本
文
摘
要
磨削加工
一、什么是砂轮？
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。因此砂轮主要是由磨料、结合剂和气孔构成，其中，磨料负责切削，结合剂用来固定磨粒，气孔用来帮助容屑、排屑、散热、冷却等。
二、砂轮的工作机理
砂轮通过高速旋转，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。
三、砂轮的分类
（1）按形状分类：
平形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮、碗形砂轮等。
（2）按磨料的种类：
普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方氮化硼等）砂轮
（3）按结合剂分类：
陶瓷结合剂V、树脂结合剂B、橡胶结合剂R、金属结合剂M、复合结合剂等。
郑州博特CBN砂轮四、砂轮的影响因素
1、磨料
磨料的作用主要是负责切削，所以必须锋利，并具备较高的硬度，良好的耐热性和一定的韧性。磨料又可以分为三大类：氮化物系（棕刚玉A、白刚玉WA、铬刚玉PA），碳化物系（碳化硅GC、碳化硼BC等），高硬度类（立方氮化硼、人造金刚石）
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 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。
3、结合剂
1） 陶瓷结合剂金刚石砂轮V：以玻璃为结合剂主要原料，添加一定量的辅助填料，与金刚石磨料按一定浓度充分混合后制造而成。
优点是具有高耐热性，切削锋利，磨削效率高，磨削过程中不易发热及堵塞，热膨胀量小，容易控制加工精度，且修整较为容易，适合加工PCD、PCBN。
2） 树脂结合剂金刚石砂轮B：是以热塑性酚醛树脂为结合剂主要材料，添加一定量的辅助填料，与金刚石磨料按一定浓度充分混合后热压成型。
磨料保持力较金属结合剂略低，自锐性好，不易堵塞，结合剂自身有一定的弹性，不易引起负荷，适用于硬质合金、高速钢。
3） 金属结合剂金刚石砂轮M，是以铜锡或铜锌为结合剂原料，添加一定量的辅助填料，与金刚石磨料按一定浓度充分混合后制造而成。
砂轮结合强度高磨粒保持力强，耐热耐磨性好，但自锐性相对较差，容易堵塞，发热，修整也比较困难，应用范围较小。
耐磨性：金属结合剂金刚石砂轮 > 树脂结合剂金刚石砂轮 ≈ 陶瓷结合剂金刚石砂轮；
效率：陶瓷结合剂金刚石砂轮 > 树脂结合剂金刚石砂轮 > 金属结合剂金刚石砂轮；
4、砂轮硬度
不同于物理学上的硬度表示的是“材料局部抵抗硬物压入其表面的能力"。
砂轮硬度是磨料磨具行业的一个特有的概念，指的是结合剂对磨料的把持能力或受到外力后，磨粒从砂轮上脱落的难易程度，砂轮硬，也就是结合剂对磨粒的把持力大，磨粒难以脱落，表现为砂轮磨削时的自锐性差，反之则自说性好。
砂轮的硬度由结合剂的黏结强度决定的，而不是靠磨料的硬度。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。
选砂轮硬度一般原则是加工软金属时，砂轮的工作磨粒磨损慢，不需要太早脱离，则选硬砂轮，加工硬金属时，砂轮的工作磨粒磨损较快，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。
选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性。希望锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。
5、组织
组织的表征指的是磨粒、粘合剂、气孔之间的比例关系。磨粒在砂轮总体中占比例越大，砂轮组织越致密，气孔越小。
砂轮组织分为紧密、中等、疏松三个级别，紧密组织砂轮：组织号0-3，磨粒占砂轮体积大于55%，紧密组织砂轮磨具适用于重力下的磨削。在成型磨削或精密磨削时，紧密组织砂轮能保持砂轮的成形性，并可获得较小的粗糙度。中等组织砂轮：组织号4-7，磨粒占砂轮体积在54-58%之间。适用于一般的淬火钢及刀具的刃磨等。疏松组织砂轮：组织号8-12，磨粒占砂轮体积在46-38%之间。疏松组织砂轮不易阻塞，使用于平面磨、内圆磨等磨削接触面积较大的工序，以及磨削热敏性强的材料或薄工件。
五、砂轮的表示方法
郑州博特CBN砂轮牌号五、关键参数指标
1）自锐性；砂轮自锐性是指磨粒磨钝后会在磨削力和热冲击作用下发生破碎或脱落，从而形成新的切削刃口，使砂轮保持磨削能力。砂轮硬度实际上反映了砂轮的自锐性。
日 砂轮硬，也就是结合剂对磨粒的把持力大，磨粒难以脱落，表现为砂轮磨削时的自锐性差，反之则自锐性好。
2）耐用度：自锐性和耐用度两个指标是对立关系，自锐性越好，耐用性越差，因此两者之间要取一个平衡点。
