砂轮应用的基础知识

②钻、铣刀具容削槽
③台阶
④刀尖分削槽 ⑤刀体间隙 ⑥仿形
H V°
T
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
类型：14V1
D-U-X-V°-H-T-J
用途：①沟槽 ②钻、铣刀具容削槽 ③台阶 ④刀尖分削槽 ⑤刀体间隙 ⑥仿形
Biblioteka BaiduX T
D
U H
V° J
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
当砂轮和工件接触面积较大时，要选用粒度粗一些的砂轮。例如，磨削相 同的平面，用砂轮的端面磨削比用砂轮的周边磨削选的粒度要粗些。
3. 硬度的选择 主要取决于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面质量 。
硬度是指砂轮在外力作用下磨粒脱落的难易程度,为了适应不同工件材料 磨加工的要求,制造砂轮时分成不同硬度的等级
金刚石砂轮的特征包括磨料种类、粒度、硬度、浓度、结合剂、砂轮
形
状
与
尺
寸
。
磨料：广泛使用人造金刚石（JR），根据它的结晶形状和颗粒强度， 分各种型号，按其特定用途选型号。
粒度：人造金刚石颗粒的大小（通过网孔基本尺寸<μm>）;要以工件 粗糙度、磨削生产率和金刚石的消耗三个方面综合考虑。
180#≈D91 240#≈D64 280#≈D46 320#≈D30 400#≈D20 硬度：只有树脂结合剂金刚石砂轮才有“硬度”这一特性。一般采用S
D X
H
T
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
类型：14A1
D-U-X-H-T-J
用途：①沟槽 ②刀体、钻头间隙 ③周刃后角 ④钻、铣刀具容削槽 ⑤台阶 ⑥外圆 ⑦钻尖
D X
H J
T U
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
类型：1V1
D-T（U）-X-V°-H
D
用途：①沟槽
X
树脂结合剂是一种有机结合剂，这种结合剂制造的砂轮强度高，具有一定 的弹性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短。可制造工作速 度高于50米/秒的砂轮和很薄的砂轮。它的应用范围仅次于陶瓷结合剂， 广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭，铸件打毛刺等。可 制造高速、高光洁度砂轮，重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。
一、 普通砂轮的选择 1. 磨料的选择 磨料选择主要取决于工件材料及热处理方法。 a. 磨抗张强度高的材料时，选用韧性大的磨料。 b. 磨硬度低，延伸率大的材料时，选用较脆的磨料。 c. 磨硬度高的材料时，选用硬度更高的磨料。 d. 选用不易被加工材料发生化学反应的磨料。
最常用的磨料是棕刚玉（A）和白刚玉（WA），其次是黑碳化硅 （C）和绿碳化硅（GC），其余常用的还有铬刚玉（PA）、单晶刚玉 （SA）、微晶刚玉（MA）、锆刚玉（ZA）。
棕刚玉砂轮：棕刚玉的硬度高，韧性大，适宜磨削抗拉强度较高的金 属，如碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，这种磨料的磨削性能好，适 应性广，常用于切除较大余量的粗磨，价格便宜，可以广泛使用。
白刚玉砂轮：白刚玉的硬度略高于棕刚玉，韧性则比棕刚玉低，在磨削 时，磨粒容易碎裂，因此，磨削热量小，适宜制造精磨淬火钢、高碳钢、 高速钢以及磨削薄壁零件用的砂轮，成本比棕刚玉高。
浓度与粒度的表示如下： 举例： B46 V240（100%）
线速度与转速之间的转换公式： V=n×3.14×D(直径)／6000=m／s n=5000rpm
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
类型：1A1
D-T（U）-X-H
用途：①沟槽 ②刀体、钻头间隙 ③周刃后角 ④钻、铣刀具容削槽 ⑤台阶 ⑥外圆 ⑦钻尖
现国标砂轮书写顺序：砂轮代号、尺寸（外径×厚度×孔径）、磨粒、 粒度、硬度、组织、结合剂、最高工作线速度。
例示：P 400×150×203 A60 L 5 B 35
二 、 金 刚 石 砂 轮 的 选 择 (W: 湿 式 加 工
D: 干 式 加 工 )
金刚石砂轮比用碳化硼、碳化硅、刚玉等一般磨粒制成的砂轮刃角锋 利、磨耗小、寿命长、生产率高、加工质量好，但价格昂贵，因而适用 于精磨硬质合金、陶瓷、半导体等高硬度脆性难加工材料。
T E
X
类型：11V9
D-W-X-H-T-E-J-K
用途：①周齿、端齿 ②刀体间隙 ③台阶 ④仿形 ⑤钻尖
备注：砂轮夹角V° 始终为70度
D
K
W
V°
H J
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
T E
X
类型：12V9
D-W-X-H-T-E-J-K
用途：①周齿、端齿 ②沟槽 ③台阶 ④仿形 ⑤gash-端齿容削槽
砂轮硬度选择原则 a. 磨削软材料时要选较硬的砂轮，磨削硬材料时则要选软砂轮；
b. 磨削软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些；
c. 磨削导热性差的材料应选较软的砂轮；
d. 端面磨比圆周磨削时，砂轮硬度应选软些；
e. 在同样的磨削条件下，用树脂结合剂砂轮比陶瓷结合剂砂轮的硬度要高 1~2小级；
f. 砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软1~2小级；
黑碳化硅砂轮：黑碳化硅性脆而锋利，硬度比白刚玉高，适于磨削机械 强度较低的材料，如铸铁、黄铜、铝和耐火材料等。
绿碳化硅砂轮：绿碳化硅硬度脆性较黑碳化硅高，磨粒锋利，导热性 好，适合于磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷等硬脆材料。
铬刚玉砂轮：适于磨削刀具，量具、仪表，螺纹等表面加工质量要求高 的工件。
单晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、高钒高速钢等韧性大、硬度高的材料 及易变形烧伤的工件。
备注：砂轮夹角V°始终为 45度
D
K
W
H J
形状和尺寸：按工件的形状、尺寸和机床条件选用。
T E
X
类型：11A2
D-W-X-H-T-E-J-K
用途：①周齿、端齿 ②刀体间隙 ③台阶 ④钻尖
备注：砂轮夹角V°始终为 70度
不同粒度的砂轮其适用范围 砂轮选得过硬，磨钝的磨粒不易脱落，砂轮 易堵塞，磨削热增加，工件易烧伤，磨削效率低，影响工件表面质量；砂 轮选得过软，磨粒还在锋利时就脱落，增加了砂轮损耗，易失去正确的几 何形状，影响工件精度。所以砂轮硬度的选择要适当，还应根据砂轮与工 件接触面积大小、工件形状、磨削的方式、冷却方式、砂轮的结合剂种类 等因素来综合考虑。
砂轮的基础知识
砂轮磨具是磨削加工不可缺少的一种工具，砂轮选择合适与否，是影 响磨削质量，磨削成本的重要条件。砂轮的种类很多，并有各种形状 和尺寸，由于砂轮的磨料、结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同，各 种砂轮就具有不同的工作性能。每一种砂轮根据其本身的特性，都有 一定的适用范围。因此，磨削加工时，必须根据具体情况（如所磨工 件的材料性质、工件形状、尺寸及加工形式和技术要求等），选用合 适的砂轮。否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、表面粗糙度 及生产效率。下面列出砂轮选择的基本原则以供参考。
g. 用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高1~2小级。
4. 结合剂的选择 应根据磨削方法，使用速度和表面加工要求等条件予以考 虑。
最常用的砂轮结合剂有陶瓷结合剂（V）和树脂结合剂（B）。 陶瓷结合剂是一种无机结合剂，化学性能稳定、耐热、抗腐蚀性好，气孔 率大，这种结合剂制造的砂轮磨削效率高、磨耗小，能较好地保持砂轮的几 何形状，应用范围最广。适于磨削普通碳钢、合金钢、不锈钢、铸铁、硬质 合金、有色金属等。但是，陶瓷结合剂砂轮脆性较大，不能受剧烈的振动。 一般只能在35米/秒以内的速度下使用。
6. 形状和尺寸的选择 应根据磨床条件和工件形状来选择。
常用砂轮形状有平形砂轮（P）、单面凹砂轮（PDA）、双面凹砂轮 （PSA）、薄片砂轮（PB）、筒形砂轮（N）、碗形砂轮（BW）、碟形 一号砂轮（D1）等。
每种磨床所能使用的砂轮形状和尺寸都有一定的范围。在可能的条件 下，砂轮的外径应尽可能选得大一些，以提高砂轮的线速度，获得较高 的生产率和工件表面质量，砂轮宽度增加也可以获得同样的效果。
湿磨—S 四陶瓷结合剂（Vitrified bonds）的金刚石砂轮湿磨—VB2 ；CBN砂轮湿
磨—VB6
三、
立 方 氮 化 硼 （ CBN ） 砂 轮 的 选 择
立方氮化硼（CBN）砂轮的立方氮化硼颗粒粘在普通砂轮表面只有很
薄一层，其磨粒韧性、硬度、耐用度是刚玉类砂轮的100倍，最适于加
工硬度高、粘性大、高温强度高、热传导率低的难磨钢材及高速或超高
微晶刚玉砂轮：适于磨削不锈钢、轴承钢和特种球墨铸铁等，用于成 型磨，切入磨，镜面磨削。
锆刚玉砂轮：适于磨削奥氐体不锈钢、钛合金、耐热合金，特别适于重 负荷磨削。
2. 粒度的选择 主要取决于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。
粒度是指磨料的颗粒尺寸，其大小则用粒度号表示 用粗粒度砂轮磨削 时，生产效率高，但磨出的工件表面较粗糙；用细粒度砂轮磨削时，磨出的 工件表面粗糙度较好，而生产率较低。在满足粗糙度要求的前提下，应尽量 选用粗粒度的砂轮，以保证较高的磨削效率。一般粗磨时选用粗粒度砂轮， 精磨时选用细粒度砂轮。
5. 组织的选择 主要考虑工件所受的压力、磨削方法、工件材质等。
组织是指砂轮中磨粒所占砂轮体积的百分比。砂轮组织等级的划分是 以62%的磨粒体积百分数为“0”号组织，磨粒体积每减2%，其组织增加 一号，依此类推，共分15个号。号数越大，组织越松 组织紧密的砂轮能 磨出较好的工件表面，组织疏松的砂轮，因空隙大，可以保证磨削过程 中容纳磨屑，避免砂轮堵塞。通常粗磨和磨削较软金属时，砂轮易堵 塞，应选用疏松组织的砂轮；成型磨削和精密磨时，为保持砂轮的几何 形状和得到较好的粗糙度，应选用较紧密组织的砂轮；磨削机床导轨和 硬质合金工具时，为减少工件热变形，避免烧伤裂纹，宜采用松组织的 砂轮；磨削热敏性大的材料、有色金属、非金属材料宜采用大于12#组织 的砂轮。
浓度：金刚石磨料在磨具中的含量;浓度选择要根据使用砂轮的粒度、结合
剂、形状、加工方法、生产效率及砂轮寿命的要求而定。高浓度金刚石
砂轮保持砂轮形状的能力强，低浓度砂轮磨削时，金刚石的消耗往往更
低些，应根据需要酌情选取。
50% 75% 100% (0.88g/cm)
150% (1.32g/cm)
举例： D46 C100
速磨削。其应用范围与人造金刚石起着互相补充的作用。金刚石砂轮在
磨削硬质合金和非金属材料时，具有独特的效果，但在磨削钢料时，尤
其是磨削特种钢时，效果不显著。立方氮化硼砂轮磨削钢件的效率比刚
玉类砂轮要高近百倍，比金刚石砂轮高五倍，但磨削脆性材料不及金刚
石
。
立方氮化硼砂轮的选择和金刚石砂轮的选择相类似。但在结合剂选用 上，大部分是树脂结合剂，次之是电镀，金属结合剂。陶瓷结合剂CBN 砂轮主要用于钛合金、高速钢、可锻铸铁等难加工的黑色金属的磨削， 树脂结合剂CBN砂轮适用于磨削铁磁性材料，是加工钢材的理想选择。 CBN砂轮浓度一般在100%~150%间选用较经济合理，它不能用普通切 削液，需特殊的切削液或干磨。
金属结合剂分青铜结合剂和电镀结合剂两种。青铜结合剂刚性好、强度 高，耐磨性好、使用寿命长、形状保持性好，能承受较大的负荷。但 其自锐性差，容易堵塞发热、修整困难。青铜结合剂金刚石磨具主要 用于玻璃、陶瓷、石材、混凝土、半导体材料和超硬材料等金属材料 的粗、精磨和切割，少量用于硬质合金的粗磨和成形磨削及各种材料 的珩(heng)磨。电镀结合剂强度更高。其磨具磨料层薄，磨粒密度 高，砂轮表面切割锋利，磨削效率高，经济效益好，不需要修整，但 磨具寿命短。电镀结合剂主要适用于制作形状复杂的成型磨具、小磨 头、套料刀、切割刀、切割锯片，电镀铰刀以及用于高速磨削方式之 中。青铜、电镀金属结合剂金刚石砂轮主要用于精磨不易变形,但不容 易修整!
（Y1）级或更高。
结合剂：常用的结合剂有四种，其结合能力和耐磨性以树脂(B)、陶瓷(V)、 金属 (M)、电镀(E)金属为序，依次渐强。树脂结合剂金刚石砂轮磨削 效率高，被加工工件粗糙度好，适用范围广，自锐性好，不易堵塞， 发热量小，易修整，主要用于精磨工序。陶瓷结合剂金刚石砂轮主要 用于各种非金属硬脆材料、硬质合金、超硬材料等的磨削;
一些进口砂轮的根据结合剂的不同其干磨和湿磨的表达也不一样（订货要求 必须写明）
一树脂结合剂（Resin bonds）的金刚石、CBN砂轮干磨—KBT；湿磨— KBN；两者均可—KBNT
二金属结合剂（Metal bonds）的金刚石、CBN砂轮干磨—BZT；湿磨—
BZN 三电镀结合剂（Electro-plated bonds）的金刚石、CBN砂轮没有分干、