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磨工基础知识
一、砂轮：
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。
（1）磨料
磨料是砂轮的主要组成部分，它具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和一定的
韧性，以承受磨削时的切削热和切削力， 同时还应具备锋利的尖角， 以利磨削金 属。常用磨料代号、特点及应用范围简表 6.6
表 6.6 常用磨料代号、特性及适用范围
系
主要
显微硬度 别
名称
代号
成分
（ HV）
颜色
特性
适用范围
AL 2 O3
硬度高，韧性好，价 磨削碳钢、合金钢、
氧
棕刚玉 A
2200-2288 棕褐色
格便宜
可锻铸铁、硬青铜
91-96% 化 物 AL 2 O3
硬度高于棕刚玉， 磨 磨削淬硬的碳钢、 高
系
白钢玉
WA
2200-2300
白色
粒锋利，韧性差
速钢
97-99%
SiC
硬度高于钢玉， 性脆 磨削铸铁、黄铜、铝黑碳化硅 C 2840-3320 黑色带
碳 >95% 光泽
而锋利， 有良好的导 及非金属
化
热性和导电性
物
SiC
硬度和脆性高于黑 磨削硬质合金、宝 系 绿碳化硅 GC 3280-3400 绿色带
碳化硅， 有良好的导 石、陶瓷、光学玻璃、>99% 光泽
电性和导热性 不锈钢
立方
立方
硬度仅次于金刚石， 磨削硬质合金、 不锈
CBN
8000-9000
黑色
高 耐磨性和导电性好， 钢、 高合金钢等难加 氮化硼
氮化硼 发热量小
工材料
硬 磨 硬度极高，韧性很
磨削硬质合金、宝
人造
碳结
料
MBD
10000
乳白色
差，价格昂贵
石、 陶瓷等高硬度材 金刚石
晶体 料
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（2）粒度
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 40 μm 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 40 μm 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 20 μm。
砂轮的粒度对磨削表面的粗糙度和磨削效率影响很大。 磨粒粗，磨削深度大， 生产率高，但表面粗糙度值大。反之，则磨削深度均匀，表面粗糙度值小。所以 粗磨时，一般选粗粒度，精磨时选细粒度。磨软金属时，多选用粗磨粒，磨削脆 而硬材料时，则选用较细的磨粒。粒度的选用见表
表 6.7 磨料粒度的选用
粒度号 颗粒尺寸范围
/ μ m
2000-1600
粗磨、荒磨、
12-36
切断钢坯、打
20-14 500-400
磨毛刺 400-315
46-80
粗磨、半精磨、 精磨 W14-W10
10-7 200-160 165-125
100-280
50-40
磨
精磨、成型磨、
W7-W3.5
刀具刃磨、珩
3.5-2.5
剂等
7-5
超精磨、镜面 磨、制作研磨
W40-W20
适用范围
粒度号 颗粒尺寸范围
/ μ m
40-28
精磨、超精磨、 螺纹磨、珩磨 适用范围
6.7。
14-10
精磨、精细磨、 超精磨、镜面 磨
（3）结合剂
结合剂是把磨粒粘结在一起组成磨具的材料。砂轮的强度、抗冲击性、耐热
性极耐腐蚀性， 主要取决于结合剂的种类和性质。 常用结合剂的种类、 性能及适 用范围见表 6.8。
表 6.8 常用结合剂的种类、性能及适用范围
种类 陶瓷 树脂
代号
性能
耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保
持轮廓、弹性差
强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐
热性差、气孔率小
用途
应用广泛，适用于 v<35m/s 的各种
成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等 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
V B
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橡胶 金属
强度和弹性更高、 气孔率小、 耐热性差、 适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽 R
磨粒易脱落
和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等
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
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（4）硬度
砂轮硬度是指砂轮工作时， 磨粒在外力作用下脱落的难易程度。 砂轮硬， 表示磨粒难以脱落；砂轮软，表示砂轮容易脱落。砂轮的硬度等级见表 6.9 。 硬度 大
等级 级
小 级
超软
超软 D E
F
超 硬
软 中软 中 中硬 中 硬 1 P
中 硬 2 Q
硬
中 软 软 软
软
1 2 3
1 G
H
J
K
中 中 中 软
1 2 2 L
M N
中 硬 硬 超 硬
1 2 硬 3 R
S
T
Y
代号
表 6.9 砂轮的硬度等级及代号
砂轮的硬度与磨料的硬度是完全不同的两个概念。 硬度相同的磨料可以制成 硬度不同的砂轮，砂轮的硬度主要决定于结合剂性质、数量和砂轮的制造工艺。 例如，结合剂与磨粒粘固程度越高，砂轮硬度越高。
砂轮硬度的选用原则是： 工件材料硬， 砂轮硬度应选用软一些， 以便砂轮磨 钝磨粒及时脱落，露出锋利的新磨粒继续正常磨削；工件材料软，因易于磨削， 磨粒不易磨钝， 砂轮应选硬一些。 但对于有色金属、 橡胶、树脂等软材料磨削时， 由于切屑容易堵塞砂轮，应选用较软砂轮。粗磨时，应选用较软砂轮；而精磨、 成型磨削时， 应选用硬一些的砂轮， 以保持砂轮的必要形状精度。 机械加工中常 用砂轮硬度等级为 H 至 N（软 2-中 2）。 （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
表 6.10 砂轮组织分类
组织号 磨粒
62 60 58 56 54 52 50 48 46
率 % 类别 应用
紧密 精磨、成型磨 (6）形状与尺寸
砂轮的形状和尺寸是根据磨床类型、 加工方法及工件的加工要求来确定 的。常用砂轮名称、形状简图、代号和主要用途见表 6.11 。
中等 淬火工件、刀具
疏松
韧性大和硬度低的金属 44 42
40 38
36 34
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
13 14
6.10。
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表 6.11 常用砂轮形状、代号和用途
（7）磨具标记
磨具标记的书写顺序是：形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、 结合剂和允许的最高线速度。例如：砂轮的标记为
P ↓
400
× 40× 127 ↓
WA 60 ↓
L ↓
5
V ↓
35 ↓
↓
↓
最高工作线速度 (m/s)
平行砂轮 外径× 厚度× 孔径 磨料 粒度 硬度 组织号 结合剂
二、砂轮的安装、平衡与修整：
（1） 砂轮的安装
在磨床上安装砂轮应特别注意。 因为山论在高速旋转条件下工作， 在使用前 必须仔细检查： 1、核对砂轮的特性是否符合使用要求，砂轮与主轴尺寸是否相 匹配。 2、将砂轮自由地装配到砂轮主轴上，不可用力挤压。砂轮内径与主轴和 卡盘的配合间隙适当，避免过大或过小。配合面清洁，没有杂物。
3、砂轮的卡
盘应左右对称，压紧面径向宽度应相等。压紧面平直，与砂轮侧面接触充分，装
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磨床基础知识
