白刚玉-常用砂轮有几种类型

  白刚玉砂做的砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，需要根据具体条件选用合适的砂轮。 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，磨料需要锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1 。 表1 常用磨料 类 别 名 称 代号 特 性 用 途 氧化物系 棕刚玉 A(GZ) 含 91~96% 氧化铝。棕色，硬度高，韧性好，价格便宜 磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等 白刚玉 WA(GB) 含 97~99% 的氧化铝。白色，比棕刚玉硬度高、韧性低，自锐性好，磨削时发热少 精磨淬火钢、高碳钢、高速钢及薄壁零件 碳化物系 黑色碳化硅 C(TH) 含 95% 以上的碳化硅。呈黑色或深蓝色，有光泽。硬度比白刚玉高，性脆而锋利，导热性和导电性良好 磨削铸铁。黄铜、铝、耐火材料及非金属材料 绿色碳化硅 GC(TL) 含 97% 以上的碳化硅。呈绿色，硬度和脆性比 TH 更高，导热性和导电性好 磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等 高硬磨 料系 人造金刚石 D(JR) 无色透明或淡黄色、黄绿色、黑色。硬度高，比自然金刚石性脆。价格比其它磨料贵好多倍 磨削硬质合金、宝石等高硬度材料 立方氮化硼 CBN (JLD) 立方型晶体结构，硬度略低于金刚石，强度较高，导热性能好 磨削、研磨、珩磨各种既硬又韧的淬火钢和高钼、高矾、高钴钢、不锈钢 注：括号内的代号是旧标准代号。

   2 ）粒度及其选择 粒度指磨料颗料的大小。粒度分磨粒与微粉两组。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如 60 # 粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有 60 个孔眼的筛网，而不能通过每英寸 70 个孔眼的筛网。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（ W ）。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（ mm ） 粒度号 颗粒尺寸（ mm ） 粒度号 颗粒尺寸（ mm ） 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。 不同粒度砂轮的应用见表3 。 表3 不同粒度砂轮的使用范围 砂轮粒度 一般使用范围 砂轮粒度 一般使用范围 14 # ~24 # 磨钢锭、切断钢坯，打磨铸件毛刺等 120 # ~W20 精磨、珩磨和螺纹磨 36 # ~60 # 一般磨平面、外圆、内圆以及无心磨等 W20 以下 镜面磨、精细珩磨 60 # ~100 # 精磨和刀具刃磨等 。

  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 名 称 代号 性 能 用 途 陶瓷结合剂 V(A) 耐水、耐油、耐酸、耐碱的腐蚀，能保持正确的几何形状。气孔率大，磨削率高，强度较大，韧性、弹性、抗振性差，不能承受侧向力 V 轮 ＜ 35m/s 的磨削，这种结合剂应用广，能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等 树脂结合剂 B(S) 强度大并富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作。有摩擦抛光作用，但坚固性和耐热性比陶瓷结合剂差，不耐酸、碱，气孔率小，易堵塞 V 轮 ＞ 50m/s 的高速磨削，能制成薄片砂轮磨槽，刃磨刀具前刀面。高精度磨削。湿磨时切削液中含碱量应＜ 1.5% 橡胶结合剂 R(X) 弹性比树脂结合剂更大差，强度也大。气孔率小，磨粒容易脱落，耐热性差，不耐油，不耐酸，而且还有臭味 制造磨削轴承沟道的砂轮和无心磨削砂轮、导轮以及各种开槽和切割用的薄片砂轮，制成柔软抛光砂轮等 金属结合剂 ( 青铜、电镀镍 ) J 韧性、成型性好，强度大，自锐性能差 制造各种金刚石磨具，使用寿命长 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 软 中 软 中 中 硬 硬 小级 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 代 号 G (R 1 ) H (R 2 ) J (R 3 ) K (ZR 1 ) L (ZR 2 ) M (Z 1 ) N (Z 2 ) P (ZY 1 ) Q (ZY 2 ) R (ZY 3 ) S (Y 1 ) T (Y 2 ) 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，易产生烧坏和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。

  5 ）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坏和产生裂纹，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 在砂轮的端面上一般都印有标志，例如砂轮上的标志为 WA60LVP400 × 40 × 127 ，它的含意是： 图1 砂轮型号 图2 标志的含义 由于更换一次砂轮很麻烦，因此，除了重要的工件和生产批量较大时，需要按照以上所述的原则选用砂轮外，一般只要机床上现有的砂轮大致符合磨削要求，就不必重新选择，而是通过适当地修整砂轮，选用合适的磨削用量来满足加工要求。