磨削砂轮

表1-4
大 级 名 称 超软 软
砂轮的硬度等级及代号
中软 中 中硬 硬 超硬
小 级 名 称
超 软1
超 软2
超 软3
软1
软2
软3
中 软1
中 软2
中1
中2
中 硬1
中 硬2
中 硬3
硬1
硬2
超 硬
代 号
D
E
F
G
H
J
K
L
M
N
P
Q
R
S
T
Y
注：表中 1 ， 2 ， 3 表示硬度递增的顺序。
砂轮硬度的选用原则是： 工件材料越硬，应选用越软的砂轮。这是因为 硬材料使磨粒磨损，需用较软的砂轮以使磨钝的 磨粒及时脱落。工件材料越软，砂轮的硬度应越 硬，以使磨粒脱落慢些，发挥其磨削作用。但在 磨削有色金属、橡胶、树脂等软材料时，要用较 软的砂轮，以便使堵塞处的磨粒较易脱落，露出 锋锐的新磨粒。 半精磨与粗磨相比，需用较软的砂轮；但精磨 和成形磨削时，为了较长时间保持砂轮轮廓，需 用较硬的砂轮。
砂 轮
磨削砂轮的三要要素与五因素
砂轮是由坚硬矿物质制成的磨料经过结合剂粘 合起来，并经压坯、干燥、焙烧及车整而成的磨 削工具。因此，砂轮由磨料、结合剂及气孔三要 素组成。 砂轮的性能由磨料的种类、粒度、结合度、结 合剂的种类和组织这五个因素组成。这些称为砂 轮的五因素。现分别介绍如下：
1、磨料及其选择
常用结合剂的名称、代号、性能和适用范围见表1-3。
结合剂
代号
性能
适用范围
陶瓷
V
耐热、耐蚀，气孔率大，易保持廓 形，弹性差
最常用，适用于各类 磨削加工
树脂
B
强度较V高，弹性好，耐热性差 强度较B高，更富有弹性，气孔率
适用于高速磨削、切
断、开槽等
橡胶
R
小，耐热性差 强度最高，导电性好，磨耗少，自
适用于切断、开槽
微粉
W20~W14
W10~W5
20~14 14~10
10~7 5~3.5
研磨、超精磨削 研磨、超精加工、镜 面磨削
Байду номын сангаас
3、结合剂
砂轮的结合剂将磨粒粘合起来，使砂轮具有一定的 强度、硬度、气孔和抗腐蚀、抗潮湿等性能。普通砂 轮时用的是陶瓷结合剂和树脂结合剂，而且占砂轮组 成的大部分。其中树脂结合剂砂轮，在粗加工的重磨 削和切割磨削中使用较多，而陶瓷结合剂砂轮，一般 使用于脆性较高的精密磨削中。 在超硬磨粒砂轮中使用的结合剂由金属结合剂、陶 瓷结合剂和树脂结合剂。其中金刚石砂轮中，金属结 合剂和树脂结合剂使用的较多。在CBN砂轮中这三种结 合剂使用的比例基本一样，由于使用陶瓷结合剂的砂 轮修形比较容易，在日本陶瓷结合剂使用的较多。
表1-2 常用磨粒的粒度、尺寸及应用范围
类别 磨
粒度号
12~36
颗粒尺寸（μ m）
2000~1600 500~400
应用范围
荒磨、打毛刺 粗磨 半精磨、精磨 半精磨、精磨、珩磨 珩磨、研磨
46~80
400~315 200~160
160~125 50~40 40~28 28~20
粒
100~280 W40~W28
碳 化 物 系
黑色碳化 硅
C(TH)
黑色 ＞1500℃ 氧化
绿色碳化 硅
GC(TL)
绿色
含 97% 以上的碳化硅。 磨削硬质合金、光学 呈绿色，硬度和脆性比 玻璃、宝石、玉 TH 更高，导热性和导电 石、陶瓷、珩磨 性好 发动机气缸套等
＜1300℃
高 硬 磨 料 系
立方氮化 硼
CBN
黑色 稳定
磨削、研磨、珩磨各 立方型晶体结构，硬度略 种既硬又韧的淬 低于金刚石，强度较高， 火钢和高钼、高 矾、高钴钢、不 导热性能好 锈钢
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、特性和用途见下表 1-1。
类 别 名 称 代号
A(GZ)
颜色
褐色
热稳 定性
特性
用途
氧 化 物 系
棕刚玉
2100℃ 熔融
白刚玉
WA(GB)
白色
含 91~96% 氧化铝。棕色， 磨削碳钢、合金钢、 硬度高，韧性好，价格便 可锻铸铁、硬青 铜等 宜 含 97~99% 的氧化铝。白 色，比棕刚玉硬度高、韧 精磨淬火钢、高碳钢、 高速钢及薄壁零 性低，自锐性好，磨削时 件 发热少 含 95% 以上的碳化硅。呈 黑色或深蓝色，有光泽。 磨削铸铁。黄铜、铝、 硬度比白刚玉高，性脆而 耐火材料及非金 锋利，导热性和导电性良 属材料 好
5、组织
砂轮的组织系指磨粒、结合剂和气孔三者体积的比例 关系，用来表示结构紧密和疏松程度。砂轮的组织用组 织号的大小来表示，砂轮的组织号及使用范围见表1-5。
表9-5
组织号
磨粒率 /(%) 疏密程度 适用 62 60 58 0 1 2 3 56 4 54 5 52
砂轮的组织号
6 50 7 48 8 46 9 44 10 42 11 40 12 38 13 36 14 34
金属
M
锐性差
适用于金刚石砂轮
4、硬度
砂轮的硬度是指磨粒在外力作用下从其表面 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。 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。砂轮的硬度等级及代号见表1-4。
2、粒度
粒度是指砂轮中磨粒尺寸的大小。粒度分磨 粒与微粉两组。磨粒用筛选法分类，它的粒度号 以筛网上1in长度内的筛孔数来表示。粒度号越大， 磨粒越细。 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。
。
磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生 产率有关。 磨粒粒度选择的原则是： 粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大， 应选用较粗的磨粒砂轮。因为磨粒粗、气孔大，磨 削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。，以提高 产效率。 精磨时，应选用磨粒较细小的砂轮，余量较小，要求粗糙度 值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面 粗糙度愈好。磨料常用的粒度号、尺寸及应用范围见表1-2
紧密 重负载、成形、精密
中等 外圆、内圆、无心磨及 工具磨，淬硬工件及刀 具刃磨等
疏松 粗磨及磨削韧性大、硬度低的 工件，适合磨削薄壁、细长工 件，或砂轮与工件接触面大以 及平面磨削等
大气孔 有色金属 及塑料、 橡胶等非 金属以及 热敏合金
范围
磨削，加工脆硬材料