砂轮对工件的磨削加工原理
砂磨机工作原理
砂磨机工作原理砂磨机是一种常用的研磨设备，广泛应用于化工、建材、冶金等领域。
砂磨机的工作原理是通过磨盘和磨料的相对运动，实现对物料的研磨和混合。
下面将详细介绍砂磨机的工作原理。
一、砂磨机结构和工作原理概述1.1 砂磨机结构：砂磨机主要由机电、减速机、磨盘、磨料和料斗等部份组成。
1.2 砂磨机工作原理：机电驱动减速机带动磨盘高速旋转，磨盘上的磨料与物料相互磨擦研磨，从而实现对物料的研磨和混合。
1.3 砂磨机分类：砂磨机主要分为湿式砂磨机和干式砂磨机两种类型，根据物料的不同选择适合的砂磨机。
二、砂磨机的工作原理详解2.1 磨盘旋转：机电驱动减速机带动磨盘高速旋转，形成高速运动的磨料。
2.2 磨料研磨：磨盘上的磨料与物料相互磨擦研磨，将物料研磨成所需的颗粒大小。
2.3 物料混合：磨料和物料的磨擦研磨过程中，实现对物料的混合，使物料更加均匀。
三、砂磨机的应用领域3.1 化工领域：砂磨机可用于颜料、涂料、油墨等物料的研磨和混合。
3.2 建材领域：砂磨机可用于水泥、陶瓷、玻璃等材料的研磨和制备。
3.3 冶金领域：砂磨机可用于金属粉末的研磨和混合，提高金属粉末的加工性能。
四、砂磨机的优势和不足4.1 优势：砂磨机研磨效率高、研磨粒度可控、操作简便。
4.2 不足：砂磨机噪音大、易产生粉尘、易造成设备磨损。
4.3 解决方法：加装降噪设备、加装粉尘采集器、定期检查设备磨损情况，及时更换磨损部件。
五、砂磨机的发展趋势5.1 自动化：砂磨机将向自动化方向发展，提高生产效率。
5.2 智能化：砂磨机将逐渐实现智能化控制，提高生产质量。
5.3 环保化：砂磨机将注重环保技术的研发和应用，减少对环境的影响。
总结：砂磨机作为一种重要的研磨设备，在各个领域都有着广泛的应用。
了解砂磨机的工作原理，可以更好地掌握其使用方法，提高生产效率和产品质量。
随着科技的不断发展，砂磨机将不断优化和改进，更好地满足市场需求。
砂轮的磨损与修整
04 砂轮磨损与修整的应用案 例
案例一：磨削加工中的砂轮磨损与修整
磨削加工是利用砂轮的高速旋转， 通过磨粒的切削、刻划和划擦作 用，对工件表面进行加工的一种
工艺方法。
在磨削加工过程中，砂轮会因为 磨粒的磨损而逐渐变钝，导致加 工效率降低和工件表面质量下降。
为了保持砂轮的锋利度和磨削效 率，需要定期对砂轮进行修整， 去除钝化磨粒，使新磨粒突出，
通过使用化学溶液对砂轮 表面进行腐蚀，以达到修 整的目的。
砂轮修整的工具与设备
01
02
03
04
金刚石笔
用于修整砂轮的外圆和内圆， 具有精度高、寿命长的特点。
磨床
用于修整砂轮的平面和斜面， 具有高精度和高效率的特点。
磨石
用于修整砂轮的表面，具有磨 削效率高、使用寿命长的特点
。
抛光轮
用于修整砂轮的表面，具有抛 光效果好、使用方便的特点。
砂轮的磨损与修整
contents
目录
• 砂轮磨损概述 • 砂轮磨损的检测与评估 • 砂轮修整技术 • 砂轮磨损与修整的应用案例 • 结论与展望
01 砂轮磨损概述
砂轮磨损的定义
01
砂轮磨损是指砂轮在使用过程中 ，由于与工件之间的摩擦和切削 作用，导致其表面逐渐损耗的现 象。
02
砂轮磨损通常表现为砂轮表面的 磨粒变钝、脱落或出现裂纹等。
恢复砂轮的切削能力。
案例二：抛光处理中的砂轮磨损与修整
抛光处理是利用抛光轮的高速旋转，通过磨粒的切削、刻划和划擦作用，对工件表 面进行光整加工的一种工艺方法。
在抛光处理过程中，砂轮会因为磨粒的磨损而逐渐变钝，导致工件表面质量下降。
为了保持砂轮的锋利度和抛光效率，需要定期对砂轮进行修整，去除钝化磨粒，使 新磨粒突出，恢复砂轮的切削能力。
成形磨削的加工原理
成形磨削的加工原理
成形磨削是一种通过磨削砂轮的旋转来加工工件的方法。
它的加工原理主要包括以下几个步骤：
1. 砂轮进给：砂轮被安装在磨床的主轴上，并以高速旋转。
工件被安装在工作台上，然后由工作台控制移动。
砂轮和工件之间有一个逐渐减小的间隙。
2. 磨粒切削：砂轮的旋转会使磨粒与工件接触并切削工件表面。
磨粒是在砂轮上固定的砂粒，具有尖锐的边缘。
当磨粒与工件接触时，通过切削和抛光的作用，将工件表面的材料去除。
3. 磨屑去除：在磨削过程中，被去除的工件材料以磨屑的形式产生。
这些磨屑会被冲洗液或喷气等方法及时清除，以防止堵塞磨削过程并影响加工质量。
4. 磨削力的形成：在磨削过程中，磨粒对工件表面施加力，使其发生变形和剥离。
这些力包括切削力、磨削力和垂向力。
切削力是指磨粒对工件的切割力，垂向力是指砂轮对工件施加的垂直力，磨削力是指切削力和垂向力的合力。
总的来说，成形磨削通过砂轮的旋转和磨粒的切削作用，将工件表面的材料去除，从而达到精加工和改善工件表面质量的目的。
加工原理的关键在于砂轮和工件之间的切削作用和力的相互作用。
第6章磨削加工
金刚石砂轮
6.2 磨 削 原 理
6.2.1 磨料的形状特征
形状很不规则，但大多呈菱形八面体。顶锥角在80°～ 145°范围内， 但大多数顶锥角为 90°～ 120°。
6.2.2 磨屑形成过程
第6章磨削加工
磨削过程——磨具上的无数个磨粒的微切削刃对工件 表面的微切削过程。
图 6-2 磨粒的切削过程
①当砂轮硬度较高，修整较细，磨削载荷较轻时，易出现钝化型。这时，加工 表而质量虽较好，但金属切除率显著下降。
②当砂轮硬度较低，修整较粗，磨削载荷较重时，易出现脱落型。这时，砂轮 廓形失真，严重影响磨削表面质量及加工精度。
表 6-3 常用结合剂的性能及适用范围
第6章磨削加工
6.1.4 硬度 磨粒在外力作用下从其表面脱落的难易程度。 磨粒容易脱落，砂轮硬度软，反之则硬。 表 6-4 砂轮的硬度等级名称及代号
第6章磨削加工
砂轮硬度的选用原则: ①工件材料越硬，应选用越软的砂轮。 ②磨削面积较大时，磨粒易磨损，应选较软的砂轮。 ③半精磨与粗磨相比，需用较软的砂轮。 ④精磨和成形磨削时，需用较硬的砂轮。
且，径向力Fx最大， 是Fy的2-4倍
图 6-3 磨削力
第6章磨削加工
径向分力 F x 与
砂轮轴、工件的变 形及振动有关，影 响加工精度、质量
6.2.4 磨削温度基本概念 磨削时，切除单位体积切削层所削耗的功率为车、铣等
的10～20倍，且大部分转变为热能，使磨削区形成高温。
⑴磨粒磨削点温度 指磨粒切削刃与切屑点的温度，是磨削中温度 最高的部位，达1000～1400 ℃，它影响加工质量，砂轮磨损。
第 6 章 磨削加工
第6章磨削加工
磨削：用磨具（砂轮、砂带、油石等）对表面加工的方法。 适用难切削的高硬度材料的半、精加工。
磨削过程及磨削原理
六、砂轮的磨损与耐用度
形态：磨耗磨损(A)、磨粒破碎(B-B) 和脱落磨损(C-C)。 砂轮耐用度：砂轮钝化、变形后加工 质量和效率降低。~用砂轮在两次修 整之间的实际磨削时间度时，工件将发 生颤振，表面粗糙度突然增大，或出 现表面烧伤现象。
由图可知，缩 短初磨阶段和稳定 阶段可提高生产效 率，而保持适当清 磨进给次数和清磨 时间可提高表面质 量。
五 磨削热和磨削温度
1. 磨削温度的基本概念 2. 影响磨削温度的主要因素
砂轮速度V： V ↑→θ↑ 工件速度Vw ： Vw ↑→θ↓ 径向进给量fr： fr↑→θ↑ 工件材料: 导热性↓→θ↑ 砂轮硬度与粒度：硬度↓→θ↓ 磨粒大小↑→θ↓
二 磨屑的形成过程
滑擦阶段：磨粒切削厚度非常小，在 工件表面上滑擦而过，工件仅产生弹 性变形。
刻划阶段：工件材料开始产生塑性变 形，磨粒切入金属表面，磨粒的前方 及两侧出现表面隆起现象，在工件表 面刻划成沟纹。磨粒与工件间挤压摩 擦加剧，磨削热显著增加。
切削阶段：随着切削厚度的增加，在 达到临界值时，被磨粒推挤的金属明 显的滑移而形成切屑。
磨削过程及磨削原理
1 磨料特征 2 磨屑的形成过程 3 磨削力 4 磨削阶段 5 磨削热和磨削温度 6 砂轮磨损与耐用度
一 磨料特征
很不规则，大多数呈菱形八面体； 顶尖角大多数为90度～120度，以很大的负前角进行切 削； 磨粒切削刃几乎都存在切削刃钝圆半径； 在砂轮表面分布不均匀，高低也不同。
磨粒常见形状
三 磨削力
➢磨削力的的来源：工件材料产生变形时的抗力和 磨粒与工件间的摩擦力。
➢磨削力的特征： (1) 单位磨削力很大 (2) 径向分力很大---径向力虽不做工，但会使
工件产生水平方向的弯曲，直接影响加工精度。
磨削的基本原理及其加工能力
磨削的基本原理及其加工本领本文StuartSalmon博士是美国“先进制造科技协会”主席。
他认为，磨削加工在很多领域内，不论从技术上或经济上，都可与切削加工相匹敌，有些领域甚至是唯一的加工方法。
但目前制造业很多人认为磨削加工效率低，不经济，因此尽量不予采纳。
Salmon认为，产生这种想法的重要原因是对磨削原理及其内在潜力缺乏了解。
撰写本文的目的就是要帮忙企业界的有关人士正确理解和运用磨削技术。
当今制造业正在急迫地找寻替代磨削的方案。
一些正在试验用来提高零件生产效率的“新”方案包括：硬切削、干切削、耐磨涂层刀具和高速切削等。
但应指出，“高速”两字对磨削并不陌生。
砂轮的常规运行表面线速度达1829m/min，高速超硬磨料砂轮的生产应用速度达4572～10668m/min，而试验室里在磨削专用设备上的速度则可达到18288m/min仅稍低于声速。
工业界不喜爱磨削的原因是对它不了解。
超硬磨料和缓进给磨削工艺不论从技术或经济角度看，都可与铣削、拉削、刨削以及某些情况下的车削相匹敌。
但制造企业中有很多人，他们的学问停留在传统加工技术水平上，往往对磨削实行排斥的态度。
但随着新材料的推动（如陶瓷、晶须强化金属和强化聚合材料、多层金属和非金属的压合材料），磨削常常是唯一可行的加工方法。
假如采纳适当的结合剂，就可以使得磨粒在加工过程中的脱落和自砺过程得到掌控。
并且砂轮变钝或显现粉屑状载荷时，可以在机床上修整。
这些优点在其它的加工方法中都是难以做到的。
砂轮可以使加工表面的公差达到数万分之一的数量级（微米级），同时还能使表面干净度和切削纹理达到最佳状态。
不巧的是，长期以来，磨削一直被看作是一种“艺术”。
直到近来的40～50年间，通过讨论人员持续地对磨削加工过程进行讨论，开发了新的、改进的磨料、粘结剂体系和各种磨削液。
这些成果的取得，使得磨削加工进入了科学王国。
磨料的种类磨料可分为两大类：一般磨料（如氧化铝、碳化硅等）和超硬磨料（金刚石、立方氮化硼等）。
影响磨床磨削质量的因素与解决措施
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综合信息
垦圈圈
磨削的过程其实就是砂轮在不断变钝与不 断脱落自锐的一个过程。
磨削原理图：
磨削的工作原理其实和铣刀的工作原 理非常的类似．当面对十分尖的磨粒切削 时，其磨削后的切屑与铣床的切削后的切 屑样子基本相同，会形成一条齿形的长条。 这时就会在我们加工工件的表面形成了我 们常说的布纹。
一、砂轮 轻合金热轧磨床从２００９年开始投入 大量的磨削轧辊时就出现过轧辊磨削困 难。费时，费力，质量无法满足轧机生 产以及轧辊表面质量稳定性差等缺陷。 以前磨床的老师傅都说干磨床其实就是 玩砂轮。在此我们就以陶瓷砂轮为例进 行分析。 在磨削过程中砂轮如何选择是非常重 要的．选择匹配的砂轮就如同给老虎加上 了翅膀．在有效地提高了劳动效率的同时 也提高了轧辊磨削的表面质量。 砂轮的构造：砂轮主要是由粒子，粘 结剂。气孔三种要素组成。根据不同的情 况增加相应的填充剂．添加剂以及进行特 殊处理。 决定工件磨削的性质或性能主要取决 于以下５个要因即粒子种类、粒度、粘结 度、组织、粘结剂的种类。 砂轮的磨粒材料有很多。下面我们列 举几样目前市面上较常见的ＫＵＲｌ使用的 磨料及适合磨削的材料。
主要适用于硬度较高的合金钢、高速钢、淬火钢等硬度 较高工件的普通磨削．也用于齿轮磨、螺纹磨、成型磨 等场合。
棕、白混淆刚玉
适用于硬度中等的碳素钢、合金钢工件的普通磨削。磨 削时其特点可保证工件表面粗糙度。且磨削效率较。
单昌刚玉
实用于高速钢、奥氏体不锈钢、钛合金等高硬度高强度 金属质科的磨削
碳化硅粒子
用于磨削非铁．非金属．玻璃制品，铸铁的研削和磨削。
绿碳化硅
用于磨削超硬合金的磨削
越多粒子越细．也即粒度数字越小。 ２．１磨料粒度较粗的磨料主要适用于
【金属切削原理】第12章：磨削详解
《金属切削原理》第十二章：磨削加工详解磨削用于加工坚硬材料及精加工、半精加工内圆磨削外圆磨削平面磨削普通平面磨削圆台平面磨削超精磨削加工第一节砂轮的特性及选择砂轮由磨料、结合剂、气孔组成特性由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织决定一、磨料分为天然磨料和人造磨料人造磨料氧化物系刚玉系（Al2O3）碳化物系碳化硅系碳化硼系超硬材料系人造金刚石系立方氮化硼系二、粒度表示磨粒颗粒尺寸的大小＞63µm号数为通过筛网的孔数／英寸（25.4mm）机械筛分一般磨粒＜63µm号数为最大尺寸微米数（W）显微镜分析法微细磨粒精磨细粒降低粗糙度粗磨粗粒提高生产率高速时、接触面积大时粗粒防烧伤软韧金属粗粒防糊塞硬脆金属细粒提高生产率国标用磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示三、结合剂作用：将磨料结合在一起，使砂轮具有必要的强度和形状1、陶瓷结合剂（A）常用由黏土等陶瓷材料配成特点：粘结强度高、耐热、耐酸、耐水、气孔率大、成本低、生产率高、脆、不能承受侧向弯扭力2、树脂结合剂（S）切断、开槽酚醛树脂、环氧树脂特点：强度高、弹性好、耐热性差、易自砺、气孔率小、易糊塞、磨损快、易失廓形、与碱性物质易反应、不易长期存放3、橡胶结合剂（X）薄砂轮、切断、开槽、无心磨导轮人造橡胶特点：弹性好、强度好、气孔小、耐热性差、生产率低4、金属结合剂（Q）磨硬质合金、玻璃、宝石、半导体材料青铜结合剂（制作金刚石砂轮）特点：强度高、自砺性差、形面成型性好、有一定韧性四、硬度在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度分为超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬工件材料硬砂轮软些防烧伤工件材料软砂轮硬些充分发挥磨粒作用接触面积大软砂轮精度、成形磨削硬砂轮保持廓形粒度号大软砂轮防糊塞有色金属、橡胶、树脂软砂轮防糊塞五、组织磨粒、气孔、结合剂体积的比例关系分为：紧密（0～3）、中等（4～7）、疏松（8～14）（磨粒占砂轮体积％↘）气孔、孔穴开式（与大气连通）占大部分，影响较大闭式（与大气不连通）尺寸小、影响小开式空洞型蜂窝型前两种构成砂轮内部主要的冷却通道管道型5～50µm六、砂轮的型号标注形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许最高圆周线速度P300x30x75WA60L6V35外径300，厚30，内径75第二节磨削运动一、磨削运动1、主运动砂轮外圆线速度 m/s2、径向进给运动进给量fr 工件相对砂轮径向移动的距离间歇进给 mm/st 单行程mm/dst 双行程连续进给 mm/s3、轴向进给运动进给量fa 工件相对砂轮轴向的进给运动圆磨 mm/r平磨 mm/行程4、工件速度vw线速度 m/s二、磨削金属切除率ZQ＝Q/B＝1000·vw·fr·fa/B mm^3/(s·mm)ZQ：单位砂轮宽度切除率Q：每秒金属切除量用以表示生产率B：砂轮宽度三、砂轮与工件加工表面接触弧长lc＝sqrt(fr·d0)影响参加磨削磨粒数目及磨粒负荷，容屑，冷却条件四、砂轮等效直径将外圆（内圆）砂轮直径换算成接触弧长相等的假想平面磨削的砂轮直径结论：对砂轮耐用度影响内圆＞平面＞外圆第三节磨削的过程一、单个磨粒的磨削过程磨粒的模型锐利120°圆锥钝化半球实际磨粒：大的负前角，大的切削刃钝圆半径滑擦、耕犁、切削滑擦：（不切削，不刻划）产生高温，引起烧伤裂纹耕犁：（划出痕迹）磨粒钝或切削厚度小于临界厚度，工件材料挤向两侧隆起切削：切削厚度大于临界厚度，形成切屑v↑→隆起↓（线性）塑性变形速度＜磨削速度二、磨削的特点1、精度高、表面粗糙度小高速、小切深、机床刚性2、径向分力Fn较大多磨粒切削3、磨削温度高磨粒角度差、挤压和摩擦、砂轮导热差4、砂轮的自砺作用三、磨削的阶段1、初磨阶段实际磨深小于径向进给量2、稳定阶段实际磨深等于径向进给量3、清磨阶段实际磨深趋向于0提高生产率缩短1、2提高质量保证3第四节磨削力及磨削功率一、磨削力的特征分解成三个分力Ft切向力 Fn法向力 Fa轴向力特征：1、单位切削力k很大磨粒几何形状的随机性和参数的不合理性7000～20000kgf/mm^2 其他切削方式k＜700kgf/mm^22、Fn值最大Fn/Ft 通常2.0～2.5工件塑性↓、硬度↑→Fn/Ft↑切深小，砂轮严重磨损 Fn/Ft 可达5～103、磨削力随磨削阶段变化初磨、稳定、光磨二、磨削力及磨削功率摩擦耗能占相当大的比例（70～80％）切向力（N）：Ft＝9.81·(CF·(vw·fr·B/v)+µ·Fn)径向力（N）：Fn＝9.81·CF·(vw·fr·B/v)·tan(α)·(π/2) vw：工件速度v：砂轮速度fr：径向进给量B：磨削宽度CF：切除单位体积切屑所需的能 kgf/mm^2µ：工件－砂轮摩擦系数α：假设粒度为圆锥时的锥顶半角磨削功率P＝Ft·v/1000 Kw理论公式精度不高，常用实验测定（顶尖上安装应变片）第五节磨削温度耕犁、滑擦和形成切屑的能量全部转化成热，大部分传入工件一、磨削温度砂轮磨削区温度θA：砂轮与工件接触区的平均温度影响：烧伤、裂纹的产生磨粒磨削点温度θdot：磨粒切削刃与切屑接触部分的温度温度最高处，是磨削热的主要来源影响：表面质量、磨粒磨损、切屑熔着工件温升：影响：工件尺寸、形状精度受影响二、影响磨削温度的因素切削液为降温的主要途径1、工件速度对磨粒磨削点温度的影响大于砂轮速度vw↑→acgmax↑→F↑→θdot↑大v↑→acgmax↓→θdot↑小→摩擦热↑↗acgmax：单个磨粒最大切削厚度 mm假设：磨粒前后对齐，均匀分不在砂轮表面平面磨：acgmax=(2·vw·fa/(v·m·B))sqrt(fr/dt)外圆磨：acgmax=(2·vw·fa/(v·m·B))sqrt((fr/dt)+(fr/dw))dt：砂轮直径m：每毫米周长磨粒数用于定性分析2、径向进给量Frfr↑→acgmax↑→θdot↑fr↑→接触区↑→同时参加切削磨粒数↑→θA↑3、其他因素fa↑→θdot↑、θA↑工件材料硬度↑、强度、↑韧性↑→θdot↑、θA↑θA↑→工件温升↑vw↑→被磨削点与砂轮接触时间↓→工件温升↗三、磨削温度的测量（热电偶）第六节砂轮的磨损及表面形貌一、砂轮的磨损类型磨耗磨损磨粒磨损破碎磨损磨粒或结合剂破碎（取决于磨削力与磨粒、结合剂强度）破碎磨损消耗砂轮多磨耗磨损通过磨削力影响破碎磨损阶段初期磨损磨粒破碎磨损（个别磨粒受力大，磨粒内部应力与裂纹）二期磨损磨耗磨损三期磨损结合剂破碎磨损二、砂轮的耐用度T砂轮相邻两次修整期间的加工时间 s各因素通过平均切削厚度来影响T经验公式：T=6.67·(dw^0.6)·km·kt/(10000·(vw·fa·fr)^2)dw：工件直径kt：砂轮直径修正系数km：工件材料修正系数粗磨时间常用单位时间内磨除金属体积与砂轮磨耗体积之比来选择砂轮三、砂轮的修整作用去除钝化磨粒或糊塞住的磨粒，使新磨粒露出来增加有效切削刃，提高加工表面质量工具单颗金刚石、单排金刚石、碳化硅修整轮、电镀人造金刚石滚轮、硬质合金挤压轮等使用单颗金刚石：导程小于等于磨粒平均直径，每颗磨粒都能修整深度小于等于磨粒平均直径，提高砂轮寿命四、表面形貌单位面积上磨粒数目越多→acgmax↓→磨粒受力↓→磨粒寿命↑→T↑磨粒高度分布越均匀→粗糙度↓磨粒间距均匀性越好→粗糙度↓第七节磨削表面质量与磨削精度一、表面粗糙度比普通切削小小于 Ra2～4µmvw↓、v↑、R工↑、R砂↑、细粒度→粗糙度↓细粒度→m↑→粗糙度↓B↑→acgmax↓→粗糙度↓磨粒等高性好→粗糙度↓二、机械性能1、金相组织变化烧伤：C↑、合金元素↑→导热性↓→易烧伤高温合金↑→磨削功率↑→θA↑→易烧伤影响：破坏工件表层组织，产生裂纹，影响耐磨性和寿命2、残余应力原因：相变引起金相组织体积变化温度引起热胀冷缩和塑性变形的综合结果光磨10次残余应力减少2～3倍光磨15次残余应力减少4～5倍fa↓、fr↓→拉应力↓3、磨削裂纹磨削速度垂直方向上的裂纹（局部高温急冷造成热应力）三、磨削精度1、磨床与工件的弹性变形2、磨床与工件的热变形3、砂轮磨损导致形状尺寸变化3、磨床与工件振动研磨加工是应用较广的一种光整加工。
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表5-1 砂轮特性及用途选择5—砂轮的组织
组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
磨粒率 (%)
62
60
58
56
54
52
50
48
46
44
42
40
38
36
34
分类
紧密类
中等
疏松类
用途
成型磨削, 精密 磨削
磨削淬火钢, 刀具 刃磨
磨削韧性大而硬度不 高材料
磨削热 敏性大 的材料
5.1 砂 轮
一、砂轮:由磨料加结合剂用烧结的方法
而制成的多孔物体。
1.磨料:起切削作用，
2.结合剂:把磨料结合起来，使之具有一定
的形状、硬度和强度。
3.气孔:结合剂没有填满磨料之间的全部空
间，因而有气孔存在。
2
二、砂轮的基本参数
磨料的种类、磨料颗粒大小、结合剂的种类、 砂轮硬度及组成
三、砂轮的特性
黑碳化 碳硅 化 绿碳化 物硅
碳化硼
比刚玉类硬度 磨削铸铁,黄铜,耐火
C GC BC
黑色带光泽 绿色带光泽
高,导热性好,但 韧性差 较C硬度高, 导 热性好,韧性较
材料及其它非金属材 料 磨削硬质合金,宝石, 光学玻璃
差
研磨硬质合金
超 人造金 硬 刚石 D 磨 立方氮 CBN 料 化硅
白,淡绿, 黑色
7
5.1.3 结合剂
把磨粒固结成磨具的材料
⒈陶瓷（A） 2.树脂（S） 3.橡胶（X）
耐热、耐蚀、耐潮、气孔率大、保持廓形好，最 常用 。但其性脆，韧性及弹性较差，不能承受 侧面弯扭力，有宜用于切断砂轮。
强度高、弹性好，很适用于切断、开槽等高速磨 削。但其耐热性、耐蚀性差、气孔率小，易糊塞、 磨损快、易失去廓形。
13
5.1.6 砂轮的形状、尺寸及用途
为便于对砂轮管理和选用，通常将砂轮的形状、尺寸 和特性标注在砂轮端面上
其顺序为： 形状、尺寸、磨料、粒度号、硬度、组织号、结合剂、允许的最高 工作圆周线速度
外径×厚度×内径
如：砂轮P300×30×75WA60L6V35
14
表5-2 常用砂轮的形状、代号及用途举例
磨粒在砂轮体积中所占比例越大，砂轮的组织越紧密 ，气孔越小；反之，组织疏松
紧密类 中等
紧密类砂轮，气孔率小，使砂轮变硬，容屑空间小， 容易被磨屑堵塞，磨削效率较低。但可承受较大的磨 削压力，砂轮廓形可保持较久。
一般组织，一般磨削
疏松类
磨粒占的比例越小，气孔越大，砂轮越不易被切屑堵塞 ，切削液和空气也易进入磨削区，使磨削区温度降低， 工件因发热而引起的变形和烧伤减小，但疏松类砂轮易 失去正确廓形，降低成型表面的磨削精度，增大表面1粗2 糙度。
磨料、粒度、硬度、结合剂、组织以及形状和 尺寸等
3
5.1.1 磨料
⒈天然磨料：
一般含杂质多，质地不匀；天 然金刚石虽好，但价格昂贵。
2.人造磨料：
目前主要采用人 造磨料。
氧化物系:主要成分为Al2O3 碳化物系:以碳化硅、碳化硼为基 体，添加的金属元素
超硬磨料系:主要有人造金刚石 和立方氮化硼。
4
等级 超软
软
中软 中 中硬
硬
超硬
代号 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
选择
磨淬硬钢选用L~N,磨淬火合金钢选用H~K,高表面质量磨削时选用 K~L,刃磨硬质合金刀具选用H~J
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5.1.5 砂轮的组织 砂轮结构的紧密或疏松程度
用颗粒、结合剂和气孔三者体积的比例关系来表示
120# 150# 180# 220# 240# 精磨, 精密磨, 超精磨,成型磨,刀具刃磨,珩
磨
W63 W50 W40 W28
精磨, 精密磨, 超精磨,珩磨,螺纹磨
微 W20 W14 W10 W7 W5 W3.5 超精密磨,镜面磨,精研,加工表面粗糙度可
粉 W2.5 W1.5 W1.0 W0.5
达Ra 0.05~0.012μm
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5.1.4 砂轮的硬度 磨粒与结合剂的粘固程度
在磨削力的作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。 砂轮硬，磨粒较难脱落；砂轮软，磨粒容易脱落。
砂轮组织较疏松，工件材料较硬，砂轮与工件磨削接触面较大 ，砂轮气孔率较低时，需选用较软的砂轮。 半精磨与粗磨相比，树脂与陶瓷相比，选用的砂轮硬度低些。
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表5-1 砂轮特性及用途选择4—硬度
砂轮种类 形状代号
平形砂轮
P
双斜边砂轮 OSX
双面凹砂轮 PSA
切断砂轮 (薄片砂轮)
PB
筒形砂轮
N
杯形砂轮
B
碗形砂轮
BW
碟形砂轮
D
断面形状
主要用途 磨外圆、内圆，无心磨，
棕黑色
研磨硬质合金, 光学
硬度最高,耐热 玻璃,宝石,陶瓷等高
性较
硬度材料
硬 度 仅 次 于 D 磨削高性能高速钢,不
韧性较D好
锈钢,耐热钢及其它5难
加工材料
5.1.2 粒度
表示磨料颗粒的大小
1．一般磨粒
粒度号---磨粒刚好可通过的筛网每 英寸长度上（25.4mm）上的孔眼 数。单位称为“目”。
粒度号越大，磨粒的实际尺寸越小
比树脂有更好的弹性和硬度，可制造0.1mm的 薄砂轮，使用于切断、开槽、无心磨的导轮。
4.青铜（Q）
抗张力强度高，型面保持性好，有一定韧性，但
自锐性差，主要用于制造金刚石砂轮，粗、精磨
硬质合金，以及磨削与切断光学玻璃、宝石、陶
瓷、半导体等材料。
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表5-1 砂轮特性及用途选择3—结合剂
名称 代号
特性
适用范围
陶瓷
V
耐热,耐油和耐酸,碱的侵蚀, 强度较高,较脆
除薄片砂轮外,能制成各种砂轮
树脂 橡胶
B
强度高,富有弹性,具有一定 抛光作用,耐热性差,不耐酸 碱
荒磨砂轮,磨窄槽,切断用砂轮,更好,抛光作用 好,耐热性差,不耐油和酸,易 堵塞
磨削轴承沟道砂轮,无心磨导轮, 切割薄片砂轮,抛光砂轮
表5-1砂轮特性及用途选择1—磨料
系 别
名称
代号
颜色
性能
适用范围
硬度较低,韧性 磨削碳素钢,合金刚,
氧 棕刚玉 A
棕褐色 较好
可锻铸铁与青铜
化 白刚玉 WA
白色
较A硬度高,磨 磨削淬硬的高碳钢,合
物 铬刚玉 PA 玫瑰红色 粒锋利,韧性差 金 钢 , 高 速 钢 , 磨 削 薄
韧性比WA好 壁零件,成形零件
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表5-1 砂轮特性及用途选择2—粒度
类 别
粒度号
适用范围
8# 10# 12# 14# 16# 20# 22# 荒磨
24#
磨 粒
30# 36# 40# 46# 54# 60# 70# 80# 90#
100#
一般磨削,加工表面粗糙度可达Ra0.8m 半精磨,精磨和成型磨削,加工表面粗糙度可 达Ra 0.8~0.16μm