机械砂轮的基本组成要素
来源： 时间：2014-07-17 14:51:58
砂轮是磨削加工时使用的切削工具，它是用粘结剂把磨料粘结成形并经过焙烧而成的多孔体，其组成三要素是磨料、结合剂和孔隙度。砂轮的特性参数包括磨料的种类、磨料的粒度、砂轮的硬度、结合剂的种类和砂轮的组织等五项。砂轮的三个要素和五个参数。
一、砂轮的基本组成要素
1．磨料
砂轮中的主要组成部分是磨料。它除了应具备锋利的棱角外，还应具有高的硬度，较
高的强度和韧性，以及高的耐热性。
常用的磨料种类有刚玉系、碳化硅系。刚玉系磨料的主要成分是三氧化二铝，用于磨削钢铁材料的工件；碳化硅类磨料的主要成分是sic，与刚玉系比较，其硬度高，但韧性较低，用于磨削硬质合金等高硬度材料；另有一类高硬磨料，具有更高的硬度和特殊的性能，用于
磨削硬脆材料和特殊性能的材料，使用较多的是人造金刚石磨料。
2．粒度
磨料颗粒的粗细用粒度表示，分成磨粒和微粉两组，磨粒的粒度号以磨粒刚好能通过的筛网上每25mm的长度内的孔眼数表示。如粒度号是60的磨粒能通过每25mm长度上60个孔眼的筛网，而不能通过有70个孔眼的筛网。当磨粒的直径小于40um时，称为微粉。微粉的粒度号表示磨粒的上限尺寸。如W20粒度的微粉，其尺寸在20一14um范围之内。
磨粒的粗细影响磨削加工的质量和生产率。粗磨时，磨削余量较大，可选用36—60较粗磨粒的砂轮，粗磨粒砂轮的孔隙较大，磨削时不易堵塞和发热，可选择较大的磨削用量，以获得较高的生产率。精磨时，磨削余量较小，应选用60—120较细密粒的砂轮，可获得较小的表面粗糙度值。磨削硬度低，韧性大的材料，为避免砂轮的堵塞，应选用较粗的粒度。对于螺纹、齿轮等成形磨削，为提高和保持砂轮的精度，应选用更细的100一240磨粒。对于镜面磨削、衔磨、研磨和超精加工等应选用微粉。
3．硬度
砂轮的硬度是指砂轮表面的磨粒在外力作用下脱落的难易程度。如果磨粒容易脱落，则称砂轮的硬度低；反之，则表示砂轮的硬度高，砂轮的硬度与磨料的硬度是不同的概念。同一种磨料，由于结合剂的性能、结合剂在砂轮体积中的比例及砂轮制造工艺的不同，可以得到不同硬度的砂轮。砂轮硬度选择得合适，磨粒磨钝后磨削力增大，可使砂轮表面磨钝的磨粒及时脱落，让新的锋利的磨粒露出，磨削得以持续正常进行。这就是所谓砂轮的"自锐性”。砂轮硬度选择得合适与否，直接影响着磨削效率，磨削质量及砂轮的损耗。选择砂轮的硬度时应考虑下列因素：
(1)工件的硬度
一般磨削硬材料时选用软砂轮，可使磨钝的磨粒及时脱落，保持砂轮锐利，磨削软材料时选用硬砂轮，磨粒不易钝化，可使磨粒得到充分利用。但对于有色金属工件，因为砂轮易被切屑堵塞，所以要选用较软的砂轮。
(2)工件的导热性
导热性差的工件材料，如不锈钢、耐热钢等，磨削时不易散热，应选用较软的砂轮，以防磨钝的磨粒不能及时脱落，使得磨削热增大，产生烧伤缺陷。
(3)磨削性质
粗磨时，为了提高生产率，要选择较软的砂轮；精磨和成形磨削时，需要保持砂轮的精度，应选甩硬一些的砂轮。
4．结合剂
砂轮中用来粘结磨料的物质称为结合剂。结合剂的性能决定了砂轮的强度，耐冲击性，耐腐蚀性和耐热性。
常用的结合剂有陶瓷、树指、橡胶、金属等。其中应用最广泛的是陶瓷结合剂砂轮。陶瓷结合剂砂轮的强度较高，耐热性和耐腐蚀性较好，但抗冲击能力较差。磨削速度不能超过35m/s。
5．组织
砂轮组织是指砂轮的紧密程度。组织号的大小表明了磨粒在砂轮中占有的体积百分数。当磨料粒度相同时，组织号从小到大，磨粒所占百分比由大到小，磨粒的间隙由窄到宽，砂轮的孔隙也由小到大，越来越疏松。组织号大，砂轮中孔隙多，不易堵塞，还可把切削液和空气带入磨削区域，降低磨削温度，工件表面不易烧伤，磨削效率高。组织号小，砂轮单位表面积上磨粒多，耐用度提高，砂轮形状容易保持。因此，磨削韧性材料或者砂轮与工件的接触面积较大时，选用组织号大的砂轮；精密、成形磨削，则选用组织号小的砂轮。最常用的是5号砂轮。