910327砂轮
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。
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概况
分类
砂轮的属性
注意事项
概况
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、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
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
砂轮
砂轮氮化硼等）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。
砂轮的属性
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）磨料及其选择
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 。
表1 常用磨料
系别 名称 代号 主要成分 显微硬度(HV) 颜色 特性 适用范围
氧化物系 棕刚玉 A AL2O3 91-96% 2200-2288 棕褐色 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 白色 硬度高于棕刚玉，磨粒锋利，韧性差 磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化物系 黑碳化硅 C SiC>95% 2840-3320 黑色带光泽 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 GC SiC>99% 3280-3400 绿色带光泽 硬度和脆性高于黑碳化硅，有良好的导电性和导热性 磨削硬质合金、宝石、陶瓷、光学玻璃、不锈钢
高硬磨料 立方氮化硼 CBN 立方氮化硼 8000-9000 黑色 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 乳白色 硬度极高，韧性很差，价格昂贵 磨削硬质合金、宝石、陶瓷等高硬度材料
注:括号内的代号是旧标准代号。
（2）粒度及其选择
粒度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 。
表2 磨料粒度号及其颗粒尺寸
磨 粒 磨 粒 微 粉
粒 度 号 颗 粒 尺 寸 （ um ） 粒度号 颗 粒 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
注:比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 细的微粉很少使用，表中未列出。
磨料粒度的选择，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 [1]? 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
（3）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 。
表4 常用结合剂
种类 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
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
（4）硬度
注:括号内的代号是旧标准代号。
（4）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 。
表5 常用砂轮硬度等级
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 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
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。
（5）组织
砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。砂轮有三种组织状态:紧密、中等、疏松；细分成 0-14号间，共15级。组织号越小，磨粒所占比例越大，砂轮越紧密；反之，组织号越大，磨粒比例越小，砂轮越疏松，见表6.10。
表 6.10 砂轮组织分类
磨粒率% 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34
类别 紧密 中等 疏松
应用 精磨、成型磨 淬火工件、刀具 韧性大和硬度低的金属
（6）形状尺寸及其选择
根据机床结构与磨削加工的需要，砂轮制成各种形状与尺寸。表6 是常用的几种砂轮形状、尺寸、代号及用途。
砂轮的外径应尽可能选得大些，以提高砂轮的圆周速度，这样对提高磨削加工生产率与表面粗糙度有利。此外，在机床刚度及功率许可的条件下，如选用宽度较大的砂轮，同样能收到提高生产率和降低粗糙度的效果，但是在磨削热敏性高的材料时，为避免工件表面的烧伤和产生裂纹，砂轮宽度应适当减小。
表6 常用砂轮形状及用途
砂轮名 称 简图 代号 尺寸表示法 主要用途
平形砂 轮
P P D × H × d 用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等
双面凹砂轮
PSA PSA
D × H × d—2—d 1 × t 1 × t 2 用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具
双斜边砂轮
PSX PSX D × H × d 用于磨削齿轮和螺纹
筒形砂 轮
N N D × H × d 用于立轴端磨平面
碟形砂 轮
D D D × H × d 用于刃磨刀具前面
碗形砂 轮
BW BW D × H × d 用于导轨磨及刃磨刀具
举例说明
编号的含义
41-A30Q4BF MAX SPEED R.P.M
41
按国际惯例指 T41- 平行砂轮 T42- 钹型切断砂轮 T27- 钹型磨片砂轮
A
磨料: A- 棕刚玉 WA- 白刚玉 C- 黑炭化硅 GC 绿碳化硅
AC 混合磨料 SA- 单晶刚玉 MA- 微晶刚玉 BA- 黑刚玉 ZA- 锆刚玉
PA- 铬刚玉 FA- 半脆刚玉 SG- 陶瓷刚玉 SC- 立方碳化硅 BC- 碳化硼 D- 金刚石
30
磨料粒度:分 16 、 20 、 24 、 30 、 36 、 40 、 46 、 54 、 60 、 70 、 80 、 90 、 100 、 120 、 150 、 180 、 220 .240（以细称为微粉）
Q
砂轮硬度 分: F 、 Q 、 H 、 J 、 K 、 L 、 M 、 N 、 P 、 Q 、 R 、 S 、 T 、 Y
4
组织号:根据磨料在砂轮制品中所占的体积比率分
0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12
B
结合剂类型
F
增强型
MAX SPEED
最大允许线速度 米 / 秒
R.P.M
最大允许转速 转 / 分
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注意事项
砂轮的使用有一定的危险性。为了大家的安全，下边列出使用中的注意事项:
砂轮机是机械工厂最常用的机器设备之一，它的安装是否合理，是否符合安全要求；它的使用方法是否正确，是否符合安全操作规程。这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全，因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视。
1 安装过程中的注意事项
安装时首先要对砂轮的安全质量进行检测,方法,用尼绒锤(也可以用笔)轻敲砂轮侧面,音响清脆则没问题.
定位问题 砂轮机安装在什么位置，是我们安装过程中首先要考虑的问题，只有选定了合理又合适的位置，我们才能进行其它的工作。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方，一般较大的车间应设置专用的砂轮机房。如果确因厂房地形的限制不能设置专用的砂轮机房，应在砂轮机正面装设不低于1.8m高度的防护档板，并且档板要求牢固有效。
平衡问题 砂轮的不平衡主要是由砂轮的制造和安装不准确，使砂轮重心与回转轴不重合而引起的。不平衡造成的危害主要表现在两个方面，一方面在砂轮高速旋转时，引起振动，易造成工件表面产生多角形振痕；另一方面，不平衡加速了主轴的振动和轴承的磨损，严重时会造成砂轮的破裂，甚至造成事故。因此，要求直很大大于或等于200mm的砂办公楼装上卡盘后应先进行静平衡，砂轮在经过整形修整后或在工作中发现不平衡时，应重复进行静平衡。
匹配问题 匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题。按标准要求，砂轮卡盘直径不得小于被安装砂办公楼直径的1/3，且相应规定砂轮磨损到直径比卡盘直径大10mm时应更换新砂轮。这样就存在一个卡盘和砂轮的匹配问题，否则会出现这样的情况，“大马拉小车”造成设备和材料的浪费；“小马拉大车”又不符合安全要求，易造成人身事故。因此，卡盘与砂轮的合理匹配，一方面可以节约设备，切约材料；另一方面又符合安全操作要求。此外，在砂轮与卡盘之间还应加装直径大于卡盘直径2mm，厚度为1mm~2mm的软垫。