

      最常用的砂輪結合劑有陶瓷結合劑（V）和樹脂結合劑（B）。

      陶瓷結合劑是一種無機結合劑，化學性能穩定、耐熱、抗腐蝕性好，氣孔率大，這種結合劑制造的砂輪磨削效率高、磨耗小，能較好地保持砂輪的幾何形狀，應用范圍最廣。適于磨削普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質合金、有色金屬等。但是，陶瓷結合劑砂輪脆性較大，不能受劇烈的振動。一般只能在35米/秒以內的速度下使用。

      樹脂結合劑是一種有機結合劑，這種結合劑制造的砂輪強度高，具有一定的彈性，耐熱性低，自銳性好，制作簡便，工藝周期短。可制造工作速度高于50米/秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應用范圍僅次于陶瓷結合劑，廣泛用于粗磨、荒磨、切斷和自由磨削，如磨鋼錠，鑄件打毛刺等。可制造高速、高光潔度砂輪，重負荷、切斷以及各種特殊要求的砂輪。

     

5. 組織的選擇  

 

  主要考慮工件所受的壓力、磨削方法、工件材質等。

      組織是指砂輪中磨粒所占砂輪體積的百分比。砂輪組織等級的劃分是以62%的磨粒體積百分數為“0”號組織，磨粒體積每減2%，其組織增加一號，依此類推，共分15個號。號數越大，組織越松  組織緊密的砂輪能磨出較好的工件表面，組織疏松的砂輪，因空隙大，可以保證磨削過程中容納磨屑，避免砂輪堵塞。通常粗磨和磨削較軟金屬時，砂輪易堵塞，應選用疏松組織的砂輪；成型磨削和精密磨時，為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度，應選用較緊密組織的砂輪；磨削機床導軌和硬質合金工具時，為減少工件熱變形，避免燒傷裂紋，宜采用松組織的砂輪；磨削熱敏性大的材料、有色金屬、非金屬材料宜采用大于12#組織的砂輪。

    

 6. 形狀和尺寸的選擇  

 

 應根據磨床條件和工件形狀來選擇。

      常用砂輪形狀有平形砂輪（P）、單面凹砂輪（PDA）、雙面凹砂輪（PSA）、薄片砂輪（PB）、筒形砂輪（N）、碗形砂輪（BW）、碟形一號砂輪（D1）等。

      每種磨床所能使用的砂輪形狀和尺寸都有一定的范圍。在可能的條件下，砂輪的外徑應盡可能選得大一些，以提高砂輪的線速度，獲得較高的生產率和工件表面質量，砂輪寬度增加也可以獲得同樣的效果。

      現國標砂輪書寫順序：砂輪代號、尺寸（外徑×厚度×孔徑）、磨粒、粒度、硬度、組織、結合劑、最高工作線速度。

      例示：P 400×150×203 A60 L 5 B 35

     

二、   金剛石砂輪的選擇

     

金剛石砂輪比用碳化硼、碳化硅、剛玉等一般磨粒制成的砂輪刃角鋒利、磨耗小、壽命長、生產率高、加工質量好，但價格昂貴，因而適用于精磨硬質合金、陶瓷、半導體等高硬度脆性難加工材料。

      金剛石砂輪的特征包括磨料種類、粒度、硬度、濃度、結合劑、砂輪形狀與尺寸。

      磨料：廣泛使用人造金剛石（JR），根據它的結晶形狀和顆粒強度，分各種型號，按其特定用途選型號。

      粒度：要以工件粗糙度、磨削生產率和金剛石的消耗三個方面綜合考慮。

      硬度：只有樹脂結合劑金剛石砂輪才有“硬度”這一特性。一般采用S（Y1）級或更高。

      結合劑：常用的結合劑有四種，其結合能力和耐磨性以樹脂、陶瓷、青銅、電鍍金屬為序，依次漸強。樹脂結合劑金剛石砂輪磨削效率高，被加工工件粗糙度好，適用范圍廣，自銳性好，不易堵塞，發熱量小，易修整，主要用于精磨工序。陶瓷結合劑金剛石砂輪主要用于各種非金屬硬脆材料、硬質合金、超硬材料等的磨削。

      濃度：濃度選擇要根據使用砂輪的粒度、結合劑、形狀、加工方法、生產效率及砂輪壽命的要求而定。高濃度金剛石砂輪保持砂輪形狀的能力強，低濃度砂輪磨削時，金剛石的消耗往往更低些，應根據需要酌情選取。

      形狀和尺寸：按工件的形狀、尺寸和機床條件選用。

     

三、   立方氮化硼（CBN）砂輪的選擇

     

立方氮化硼（CBN）砂輪的立方氮化硼顆粒粘在普通砂輪表面只有很薄一層，其磨粒韌性、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100倍，最適于加工硬度高、粘性大、高溫強度高、熱傳導率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削。其應用范圍與人造金剛石起著互相補充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質合金和非金屬材料時，具有獨特的效果，但在磨削鋼料時，尤其是磨削特種鋼時，效果不顯著。立方氮化硼砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍，比金剛石砂輪高五倍，但磨削脆性材料不及金剛石。

      立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似。但在結合劑選用上，大部分是樹脂結合劑，次之是電鍍，金屬結合劑。陶瓷結合劑CBN砂輪主要用于鈦合金、高速鋼、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削，樹脂結合劑CBN砂輪適用于磨削鐵磁性材料，是加工鋼材的理想選擇。CBN砂輪濃度一般在100%~150%間選用較經濟合理，它不能用普通切削液，需特殊的切削液。

     

四、   大氣孔砂輪的選擇

     

大氣孔砂輪在磨削時具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力強等優點。適用于軟金屬和塑料、橡皮和皮革等非金屬材料的粗、精磨。同時，它具  銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測http://www.skjcsc.com ?鈥濄?銆炈嬎婏純錛狅紗錛娾?摟銆冣剸銆撯棆鈼忊柍鈻測棊http://www.skjcsc.com/鈽嗏槄鈼団梿鈻♀枲鈻  銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測http://www.skjcsc.com