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磨削加工砂轮的选择及使用

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版本号

第一版

砂轮

修订状态

第 1 次

制订时间

2022年11月

修订时间

一、砂轮型号描述

例一：（P500×40×203.2 WA 320 K VS 35m/s）

P	500	40	203.2	WA	320	K	VS	35m/s
形状	砂轮外径	砂轮厚度	砂轮内径	白刚玉	粒度	硬度	结合剂	最高线速度

例二：（P610x75x304.8 SGB 60 -K 8 VS 35m/s）

P	610	75	304.8	SGB	60	-K	8	VS	35m/s
形状	外径	厚度	内径	陶瓷烧结钢玉	粒度	硬度	组织号	结合剂	最高线速度
1、磨料的选择范围 2、砂轮的形状
					油田水处理

种类		代号	名称	颜
传统类	钢玉类	A	棕刚玉	黑棕
		WA	白钢玉	白
		SA	单晶钢玉	灰
		PA	铬钢玉	粉红
	碳化硅类	C	碳化硅	黑
	碳化硅类	GC	绿碳化硅	绿
超硬		CBN	立方氮化硼
超硬		SDC	金刚石
微晶类（以矿石为基础的二次人工合成，强硬度介于传统与超硬之间）		SG	陶瓷烧结刚玉
		NQ	新型陶瓷烧结刚玉
		TG	门控系统特殊陶瓷刚玉

形状	国际标准	中国国标
平形	T1A	P
单面凹	T5A	PDA
双面凹	T7A	PSA
杯形	T6	B
碗形	T11	BW
碟形	T12	D
单面斜	T1C	PDX
双面斜	T4	PSX

3、砂轮的尺寸范围

外径尺寸 20-1200mm

厚度 3.2-305mm 孔径根据不同机床要求配置

4、粒度

一般陶瓷砂轮粒度范围从 24#-320#，常见粒度为 46#、60#、80#、100# 和 120#。粒度的选择是根据工件表面所要达到的粗糙度来决定，常用的粒度与表面粗糙度有以下大致的对应关系 :

粒度	36-46	54-60	70-80	90-100
粗糙度	Ra1.6	Ra0.8	Ra0.4	Ra0.2

同时粒度还与接触面积有关系，如果是平面磨或在接触面积较大的情况下，同样的粒度加工面可以获得比较好的光洁度。

5、砂轮硬度的选择

砂轮的硬度是指磨料之间的结合度，砂轮中结合剂量的多少决定了砂轮的硬度高低。砂轮的硬度软，表示砂轮磨粒容易脱落；砂轮的硬度硬，表示砂轮的磨粒较难脱落。用户需要根据具体的磨削（如进刀量、粗糙度、材质）要求来灵活选择砂轮的硬度。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。砂轮硬度等级表如下表：

砂轮硬度

名称

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

D E F

工件硬度	砂轮硬度
≤ 45 HRC	M
45-55 HRC	L
50-60 HRC	K
58-62 HRC	J
60-65 HRC	H

（砂轮硬度的选择应根据砂轮具体工作环境而定）

5、组织号

组织号是指固结磨具中磨料所占有的体积 , 以重量 % 比表示 . 通常组织在磨具标志中不显示 , 而制造时设制配方时 , 自我控制以阿拉伯数字表示. 即数字愈大, 组织愈松, 即固结磨具中磨料的比率愈少；反之数字愈小组织愈紧, 所占的磨粒比率愈高. 通常组织号从 0-14 共15 个级。

（组织号也称气孔率，长有5 /6/7/8/10/12/15等级，8为正常等级，一般省略不写）

6、结合剂

结合剂是指砂轮中各类结合剂与磨料粘结的材料 . 不同的线速度、硬度和组织结构会有不同的结合剂配方和代号，固结磨具通常采用陶瓷 (V)、树脂 (B)、橡胶 (R)、金属 (M) 四大类别结合剂。实际选型应根据不同磨削条件选择相适应的结合剂。

7、最高线速度

砂轮的线速度即每秒砂轮外径拉成直线所走的距离 , 单位为“米 / 秒”。砂轮线速度一般指“砂轮安全限速范围”。砂轮上所标注的线速度为最高线速度，例如：砂轮上标注为 35M/S，则在磨削过程中，该砂轮的安全使用速度不能超过 35m/s，不然砂轮将有爆裂危险。

8、磨料的选择范围（补充一、1）

磨料代号	磨料特性	可供粒度
A	棕刚玉，成本低，适合于硬度较低的碳钢，合金钢，铸铁工件的磨削。	36-220
WA(38A）	白刚玉，广泛应用于合金钢，工具钢工件的磨削。自锐性好，锋利度高。	24-400
AWA(19A)	棕白混和刚玉，集二者特点，用于硬度中等的工件磨削，即可保证工件的表面粗糙度，又具有一定的磨削效率。	36-220
PA(25A)	铬刚玉，磨削性能同白刚玉，由于磨料具有一定的韧性且保持性好，对工件表面粗糙度的改善具有一定的作用，是WA的升级版。	36-240
SA(32A)	单晶刚玉，磨料颗粒锋利并坚硬，对高硬度的合金钢，工具钢，及不锈钢工件具有很好的磨削效果，适合镀铬材料。	24-320
MA(80A）	新型单晶刚玉，磨料中不含硫的成份，适应环保需要，磨削性能同SA。	服装吊牌制作46-120
SG	陶瓷烧结刚玉，具有硬度高，韧性好，锋利度高等优点。适用于各种材料的高效磨削，可以做成不同 SG 含量的砂轮，以达到最佳性价比,多是用于外圆磨。	36-180
NQ	新型陶瓷烧结刚玉，特殊设计的磨料结构对于高速，低磨削力的应用 ( 如内圆磨 ) 有着非常好的磨削效果，同样可以做成不同 NQ 含量的砂轮以达到不同的应用效果。	46-150
TG	特殊陶瓷刚玉，磨料呈条状，可以获得很好的磨削进给，适合于强力磨，齿轮成型磨，内圆成型磨。	46-120
C、GC	黑碳化硅/ 绿碳化硅，适用于铸铁，不锈钢，有金属，非金属( 如橡胶 ) 的磨削。	24-320

CBN	立方氮化硼，适合磨削材料HRC＞55，价格高、修正难、加工持久性与尺寸一致性好等特点，常用于高硬度、高精度的外圆与内孔槽的加工
SDC	金刚石，适合磨削材料HRC＞65，加工石墨、半导体、超硬涂层等，具有价格高、修正难、持久性好等特点，不适合磨削含碳量高的材料，容易高温碳化。

二、特殊磨削

1、铝轧辊的磨削

铝轧辊一般是指用来轧制铝板、铝箔的轧辊，常见材料为 9Cr2Mo 合金钢。铝轧辊磨削通常采用陶瓷砂轮，因为轧辊表面要求具有稳定一致和很好的光洁度，在这点上，陶瓷砂轮比树脂砂轮能获得更好的稳定性。砂轮的基本型号 WA120-H8V

2、铸铁的磨削

对于灰口铸铁、球墨铸铁和合金铸铁等铸铁材料，通常选用碳化硅磨料砂轮来进行磨削。但是碳化硅磨料在磨削时自我损耗太快，并导致工件的尺寸无法控制，所以有时也会用刚玉砂轮来磨削铸铁工件。

★铸铁压缩机曲轴常见砂轮型号 AWA80-L8V 或 WA80-L8V

★铸铁柴油机曲轴常见砂轮型号 PA70-L8V 或 SGB70-L8V

3、不锈钢工件的磨削

针对不锈钢工件的磨削加工，通常采用单晶刚玉砂轮。因为不锈钢磨削时比较“粘”，所以需要具有锋利切削刃的磨料。砂轮的基本型号 SA60-J8V

当不锈钢工件的直径比较小的时候，可以选用绿碳化硅砂轮来磨削。因为绿碳化硅磨料也有很好的切削能力。砂轮的基本型号 GC100-M8V

4、强力磨削

强力磨是指砂轮以深切缓进的方式进行磨削，通常应用于航空发动机叶片，汽轮机叶片的榫齿磨削，瓦楞辊辊槽的成型磨削，以及机床导轨的大进给量磨削等。

强力磨砂轮通常是气孔结构，气孔的目的是让冷却液有效进入到磨削区域，避免烧伤，并能容纳金属屑，避免堵塞砂轮的表面。根据磨削情况的不同，气孔的种类可以设计成大气孔 ( 组织号 12)、中气孔 ( 组织号 11) 和微气孔 ( 组织号 10)。

以下是应用于发动机叶片、瓦楞辊和机床导轨的常用强力磨砂轮型号：

*发动机叶片常用砂轮型号 P400X25X127 WA60-G25VCF2 或 3TG80-G10VXP

*机床导轨常用砂轮型号 PSA600X100X250 WA46-H25VCF2 或 SA46-G25VCF2

三、传统类的平面磨和外圆磨砂轮常见尺寸和规格

形状	尺寸( 外径X 厚度X 内径)		规格 1	规格 2	备注
形状	公制( 毫米)	英制( 英寸)	规格 1	规格 2	备注
P	250X25X75		WA46-60 K8VBE	PA46-60 K8VBE	WA 用于磨削普通碳钢工件 PA用于磨削合金钢和淬火钢工件粒度选择 : 46 粒可达到Ra1.2-1.6 60 粒可达到Ra0.4-0.8
	300X40X127		WA46-100 K8VBE	PA46-100 K8VBE
	305X25.4X76.2	12 X 1 X 3	WA46-60 K8VBE	PA46-60 K8VBE
	305X25.4X127	12 X 1 X 5	WA46-60600x22助燃剂 K8VBE	PA46-60 K8VBE
	305X32X76.2	12 X 1-1/4 X 3	WA46-60 K8VBE	PA46-60 J8VBE
	305X32X127	12 X 1-1/4 X 5	WA46-60 K8VBE	PA46-60 J8VBE
	305X38X127	12 X 1-1/2 X 5	WA46-60 K8VBE	PA46-60 J8VBE
	355X38X127	14 X 1-1/2 X 5	WA46-60 K8VBE	PA46-60 H8VBE	WA 磨削普通碳钢工件 PA 磨削合金钢和淬火钢工件粒度选择 : 36 粒相对于 46 粒而言可获得较大进刀量，但平面粗糙度略差于46 粒。
	355X50X127	14 X 2 X 5	WA36-46 K8VBE	PA36-46 J8VBE
	405X50X127	16 X 2 X 5	WA36-46 K8VBE	PA36-46 J8VBE
	400X50X203		WA46-80 K8VBE	PA46-80 K8VBE
	510X50X127		WA36-46 J8VBE	PA36-46 H8VBE
	510X75X127		WA36-46 J8VBE	PA36-46 H8VBE
	510X75X203.2		WA36-46 J8VBE	PA36-46 H8VBE
	510X100X203.2		WA36-46 J8VBE	PA36-46 H8VBE

特殊应用 : a、不锈钢工件研磨，选用单晶刚玉砂轮，规格 SA60-J8VBE；

b、铜和铝合金工件磨削，选用绿碳化硅砂轮，规格 GC60-J VK；

c、砂轮外径尺寸非常接近的可以通用，如外径 300mm 与 305mm 可以通用；

d、橡胶辊外圆磨削，选用绿碳化硅气孔砂轮，规格 GC60-H V02P；

四、砂轮的使用

1、砂轮的搬运

所有的砂轮都是相对易碎的产品，在搬动时必须小心轻放。

允许	不允许
1．收到砂轮后应立即进行检查，确认砂轮没有在运输过程中受损或产生裂纹。 2．对砂轮的支撑必须牢固。 3．将砂轮小心地移放到架子上。	1．用容易吸潮的材料来包装砂轮。 2．在地上滚动砂轮。 3．将砂轮斜靠在设备旁边。 4．在砂轮上堆放其他工具及零件。

2、砂轮的保存

保存砂轮时，应对不同类型的产品提供适宜的架子。

允许	不允许
1．对存放的各种砂轮提供合理的支撑。 2．根据砂轮尺寸、形状的不同，将砂轮竖放或平放保存。 3．将砂轮存放在干燥的地方。	1．将砂轮放在潮湿的地方。 2．将砂轮存放在温差变化大的地方。 3．将砂轮存放在温度在冰点或接近冰点的地方。

3、砂轮安装就位前的检查

安装就位前，用目测法或利用声音检查砂轮可能存在的损坏或损伤情况，以及检查机床和砂轮之间的转速是否相符。

耐磨铸铁

允许	不允许
1、目测检查 : 所有砂轮在使用前必须进行目测检查，如有损坏，请勿使用。. 2、声音检查 ( 敲击试验 ): 陶瓷结合剂砂轮在使用前应先进行声音检查。若砂轮无裂纹，则发出清脆的声音，反之则发出闷声或哑声。 3、校对机床的转速是否与砂轮上所标明的最高安全使用速度相符。	1．将已开裂或受损的砂轮安装就位到轮轴上。 2．超过砂轮所限定的最高安全使用速度。

转速 (rpm) 与线速度 (m/s) 的换算公式 :

线速度 (m/s单面铜基板) =

4、砂轮的安装

正确的砂轮安装就位步骤对砂轮的安全有效使用是极其重要的，因此必须确保实施砂轮安装就位的人员具有相当专业的实际操作水平

允许	不允许
1．砂轮主轴必须笔直、光滑、洁净、无损；主轴尺寸必须在公差允许范围之内。 2．砂轮必须能够自由地安装到主轴或法兰上。 3.法兰盘、卡盘压紧面必须平整、洁净，且外径至少不小于砂轮外径的三分之一。 4.法兰盘的平面度需要定期测量。正确的法兰盘平面度应该在0.01mm 之内，如果平面度有超差，则需要对法兰盘进行维护。 5.砂轮与卡盘压紧面之间必须衬以柔性材料制成的衬垫( 如诺顿砂轮采用纸质商标圈)，压紧面应保持平整干净，无任何附着物，并且要在法兰盘圆周外部露出 2mm 以上。 6.对带有平衡调整装置的磨削系统，必须按要求先进行系统平衡调整。 7.对于多点紧固的法兰，应根据机床制造厂商所建议的力矩大小将法兰用力均匀地紧固在砂轮上。安装时应注意螺钉和螺母的松紧程度，压紧到足以带动砂轮且不产生滑动为宜。多个螺钉拧紧时应按对角顺序，分数次逐步拧紧，有条件应采用测力扳手。	1．将砂轮强行安装在主轴上或任意改变砂轮的孔径 ( 如果砂轮孔径与主轴不符，另外选用尺寸相符的砂轮 )。 2．使用不干净、不平衡、带毛刺或尺寸大小不同、凹纹不同的法兰。 3．对于多点紧固的法兰，将紧固螺丝拧的过紧。

5、砂轮的使用

即便是符合各项安全检查要求的砂轮，使用中是否安全，在很大程度上还取决于砂轮的实际使用过程和正确的操作方法

允许	不允许
1．在启动机床前，先检查机床的各项防护装置和各种动作的复位开关是否已调整到位且牢固。 2.在开始修整和使用砂轮之前，将砂轮在带有防护罩的情况下 ( 防护罩至少罩住砂轮直径的一半 ), 以工作速度空转 3-5 分钟。 3.在磨削时，操作者应戴好安全防护眼镜或其他相类似的安全用品。 4.修整或使用砂轮时，接触要轻缓。在必要的时候，重新修整砂轮。 5.在砂轮停止转动前，请先将冷却液关闭，以免造成砂轮失去平衡。 6．修整砂轮后，必须保证在金刚笔复位后才能进行加工。 7．防止扳手等异物混入。	1．在防护罩未到位前启动机床。 2．在机床启动后，操作者直接面对砂轮站立。 3．将工件强行挤入砂轮，磨削压力或进给量过大。 4．强制磨削致使机床马达明显减速或使工件发烫。 5．将静止不动的砂轮浸入液体内。 6．对砂轮施加外力使其停止转动。 7．持续使用未经修整且表面已钝化的砂轮。 8．将砂轮用于与其设计不符的其他操作，如侧面磨削等。