砂轮使用的选择

砂轮的选择

砂轮对磨削加工过程影响是多方面的，其中包括生产效率、表面质量以及加工精度等。

选择砂轮必须考虑的因素如下：

1、工件材料的物理机械性能（强度、硬度、韧性、导热性等）

2、工件的热处理方法（调质、淬火、氮化等）

3、对磨削光洁度和精度的要求

4、工件的形状和尺寸（成型面、曲面、长度、厚度等）

5、工件的形状和尺寸（成型面、曲面、长度、厚度等）

6、磨削方式（外圆、内圆或平面磨削、开槽、切断等）

此外，磨削用量、冷却状况、磨床状况、修整砂轮方法、生产力、类型以及操作者的熟练程度等，都对选择砂轮的特性有一定影响

由于影响选择砂轮的因素非常复杂，要提出各种加工条件都可适用的具体方法，显然是不可能的，所以下面只提出一些选择砂轮的基本原则，供参考。为了方便起见，下面仍按砂轮的各个特性介绍其选用原则。

一、磨料的选择

磨料的选择与被磨工件的材料及其热处理方法有关

砂轮硬度的选择，决定于许多因素，其中主要的有被磨工件材料、磨削方式和性质等。选择的主要原则如下：

1、工件材料硬度高，磨料容易磨钝，为了使磨钝的磨粒能及时脱落，应选择较软的砂轮；反之，，工件材料软，磨粒不易磨钝，为了从分利用磨粒的切削能力，砂轮应较硬些。但是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。磨削硬度很高的材料（硬质合金除外），砂轮的硬度也不能太低，否则磨粒过分容易脱落，切削能力降低，且光洁度也不易保证。

通常磨削淬过火的碳素钢、合金钢、高速钢可选用硬度R2~ZR1，磨未淬火钢可用硬度ZR1~ZR2。

2、磨削容易烧伤、变形的弓箭，如导热性差的工件、薄壁薄片工件等，应选用较软的砂轮。

3、砂轮与工件接触面积较大时，因发热量多，冷却条件差，为了避免工件烧伤或变形，应当用较软的砂轮。

例如内圆磨削、平面磨削比外圆磨削的接触面积大，用砂轮端面磨平面比用砂轮圆周面磨平面的接触面积大，所以选用砂轮硬度时应有所区别。

4、精磨时的硬度应比粗磨时的硬度适当高一些。成型磨削以及磨削具有圆角的轴颈（如发动机曲轴等），为了较好地保持砂轮外形轮廓，应该用较硬的砂轮。

5、磨削断续表面，如花键轴、有键槽的外圆等，由于有撞击作用而使磨粒较易脱落，所以硬度应高一些。

6、砂轮线速度低，工件线速度高或纵向进给量大时，磨粒受力较大，应当用较硬的砂轮，以避免过早脱落。

7、干磨应比湿磨的砂轮选得稍软些，以减少发热量。

三、粒度的选择

粒度的选择主要与加工精度、光洁度要求有关，选择原则如下：

1、精磨时工件表面光洁度和精度要求高，应选择粒度较细的砂轮。反之，粗磨时磨削余量大，对表面质量要求公不高，而磨削效率应尽量提高，所以应选用粒度较粗的砂轮。对于外圆磨削，在通常情况下，30#~36#的磨粒可达▽5～▽6的光洁度，46#～６0#可达▽7～▽9，80#～120#可达▽9以上的光洁度。

2、砂轮和工件的接触面积大，粒度应粗一些，以减少发热量。举如用端面磨削平面的砂轮粒度应比用圆周磨削平面的砂轮粒度较粗些。

3、磨削导热性差的材料或容易发热变形和烧伤的工件时，粒度应较粗些。

4、磨韧性金属和软金属（如黄铜、紫铜、软青铜等）时，砂轮易被堵塞，应选用粒度较粗的砂轮；相反，磨硬度高的工件材料（硬质合金除外）应当用粒度较细的砂轮。

各种粒度砂轮的应用范围如下表，可供参考。

结合剂的选择主要与磨削方式。加工表面质量要求有关，选择的基本原则如下：

1、在绝大多数磨削工序中，如内圆、外圆、平面、齿轮、螺纹磨削以及刃磨刀具等，一般都采用陶瓷结合剂砂轮。

2、在下列工序中常用树脂结合剂：

（1）荒磨合粗磨等冲击较大的工序，如粗磨钢锭外皮、铸件打毛刺、粗磨平面等。

（2）需要减少发热量，避免工件发生烧伤和变形的工序，如用砂轮端面平面，磨削某些热敏性高的刀具刃面、薄壁薄片零件等。

3、在下列工序中常用树脂结合剂或橡胶结合剂

（1）切断与开槽

（2）高级的精细磨削、超精磨削以及滚动轴承内、外沟槽的磨削等，以保证获得高的光洁度，并避免工件烧伤

（3）无心磨床用的导轮，都采用橡胶结合剂

五、形状和尺寸的选择

在可能条件下，砂轮的外径应尽可能选得大一些，以提高砂轮的线速度（但不能超过安全线速度），从而获得较高的生产效率和表面光洁度。

磨热敏性高的材料时，砂轮厚度应适当减小

六、组织的选择

除金刚石砂轮外，其他一般砂轮的组织，都由砂轮制造厂根据砂轮类型涉及配方决定。不需要使用者选择。

磨削热敏性高的材料（如磁钢、钨银合金等）刃磨硬质合金刀具、磨削容易受热变形的工件（如机床导轨、薄壁薄片零件，以及等）以及精磨软金属和塑料、橡皮等非金属材料时，可考虑选用大气孔砂轮。

大气孔砂轮虽然也属于松组织的范围，但和一般松组织砂轮不同。松组织砂轮只是单位体积内所含磨粒少些，气孔也会多些，单大气孔砂轮的特点是气孔尺寸很大，约为0.7~1.4mm，它可能要比磨粒尺寸大好几倍，因而这种砂轮不易被堵塞，磨削效率高，而且发热少，散热快，可显著降低磨削温度，故特别适用于上述的磨削工序中。

七、强度的选择

实际工作中，除高速磨削需要按磨削速度订购特殊的高速砂轮外，其余情况下一般都采用安全线速度为25~35m/s的砂轮，使用时必须注意检验砂轮的实际线速度是否超过了安全线速度。砂轮尺寸与转速可以变换的磨床上工作时，应特别注意这一点。

常用的砂轮粘结剂为氧化铜和磷酸。粘结时先将粘结剂调成糊状，再注入砂轮孔中，然后把接长轴插入，待自然干燥或烘干使氧化铜硬结后即可使用。

安装砂轮时应注意的事项如下：

1、砂轮安装前，先检查有无裂纹。车间常用方法：把砂轮吊起来，用锤子的木柄轻轻敲击砂轮侧面，如发出清脆的声音，说明砂轮无裂纹，如发出的声音又哑声，则说明砂轮有裂纹，必须加以更换。除陶瓷结合剂砂轮外，其他结合剂的砂轮，虽然没有裂纹，但敲击时发出的声音也比较重浊，另外被油或水浸渍过度陶瓷结合剂砂轮也有类似情况，对于这些砂轮必须请有经验的老师傅仔细检查。

2、砂轮内孔与接长轴、法兰盘等等配合，应有适当的间隙（见下表），以免磨削时受热膨胀而使砂轮胀裂。如果由于砂轮孔径太小而使配合过紧时，绝对不允许用力把它压进去，而必须把孔径扩大后再安装，以免砂轮因预受过大胀力而在工作时碎裂。但配合间隙也不能过大，否则砂轮容易发生偏心，而失去平衡，使砂轮轴发生振动，不仅影响加工表面光洁度，而且还可能造成砂轮破裂的危险。如果发现间隙过大，可在接长轴、法兰盘等的配合面上均匀地包上一

分布均匀，以免损坏砂轮。衬垫的厚度在0.5～1mm之间，其直径应比法兰盘或垫圈的直径稍大些。

4、紧固砂轮法兰盘时，螺母不能拧得太紧，否则砂轮可能会破裂。螺钉的紧固顺序不能搞错。拧紧螺钉时，只能用标准的扳手，不允许采用补充工具接长扳手或以敲打打方法来加大拧紧力。

5、新砂轮经平衡后第一次装上磨床时，必须在有防护罩的情况下空转1～3mins，此时操作者应站在砂轮的侧面，以防意外。

6、磨床上为了防止砂轮工作时螺母自动松开，它的螺旋方向是这样规定的：逆着砂轮旋转方向转动螺母时，它就拧紧；反之，顺着砂轮旋转方向转动螺母时，它就松开。记住这一规律，顺着砂轮旋转方向转动扳手，就一定能松开压紧螺母，顺利地拆下砂轮。