砂轮的选用汇总

用磨料和结合剂树脂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。

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。

1、分类

砂轮种类繁多。

按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方氮化硼等）砂轮；

按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。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。

由于砂轮通常在高速下工作，因而使用前应进行回转试验（保证砂轮在最高工作转速下，不会破裂）和静平衡试验（防止工作时引起机床振动）。砂轮在工作一段时间后，应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。

2、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）磨料的选择

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。

系别	名称	代号	主要成分	显微硬度(HV)	颜	特性	适用范围
氧化物系	棕刚玉	A	AL2O3 91-96%	2200-2288	棕褐	硬度高，韧性好，价格便宜	磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜
	白钢玉	WA	AL2O397-99%	2200-2300	白	磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化物系	黑碳化硅	SiC	SiC>95%	2840-3320	黑带光泽	硬度高于钢玉，性脆而锋利，有良好的导热性和导电性	磨削铸铁、黄铜、铝及非金属
绿碳化硅	绿碳化硅	GC	3280-3400		绿	优良的导电性
高硬磨料	立方氮化硼	CBN	立方氮化硼 usb token	8000-9000	黑	硬度仅次于金刚石，耐磨性和导电性好，发热量小	磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料
	人造金刚石	MBD	碳结晶体	10000	乳白	硬度极高，韧性很差，价格昂贵

表1 常用磨料

注：括号内的代号是旧标准代号。

（2）粒度及其选择

[1]是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大

外圆磨砂轮

于 40μm的磨料，称为磨粒。用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长

超硬磨具

度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料，称为微粉。用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。各种粒度号的磨粒尺寸见表2。

磨粒	磨粒	微粉
粒度号	颗粒尺电动液控闸阀寸（ um ）	粒度号	颗粒负离子节能灯尺寸（ um）	粒度号	颗粒尺寸（um）
14 #	1600~1250	70 #	250~200	W40	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	5~3.5
60 #	315~250	280 #	50~40	W3.5	3.5~2.5

表2 磨料粒度号及其颗粒尺寸

注：比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 细的微粉很少使用，表中未列出。

3、磨料粒度

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，磨削深度可较大，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，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。

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	2000-1600 500-400	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	W7-3.5	7-5 3.5-2.5	超精磨、镜面磨、制作研磨剂等

4、结合剂及其选择

砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。常用的结合剂种类、性能及用途见表4。

种类鹰眼监控系统	代号	性能	用途
陶瓷	V	耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差	应用广泛，适用于 v<35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等
树脂	B	强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差、气孔率小	适用于 v>50m/s的高速磨削，可制成薄片砂轮，用于磨槽、切割等
橡胶	R	强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落	适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等
灭火器标签金属	M	韧性和成形性好、强度大、但自锐性差	可制造各种金刚石磨具

表4 常用结合剂

（3）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。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。

根据规定，常用砂轮的硬度等级见表5。

硬度等级

大级

超软

软

中软

中

中硬

硬

超硬

小级

超软

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

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表5 常用砂轮硬度等级

注：括号内的代号是旧标准代号；超软，超硬未列入；表中 1 ， 2 ， 3 表示硬度递增的顺序。

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。

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