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前言
砂轮磨(工)具的种类很多，并有各种形状和尺寸，根据砂轮的磨料、结合剂材料以及制造工艺的不同，每一种砂轮都有一定的适用范围。若选择不当就将直接影响加工精度、表面粗糙度及生产效率。因此，磨削加工时，必须根据具体情况选用合适的砂轮。那么应如何正确选择砂轮？针对磨削中常用的砂轮进行汇总，让大家明明白白挑选砂轮。
一、普通砂轮的选择
1、磨料的選擇磨料選擇主要取決於工件材料及熱處理方法。
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）。
棕剛玉砂輪：棕剛玉的硬度高，韌性大，適宜磨削抗拉強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等，這種磨料的磨削性能好，適應性廣，常用於切除較大餘量的粗磨，價格便宜，可以廣泛使用。
白剛玉砂輪：白剛玉的硬度略高於棕剛玉，韌性則比棕剛玉低，在磨削時，磨粒容易碎裂，因此，磨削熱量小，適宜製造精磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼以及磨削薄壁零件用的砂輪，成本比棕剛玉高。
黑碳化矽砂輪：黑碳化矽性脆而鋒利，硬度比白剛玉高，適於磨削機械強度較低的材料，如鑄鐵、黃銅、鋁和耐火材料等。
綠碳化矽砂輪：綠碳化矽硬度脆性較黑碳化矽高，磨粒鋒利，導熱性好，適合於磨削硬質合金、光學玻璃、陶瓷等硬脆材料。
鉻剛玉砂輪：適於磨削刀具，量具、儀表，螺紋等表面加工質量要求高的工件。
單晶剛玉砂輪：適於磨削不鏽鋼、高釩高速鋼等韌性大、硬度高的材料及易變形燒傷的工件。
微晶剛玉砂輪：適於磨削不鏽鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等，用於成型磨，切入磨，鏡面磨削。
鋯剛玉砂輪：適於磨削奧氐體不鏽鋼、鈦合金、耐熱合金，特別適於重負荷磨削。
2、粒度的選擇主要取決於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。
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、硬度的選擇主要取決於被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面質量。
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。
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。
下列砂轮硬度选择原则供参考：
- 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；
- 磨削软而韧性大的有色金属时，硬度应选得软一些；
- 磨削导热性差的材料应选较软的砂轮；
- 端面磨比圆周磨削时，砂轮硬度应选软些；
- 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；
- 砂轮旋转速度高时，砂轮的硬度可选软1~2小级；
- 用冷却液磨削要比干磨时的砂轮硬度高1~2小级。
4、結合劑的選擇應根據磨削方法，使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。
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。砂轮适于磨削普通碳钢、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。。
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。
5、組織的選擇主要考慮工件所受的壓力、磨削方法、工件材質等。
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；磨削工具机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。
6、形狀和尺寸的選擇應根據磨床條件和工件形狀來選擇。
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。。
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：P400×150×203A60L5B35
二、金刚石砂轮的选择
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。。
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：廣泛使用人造鑽石（JR），根據它的結晶形狀和顆粒強度，分各種型號，按其特定用途選型號。
粒度：要以工件粗糙度、磨削生產率和鑽石的消耗三個方面綜合考慮。
硬度：只有樹脂結合劑鑽石砂輪才有「硬度」這一特性。一般採用S（Y1）級或更高。
結合劑：常用的結合劑有四種，其結合能力和耐磨性以樹脂、陶瓷、青銅、電鍍金屬為序，依次漸強。樹脂結合劑鑽石砂輪磨削效率高，被加工工件粗糙度好，適用範圍廣，自銳性好，不易堵塞，發熱量小，易修整，主要用於精磨工序。陶瓷結合劑鑽石砂輪主要用於各種非金屬硬脆材料、硬質合金、超硬材料等的磨削。
濃度：濃度選擇要根據使用砂輪的粒度、結合劑、形狀、加工方法、生產效率及砂輪壽命的要求而定。高濃度鑽石砂輪保持砂輪形狀的能力強，低濃度砂輪磨削時，鑽石的消耗往往更低些，應根據需要酌情選取。
形狀和尺寸：按工件的形狀、尺寸和工具機條件選用。
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。
四、大气孔砂轮的选择
大气孔砂轮在磨削时具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力强等优点。适用于软金属和塑料、橡皮和皮革等非金属材料的粗、精磨。同时，它具有散热快的特点，所以在磨削一些热敏性大的材料、薄壁工件和干磨工序中（例如刃磨硬质合金刀具和工具机导轨等）有良好的效果。
大气孔砂轮和一般陶瓷结合剂砂轮的制造方法基本一样。不同点是在配料中外加一定量的增孔剂，它在砂轮烧结前完全挥发或被烧烬，从而产生大气孔。
大气孔砂轮生产范围是：磨料一般选择碳化物和刚玉等，如常用的有黑碳化硅（C）、绿碳化硅（GC）和白刚玉（WA）等几种，这些磨料的硬度高、性脆而锋利，具有良好的导热和导电性能；磨料粒度（36#~180#）；结合剂（陶瓷结合剂）；硬度（G~M各级）；形状（平形、杯形、碗形或碟形等）；气孔尺寸（约0.7~1.4毫米）。
一般来讲，砂轮出厂时都会标识一行数值，一般的顺序都是形状代号、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂和允许的最高线速度。如「P400×40×127WA60L5V35」字母数字的具体解析如下：
「P」表示砂轮形状为平行砂轮。
「400×40×127」数字代表砂轮的尺寸大小（外径×厚度×孔径）「WA」表示砂轮磨料材质为白刚玉砂轮。 「60」表示砂轮粒度，为60#粒度(偏精磨）。 「L」表示砂轮的硬度为中软。 「5」表示砂轮的组织号，比较密实。 「V」表示砂轮的结合剂，为陶瓷结合剂，比较脆。 「35」表示砂轮线速度，35m/s速度为中等。
砂轮的选用原则：
- 磨削钢时，选用刚玉类砂轮，磨削硬铸铁、硬质合金和非铁金属时，选用碳化矽砂轮。
- 磨削软材料和硬材料时，分别选用硬砂轮和软砂轮。
- 磨削软而韧的材料时，选用粗磨料(如12～36#)；磨削硬而脆的材料时，选用细磨料(如46～100#)。
- 磨削表面的粗糙度值要求较低时，选用细磨粒，金属磨除率要求高时，选用粗磨粒。
- 要求加工表面质量好时，选用树脂或橡胶结合剂的砂轮，要求最大金属磨除率时，选用陶瓷结合剂砂轮。
关于磨(工)具硬度，有两种说法：
一、磨(工)具硬度是指结合剂在外力作用下，抵抗磨粒从磨(工)具表面脱离的抵抗力，或称为磨粒从磨(工)具表面脱离的难易程度。
二、磨(工)具的硬度是指结合剂和磨粒在工作中由于抵抗外力面从砂轮表面上破裂时的综合强度
五、选择砂轮的硬度
磨(工)具硬度反应的是结合剂把持磨粒的能力，而非魔力本身的硬度。选择磨(工)具硬度时，最基本的原则是：保证磨(工)具在磨削过程中有适当的自锐性，避免磨(工)具过大的磨损；保证磨削时不产生过高的磨削温度。
前已述及，磨(工)具硬度的高低与结合剂数量的多少有关，磨(工)具的硬度越高，结合剂数量就要多，结合剂桥越粗壮，结合剂对磨料的把持力越大，使磨粒能承受较大的磨削力而不破碎或脱落。反之，磨(工)具硬度低时，则结合剂对磨粒的把持力小，磨粒容易碎裂或脱落。因此，如果磨(工)具的硬度选得过高，不仅使磨钝的磨粒不易破碎或脱落而失去切削能力，而且也增加了磨(工)具与工件之间的摩擦力，工件表面容易发热而出现烧伤。为了及时除去磨钝的磨粒，就必须频繁地修整磨(工)具，造成磨(工)具的大量磨耗。如果磨(工)具的硬度选得国软，则磨粒还在锋锐的时候就会脱落，从而造成不必要的磨损。同时，磨(工)具磨损太快，其工作表面磨损极不均匀，还会影响工件的加工精度。
综上所述，只有正确选择磨(工)具的硬度，才能保持其正常的磨削状态，满足加工的需要。特别是刃磨魔偶写工具时，磨(工)具硬度即使偏差一小级，都会影响刃磨质量，可见磨(工)具硬度的影响是十分重要的。
选择磨(工)具硬度时，最基本的方法是：工件的硬度高，磨(工)具的硬度就要低；工件硬度低，磨(工)具的硬度就要高。因为工件硬度较低时，磨(工)具上的磨粒切入工件所承受的压力就相应较小，磨粒不易磨钝，为使磨粒不会在磨钝前就产生破碎或脱落，故选用硬度高一些的磨(工)具比较合适；反之，工件硬度高时，磨粒切入工件所承受的压力相应较大而变钝，选用硬度较软的磨(工)具可及时产生自锐，保持磨(工)具的磨削性能。但是工件材料更软而且韧性又大时（如软青铜、黄铜等，由于切下的金属切削容易堵塞磨(工)具，所以应选用粒度较粗的硬度较软的磨(工)具来加工为宜。
磨(工)具的硬度也是影响磨削区域温度高低的重要因素。磨削热导率低的工件（如合金钢时），由于工件表面温度相对较高，因此往往容易产生烧伤、裂纹，此时就应选择硬度较低、组织较松的砂轮，同时还要加强冷却，这样才能有效避免工件的烧伤。同样，磨削薄形工件时，也需采用组织较松、硬度较低的砂轮。当磨削薄壁空心工件的外圆时，砂轮的硬度较之磨实心工件时低些，这也是为了防止磨削温度升高而引起工件变形之故。
选择磨(工)具时硬度时，一般还要考虑以下情况
- 磨(工)具与工件接触面积大时，磨(工)具的硬度应选的低一些，以免工件发热过高而影响磨削质量。例如，立轴平磨所用的磨(工)具硬度较低；平磨磨削和内软磨削所用的砂轮硬度比外圆磨削用的砂轮硬度低。但在磨细而长的内孔时，由于砂轮速度低，砂轮容易磨损而使工件产生锥度（喇叭口），因而砂轮的硬度又要比一般内圆磨时高些。同样，磨小孔径的工件可采用较硬的的砂轮，磨大孔径的工件则应采用较软的砂轮。
- 磨断续的表面和铸件打毛刺时，应该选用硬级或超硬级的砂轮; 重负荷磨钢坯时，也应选硬级或超硬级的砂轮，以免砂轮磨损太快。
- 修整用的代钻石磨（工）具（砂轮或油石），由于修整时的压力较大，需要较高的硬度，因此常采用超硬级的磨（工）具。
- 重型磨床和刚性较好的磨床，由于它们在磨削时的振动较小，磨粒不容易被破坏，因此可用硬度较低的砂轮。
- 外圆切入磨削时，为避免工件烧伤，砂轮硬度应比轴向进给时低些。
- 自动走刀的磨床可以比手动走刀的磨床用较软的砂轮。
- 加工表面要求粗糙度值越小，工件尺寸要求越精确时，应选择硬度较低的砂轮，以避免磨削发热过多，工件表层组织变坏。例如，用超软级镜面磨削树脂结合剂砂轮，可以磨出粗糙度Rz为0.05μm的表面，但是，对于一般精磨用砂轮，硬度又要高些，否则会由于砂轮工作表面产生不均匀磨损而影响工件的加工精度。
- 工件表面出现的划痕，常与磨(工)具硬度选择不当有关。当磨(工)具硬度太低时，磨粒容易脱落，于是由于挤压或摩擦的作用，脱落的磨粒会划伤工件表面，因而此时要适当提高磨(工)具的硬度。
- 干磨时工件容易发热，应比湿磨时选用软1~2小级的砂轮。
- 生产效率要求较高时，可以选用软一些的砂轮，以利于砂轮的自锐，减少修整次数。但砂轮的磨损会相应的增加，因而在技术经济指标上要进行全面的分析比较。
- 高速磨削时，当进给速度不变，则磨粒切下的切屑变薄，磨粒承受的切削力相应减小，砂轮的磨损也就慢些，此时为了改善砂轮的自锐情况，其硬度就要比普磨磨削时软1~2小级，这是高速精磨时的情况。 同样，对于一些不平衡的工件（如曲轴等），由于磨削时的工件速度不能太高，因此砂轮的硬度也要选得低一些，以免烧伤工件。 以提高切削效率为主要目的的高速磨削，切入进给量要加大，此时磨粒上承受的磨削力增加。 为了保证磨粒不过早脱落，砂轮的硬度就应比普通磨削时高1~2小级。
- 磨钢球（滚珠）时，应选超硬级的砂轮; 一般切断工件，砂轮的硬度应选中至中硬级。
- 刃磨硬质合金和高速钢刀具时，应选择J~G硬度的砂轮。
- 成形磨削时，为了保持工件的正确几何形状，砂轮的磨损不应太大，因此砂轮的硬度应高一些。
