砂輪的特性及種類

砂輪是磨削的主要工具，它是由磨料和結合劑構成的多孔物體。其中磨料、結合劑和孔隙是砂輪的三個基本組成要素。隨著磨料、結合劑及砂輪製造工藝等的不同，砂輪特性可能差別很大，對磨削加工的精度、粗糙度和生產效率有著重要的影響。

因此，必須根據具體條件選用合適的砂輪。

砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結合劑、形狀及尺寸等因素來決定，現分別介紹如下。

（ 1 ）磨料及其選擇磨料是製造砂輪的主要原料，它擔負著切削工作。因此，磨料必須鋒利，並具備高的硬度、良好的耐熱性和一定的韌性。常用磨料的名稱、代號、特性和用途見表1 。

表1 常用磨料

注：括號內的代號是舊標準代號。

（ 2 ）粒度及其選擇粒度指磨料顆料的大小。粒度分磨粒與微粉兩組。磨粒用篩選法分類，它的粒度號以篩網上一英吋長度內的孔眼數來表示。

例如 60 # 粒度的的磨粒，說明能通過每英吋長有 60 個孔眼的篩網，而不能通過每英吋 70 個孔眼的篩網。微粉用顯微測量法分類，它的粒度號以磨料的實際尺寸來表示（ w ）。各種粒度號的磨粒尺寸見表2 。

表2 磨料粒度號及其顆粒尺寸

注：比 14 # 粗的磨粒及比 w3.5 細的微粉很少使用，表中未列出。

磨料粒度的選擇，主要與加工表面粗糙度和生產率有關。

粗磨時，磨削餘量大，要求的表面粗糙度值較大，應選用較粗的磨粒。因為磨粒粗、氣孔大，磨削深度可較大，砂輪不易堵塞和發熱。精磨時，餘量較小，要求粗糙度值較低，可選取較細磨粒。

一般來說，磨粒愈細，磨削表面粗糙度愈好。

不同粒度砂輪的應用見表3 。

表3 不同粒度砂輪的使用範圍

（ 3 ）結合劑及其選擇砂輪中用以粘結磨料的物質稱結合劑。砂輪的強度、抗衝擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定於結合劑的效能。常用的結合劑種類、效能及用途見表4 。

表4 常用結合劑

注：括號內的代號是舊標準代號。

（ 4 ）硬度及其選擇砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟，表示砂輪的磨粒容易脫落，砂輪的硬度硬，表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個不同的概念。

同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪，它主要決定於結合劑的效能、數量以及砂輪製造的工藝。磨削與切削的顯著差別是砂輪具有「自銳性」，選擇砂輪的硬度，實際上就是選擇砂輪的自銳性，希望還鋒利的磨粒不要太早脫落，也不要磨鈍了還不脫落。

根據規定，常用砂輪的硬度等級見表5 。

表5 常用砂輪硬度等級

注：括號內的代號是舊標準代號；超軟，超硬未列入；表中 1 ， 2 ， 3 表示硬度遞增的順序。

選擇砂輪硬度的一般原則是：加工軟金屬時，為了使磨料不致過早脫落，則選用硬砂輪。加工硬金屬時，為了能及時的使磨鈍的磨粒脫落，從而露出具有尖銳稜角的新磨粒（即自銳性），選用軟砂輪。

前者是因為在磨削軟材料時，砂輪的工作磨粒磨損很慢，不需要太早的脫離；後者是因為在磨削硬材料時，砂輪的工作磨粒磨損較快，需要較快的更新。

精磨時，為了保證磨削精度和粗糙度，應選用稍硬的砂輪。工件材料的導熱性差，易產生燒傷和裂紋時（如磨硬質合金等），選用的砂輪應軟一些。

（ 5 ）形狀尺寸及其選擇根據工具機結構與磨削加工的需要，砂輪製成各種形狀與尺寸。表6 是常用的幾種砂輪形狀、尺寸、代號及用途。

砂輪的外徑應盡可能選得大些，以提高砂輪的圓周速度，這樣對提高磨削加工生產率與表面粗糙度有利。此外，在工具機剛度及功率許可的條件下，如選用寬度較大的砂輪，同樣能收到提高生產率和降低粗糙度的效果，但是在磨削熱敏性高的材料時，為避免工件表面的燒傷和產生裂紋，砂輪寬度應適當減小。

表6 常用砂輪形狀及用途

在砂輪的端面上一般都印有標誌，例如砂輪上的標誌為 wa60lvp400 × 40 × 127 ，它的含意是：

圖1 砂輪型號

圖2標誌的含義

由於更換一次砂輪很麻煩，因此，除了重要的工件和生產批量較大時，需要按照以上所述的原則選用砂輪外，一般只要工具機上現有的砂**致符合磨削要求，就不必重新選擇，而是通過適當地修整砂輪，選用合適的磨削用量來滿足加工要求。