砂輪的選用和安全

1、砂輪的種類很多， 并有各種形狀和尺寸， 由于砂輪的磨料、 結合劑材料以及砂輪的制造工藝不同， 各種砂輪就具有不同的工作性能。 每一種砂輪根據其本身的特性， 都有一定的適用范圍。因此，磨削加工時，必須根據具體情況（如所磨工件的材料性質、熱處理方法、工件形狀、尺寸及加工形式和技術要求等） ，選用合適的砂輪。否則會因砂輪選擇不當而直接影響加工精度、表面粗糙度及生產效率。下面列出砂輪選擇的基本原則以供參考。一、普通砂輪的選擇1. 磨料的選擇磨料選擇主要取決于工件材料及熱處理方法。a. 磨抗張強度高的材料時，選用韌性大的磨料。b. 磨硬度低，延伸率大的材料時，選用較脆的磨料。c. 磨硬度高的材料時，選用

2、硬度更高的磨料。d. 選用不易被加工材料發(fā)生化學反應的磨料。最常用的磨料是棕剛玉 （ A）和白剛玉 （ WA ），其次是黑碳化硅（ C）和綠碳化硅（ GC），其余常用的還有鉻剛玉（ PA）、單晶剛玉（ SA）、微晶剛玉（ MA ）、鋯剛玉（ ZA ）。棕剛玉砂輪：棕剛玉的硬度高，韌性大，適宜磨削抗拉強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、 硬青銅等， 這種磨料的磨削性能好， 適應性廣， 常用于切除較大余量的粗磨，價格便宜，可以廣泛使用。白剛玉砂輪：白剛玉的硬度略高于棕剛玉，韌性則比棕剛玉低，在磨削時，磨粒容易碎裂，因此，磨削熱量小， 適宜制造精磨淬火鋼、 高碳鋼、 高速鋼以及磨削薄壁零件用的

3、砂輪，成本比棕剛玉高。黑碳化硅砂輪： 黑碳化硅性脆而鋒利， 硬度比白剛玉高， 適于磨削機械強度較低的材料，如鑄鐵、黃銅、鋁和耐火材料等。綠碳化硅砂輪：綠碳化硅硬度脆性較黑碳化硅高，磨粒鋒利，導熱性好，適合于磨削硬質合金、光學玻璃、陶瓷等硬脆材料。鉻剛玉砂輪：適于磨削刀具，量具、儀表，螺紋等表面加工質量要求高的工件。單晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、高釩高速鋼等韌性大、硬度高的材料及易變形燒傷的工件。微晶剛玉砂輪：適于磨削不銹鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等，用于成型磨，切入磨，鏡面磨削。1鋯剛玉砂輪：適于磨削奧氐體不銹鋼、鈦合金、耐熱合金，特別適于重負荷磨削。2. 粒度的選擇主要取決于被磨削工件的表面粗

4、糙度和磨削效率。粒度是指磨料的顆粒尺寸，其大小則用粒度號表示用粗粒度砂輪磨削時，生產效率高，但磨出的工件表面較粗糙；用細粒度砂輪磨削時，磨出的工件表面粗糙度較好，而生產率較低。在滿足粗糙度要求的前提下，應盡量選用粗粒度的砂輪，以保證較高的磨削效率。一般粗磨時選用粗粒度砂輪，精磨時選用細粒度砂輪。當砂輪和工件接觸面積較大時，要選用粒度粗一些的砂輪。例如，磨削相同的平面，用砂輪的端面磨削比用砂輪的周邊磨削選的粒度要粗些。3. 硬度的選擇主要取決于被磨削的工件材料、磨削效率和加工表面質量。硬度是指砂輪在外力作用下磨粒脫落的難易程度,為了適應不同工件材料磨加工的要求,制造砂輪時分成不同硬度的等級不同粒

5、度的砂輪其適用范圍砂輪選得過硬， 磨鈍的磨粒不易脫落，砂輪易堵塞， 磨削熱增加，工件易燒傷，磨削效率低，影響工件表面質量；砂輪選得過軟，磨粒還在鋒利時就脫落，增加了砂輪損耗，易失去正確的幾何形狀，影響工件精度。 所以砂輪硬度的選擇要適當，還應根據砂輪與工件接觸面積大小、工件形狀、磨削的方式、冷卻方式、砂輪的結合劑種類等因素來綜合考慮。下列砂輪硬度選擇原則供參考：a. 磨削軟材料時要選較硬的砂輪，磨削硬材料時則要選軟砂輪；b. 磨削軟而韌性大的有色金屬時，硬度應選得軟一些；c. 磨削導熱性差的材料應選較軟的砂輪；d. 端面磨比圓周磨削時，砂輪硬度應選軟些；e.在同樣的磨削條件下，用樹脂結合劑砂輪

6、比陶瓷結合劑砂輪的硬度要高12 小級；f.砂輪旋轉速度高時，砂輪的硬度可選軟12 小級；g.用冷卻液磨削要比干磨時的砂輪硬度高12 小級。4. 結合劑的選擇應根據磨削方法，使用速度和表面加工要求等條件予以考慮。最常用的砂輪結合劑有陶瓷結合劑（V ）和樹脂結合劑（B）。陶瓷結合劑是一種無機結合劑，化學性能穩(wěn)定、耐熱、抗腐蝕性好，氣孔率大，這種結合劑制造的砂輪磨削效率高、磨耗小，能較好地保持砂輪的幾何形狀，應用范圍最廣。 適于2磨削普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質合金、有色金屬等。但是，陶瓷結合劑砂輪脆性較大，不能受劇烈的振動。一般只能在35 米 /秒以內的速度下使用。樹脂結合劑是一種有機結合

7、劑，這種結合劑制造的砂輪強度高，具有一定的彈性，耐熱性低，自銳性好，制作簡便，工藝周期短?？芍圃旃ぷ魉俣雀哂?50 米 /秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應用范圍僅次于陶瓷結合劑，廣泛用于粗磨、荒磨、切斷和自由磨削，如磨鋼錠，鑄件打毛刺等?？芍圃旄咚佟⒏吖鉂嵍壬拜啠刎摵?、切斷以及各種特殊要求的砂輪。5. 組織的選擇主要考慮工件所受的壓力、磨削方法、工件材質等。組織是指砂輪中磨粒所占砂輪體積的百分比。砂輪組織等級的劃分是以62%的磨粒體積百分數為 “0號”組織，磨粒體積每減2%，其組織增加一號，依此類推，共分15 個號。號數越大，組織越松組織緊密的砂輪能磨出較好的工件表面，組織疏松的砂輪，因空隙大，

8、可以保證磨削過程中容納磨屑，避免砂輪堵塞。通常粗磨和磨削較軟金屬時，砂輪易堵塞，應選用疏松組織的砂輪；成型磨削和精密磨時，為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度，應選用較緊密組織的砂輪； 磨削機床導軌和硬質合金工具時，為減少工件熱變形，避免燒傷裂紋，宜采用松組織的砂輪；磨削熱敏性大的材料、有色金屬、非金屬材料宜采用大于12#組織的砂輪。6. 形狀和尺寸的選擇應根據磨床條件和工件形狀來選擇。常用砂輪形狀有平形砂輪 （P）、單面凹砂輪 （PDA ）、雙面凹砂輪 （PSA）、薄片砂輪（ PB）、筒形砂輪（ N ）、碗形砂輪（ BW ）、碟形一號砂輪（ D1 ）等。每種磨床所能使用的砂輪形狀和尺寸都有

9、一定的范圍。在可能的條件下，砂輪的外徑應盡可能選得大一些， 以提高砂輪的線速度， 獲得較高的生產率和工件表面質量， 砂輪寬度增加也可以獲得同樣的效果?，F國標砂輪書寫順序：砂輪代號、尺寸（外徑 ×厚度 ×孔徑）、磨粒、粒度、硬度、組織、結合劑、最高工作線速度。例示： P 400 ×150 ×203 A60 L 5 B 35二、金剛石砂輪的選擇金剛石砂輪比用碳化硼、碳化硅、剛玉等一般磨粒制成的砂輪刃角鋒利、磨耗小、壽命長、生產率高、加工質量好，但價格昂貴，因而適用于精磨硬質合金、陶瓷、半導體等高硬度脆性難加工材料。金剛石砂輪的特征包括磨料種類、粒度、硬度、濃

10、度、結合劑、砂輪形狀與尺寸。磨料：廣泛使用人造金剛石（JR），根據它的結晶形狀和顆粒強度，分各種型號，按其3特定用途選型號。粒度：要以工件粗糙度、磨削生產率和金剛石的消耗三個方面綜合考慮。硬度：只有樹脂結合劑金剛石砂輪才有“硬度 ”這一特性。一般采用S（ Y1 ）級或更高。結合劑：常用的結合劑有四種，其結合能力和耐磨性以樹脂、陶瓷、青銅、電鍍金屬為序，依次漸強。樹脂結合劑金剛石砂輪磨削效率高，被加工工件粗糙度好，適用范圍廣，自銳性好，不易堵塞，發(fā)熱量小，易修整，主要用于精磨工序。陶瓷結合劑金剛石砂輪主要用于各種非金屬硬脆材料、硬質合金、超硬材料等的磨削。濃度：濃度選擇要根據使用砂輪的粒度、結合

11、劑、形狀、加工方法、生產效率及砂輪壽命的要求而定。 高濃度金剛石砂輪保持砂輪形狀的能力強， 低濃度砂輪磨削時， 金剛石的消耗往往更低些，應根據需要酌情選取。形狀和尺寸：按工件的形狀、尺寸和機床條件選用。三、立方氮化硼（ CBN ）砂輪的選擇立方氮化硼（CBN ）砂輪的立方氮化硼顆粒粘在普通砂輪表面只有很薄一層，其磨粒韌性、硬度、耐用度是剛玉類砂輪的100 倍，最適于加工硬度高、粘性大、高溫強度高、熱傳導率低的難磨鋼材及高速或超高速磨削。其應用范圍與人造金剛石起著互相補充的作用。金剛石砂輪在磨削硬質合金和非金屬材料時，具有獨特的效果，但在磨削鋼料時，尤其是磨削特種鋼時， 效果不顯著。 立方氮化硼

12、砂輪磨削鋼件的效率比剛玉類砂輪要高近百倍，比金剛石砂輪高五倍，但磨削脆性材料不及金剛石。立方氮化硼砂輪的選擇和金剛石砂輪的選擇相類似。但在結合劑選用上，大部分是樹脂結合劑，次之是電鍍，金屬結合劑。陶瓷結合劑CBN 砂輪主要用于鈦合金、高速鋼、可鍛鑄鐵等難加工的黑色金屬的磨削，樹脂結合劑CBN 砂輪適用于磨削鐵磁性材料，是加工鋼材的理想選擇。 CBN 砂輪濃度一般在 100%150% 間選用較經濟合理， 它不能用普通切削液，需特殊的切削液。四、大氣孔砂輪的選擇大氣孔砂輪在磨削時具有不易被堵塞、耐用度高和切削能力強等優(yōu)點。適用于軟金屬和塑料、橡皮和皮革等非金屬材料的粗、精磨。同時，它具有散熱快的特

13、點，所以在磨削一些熱敏性大的材料、 薄壁工件和干磨工序中 （例如刃磨硬質合金刀具和機床導軌等） 有良好的效果。大氣孔砂輪和一般陶瓷結合劑砂輪的制造方法基本一樣。不同點是在配料中外加一定量的增孔劑，它在砂輪燒結前完全揮發(fā)或被燒燼，從而產生大氣孔。4大氣孔砂輪生產范圍是：磨料一般選擇碳化物和剛玉等，如常用的有黑碳化硅（C）、綠碳化硅（ GC）和白剛玉（ WA ）等幾種，這些磨料的硬度高、性脆而鋒利，具有良好的導熱和導電性能； 磨料粒度（ 36#180#）；結合劑（陶瓷結合劑） ；硬度（ GM 各級）；形狀（平形、杯形、碗形或碟形等） ；氣孔尺寸（約 0.71.4 毫米）。精密磨削中的砂輪修整砂輪修

14、整是影響精密磨削質量的關鍵因素之一。修整方法有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結型修整器修整和金剛石超聲波修整等，如圖 3-3 所示。金剛石修整時砂輪與修整器的相對位置如圖3-4 所示。金剛石修整器的位置與砂輪磨削時的工件位置相對應，修整器安裝在低于砂輪中心 0.51.5mm 處，并向右上傾斜 10?15?，以減小受力。金剛石超聲波修整分為點接觸法和面接觸法。砂輪的修整用量有修整導程、修整深度、修整次數和光修次數。修整導程般為1015mm/min；修整深度為 2.5 m/單行程；修整時一般分為初修與精修，精修一般為 23 次單行程； 光修為無修整深度修整， 一般為 1 次單行程， 主要是為了去除砂

15、輪表面?zhèn)€別突出微刃，使砂輪表面更加平整。磨床工作安全技術一、磨削的特點磨削加工是用得最廣泛的切削加工方法之一。它與其它切削加工如車削、銑削、刨削等比較，具有以下一些特點：1 磨削速度很高，每秒可達 30m 至 50m；切削溫度較高，可達 1000至 1500；切削過程歷時很短，只有萬分之一秒左右。2 磨削加工能獲得很高的加工精度和很小的表面粗糙度，通常公差等級可以達到IT5IT7級，表面粗糙度可以達到 Ra0.8m 至 Ra0.4m。如果采用高精度磨削方法， 公差等級可以超過 IT5 級。表面粗糙最高可以達到 Ra0.05 m。3 磨削時的切削深度較小，在一次行程中所能切除的金屬層較薄，只有幾

16、個微米。磨削的安全問題主要有： 工件在磨床上加工時， 從砂輪上飛濺出大量細的磨屑， 而從工件上飛濺出大量金屬屑。 磨屑和金屬屑會使磨工眼部遭受危害， 塵末吸入肺部對身體有害。 必須采取適當的防護裝置。由于種種原因，磨削時可能造成砂輪的碎裂，從而導致工人遭受嚴重的傷害。在靠近轉動的砂輪進行某些手工操作時，如磨工具， 清潔工件或砂輪整修方法不正確時，工人的手可能碰到高速旋轉的砂輪而受到傷害。二、砂輪的選擇砂輪的種類很多， 不僅有各種形狀和尺寸，而且由于磨粒和結合劑以及砂輪的制造工藝不同，再加上砂輪工作性能的不同，因此砂輪的選擇與其實際工作條件有關，主要是與加工材料有關。選擇不當，效益不但不高而且容

17、易產生傷害事故。每一種砂輪根據其本身的特性，都具有一定的適應范圍，而不是萬能的。因此，對一定材料的工件， 甚至每一種磨削工序都要選擇合適的砂輪。正確選擇和準備供使用的砂輪，可以大大減少砂輪的整修次數，從而減少砂輪在工作中破裂的可能性。如何選擇合適的砂輪并正確使用它，就必須對砂輪的性能有一定了解。砂輪的特性包括以下幾個方面：磨料、粒度、結合劑、硬度、組織、強度、形狀和尺寸等。1 磨料砂輪中磨粒的材料，稱為磨料。磨料是制造砂輪的主要材料。它必須具有很高的硬度、 耐熱性以及相當的韌性和一定的脆性，同時還要具有比較鋒利的幾何形狀，以便切入5金屬。磨料有天然的和人造的兩類， 一般天然磨料都有成份不純、

18、質量不均的缺點。 基本上已被人造磨料所代替。 目前，已被采用的人造磨料多達幾十種。 其中最常用的有鋼玉， 碳化硅磨料。（ 1） 剛玉類磨料的主要化學成份為氧化鋁（ Al sub 2 /sub O sub 3 /sub），剛玉有棕剛玉和白剛玉兩種。1） 棕剛玉（代號GZ ），又稱普通氧化鋁，它的顏色呈現棕褐色。用它制造的陶瓷結合劑砂輪為藍色或淺藍色。棕剛玉的硬度高，韌性好， 在磨削過程中磨粒不易破損，故適用于磨削各種抗張強度較高的金屬，如碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵，硬青銅等。2） 白剛玉（代號GB），這種磨料是白色的，因此，又稱白色氧化鋁。白剛玉較棕剛玉硬而脆， 大磨削過程中比較不容易磨鈍， 磨鈍后

19、的磨粒也容易碎裂而形成新的鋒利刀口，因此，磨削性能良好，磨削力小，磨削過程中的熱量少，可以避免工件的燒傷和變形，適用于磨淬火鋼、高碳鋼、高速鋼以及磨削薄壁工種。白剛玉的價格比棕剛玉高，不宜用于粗磨，因粗磨時白剛玉磨粒容易碎裂脫落，砂輪損耗較大。（ 2） 碳化硅（ SiO）特點是硬而脆，硬度僅次于金剛石，磨粒鋒利，比剛玉好，導熱性良好。碳化硅又分黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種。黑色碳化硅（代號 TH ），硬度高于剛玉類的任何一種磨料，磨粒鋒利，但韌性低而脆弱，適用于磨抗張強度底的脆性材料，如玻璃、陶瓷、鑄鐵、青銅等。綠色碳化硅（代號 TC ），顏色為綠色，用它制造的陶瓷結合劑砂輪也是綠色的。綠色碳化

20、硅的硬度和脆性比黑色碳化硅要高，利刃鋒利， 適用于精磨硬而脆的材料，如硬質合金、玻璃等。（3） 金剛石硬度高于其他各種磨料，是目前已知物質中最硬的一種材料，磨削性能優(yōu)良，但價格昂貴， 主要用于加工其它磨料難以加工的高硬度材料。用這種磨料制作的砂輪叫金剛石砂輪。2 粒度 所謂粒度，是指磨料顆粒的幾何尺寸大小，即磨粒的粗細。磨料粒度的選擇，對磨削表面粗糙度和磨削效率有著很大的影響。選用粒度號較小的砂輪， 粒度號小， 表明顆粒較粗， 即磨粒大， 磨削深度可以增加， 氣孔大，切削性能好， 磨削效率高， 但表面粗糙度大， 適用于磨削余量大， 表面質量要求不高的工件。選用粒度號較大的砂輪， 粒度號大， 表

21、明顆粒較細，即磨粒小，在砂輪工作表面單位面積上的磨粒多， 在單位時間內，相應參加磨削的顆粒較多，工件表面所殘留的劃痕很小，因此加工精度高， 表面粗糙度也小。 例如精磨和刃磨刀具時一般采用60 sup # /sup 100 sup# /sup粒度。粒度號是表示磨料顆粒大小的數字。表示粒度號的方法有兩種，這是由于測定磨料粒度的方法不同。一種是英制，用一平方英寸面積上有多少個孔來表示。例如：46sup # /sup粒度是指一平方英寸面積上有46 個孔，它能通過每英寸長有46個孔眼的篩網， 而不能通過每平方英寸面積有 60 個孔眼的篩網。另一種是公制法，用篩網孔眼的寬度（微米或毫米）來表示。粒度號與磨

22、料的顆粒大小相反，粒度號小的顆粒大。粒度號大的顆粒小。尺寸很小的磨料，直接用顆粒尺寸（即微米分號）來表示，如W40 表示顆粒大小為 4028m， W28 為 2820 m。粒度號分為29 種，見表1 和表 2。必須說明，以上所述只是就磨料粒度分級而言。至于砂輪。 由于分級時要求得到完全同一粒度號的磨料是非常困難的，而使用上也無此必要，所以通常是由鄰近幾種粒度號的磨料混合組成的。而所謂某一粒度的砂輪，只是指砂輪中該粒度號的磨粒最多，其余少部分則是粒度較細或較粗的磨粒。見表表 1 顆粒尺寸表見表6表 2 顆粒尺寸表3 結合劑砂輪中結合劑的作用，在于把一顆顆分散的磨粒結合在一起，使之成為具有一定形狀

23、和強度的砂輪。 砂輪能否經受沖擊和高速旋轉而不破裂， 主要決定于結合的強度。 此外，結合劑對磨削表面粗糙度和磨削溫度也有一定的影響。結合劑的種類很多， 分為有機粘結和無機粘結兩大類， 目前常用的有陶瓷結合劑， 樹脂結合劑和橡膠結合劑三種。（ 1） 陶瓷結合劑（代號 A ），它是一種無機粘合劑。這是應用得最廣泛的一種結合劑，目前工廠中 80%的砂輪是陶瓷結合劑的，因為它有以下一些優(yōu)點：1） 在 1300高溫下燒結砂輪時，改變粘土及長石之含量，能獲得各種不同程度等級的砂輪，能制成各種不同粒度、組織、形狀和尺寸的砂輪（厚度很薄的薄片砂輪除外）。2） 性能穩(wěn)定，不受天氣干濕、氣候寒暑變化以及貯存時間長

24、短的影響。3） 耐熱性和抗腐蝕性好，不怕水、油及普通酸、堿的侵蝕，因此可用于干磨，也可使用各種冷卻液磨削。4） 砂輪中的氣孔多，磨削效率比較高。5） 磨損小，能較好地保持砂輪的外形輪廓。6） 價格低廉。陶瓷結合劑的主要缺點是脆性大、彈性差， 不能承受大的側面扭曲力和沖擊力，所以不能用來制造薄片砂輪。一般陶瓷結合劑的砂輪磨削速度不能大于35m/s。（2） 樹脂結合劑（代號S），它是一種有機結合劑，這種結合劑的特點如下：1） 用它制造的砂輪強度高，有一定彈性，耐沖擊，可制造磨削速度高于50m/s 的高速砂輪和很薄的砂輪。2） 由于結合劑和磨粒的結合性較差，磨粒容易脫落，磨削效率高，但砂輪磨損快，不

25、易保持外形輪廓。3） 磨削時產生熱量較少， 同時由于樹脂結合劑的耐熱性差， 容易在磨削區(qū)域的高溫下燒毀，所以有利于防止工件表面的燒傷。4） 由于具有一定的彈性，磨粒受力過大時，能自動退讓（陷入砂輪）一段，可避免砂輪工作表面上特別突出的顆粒在工件表面上刻劃出過深的凹痕， 同時樹脂結合劑還具有彈性拋光作用，因此可獲得較小的表面粗糙度。樹脂結合劑的缺點是抗腐蝕性差， 性能不夠穩(wěn)定， 容易受堿的侵蝕。 所以濕磨時必須注意冷卻液中的含堿量不能超過 1.5% 。此外，過于潮濕的環(huán)境也會使樹脂結合劑的砂輪強度受影響，因此要注意對這種砂輪的保管，存放時間以一年為限。（ 3） 橡膠結合劑（代號 X ），它是一種

26、有機結合劑。它的彈性比樹脂結合劑更大些，強度也高，可以制造很薄的砂輪。橡膠結合劑砂輪在磨削區(qū)域的高溫作用下，砂輪表面的結合劑逐漸老化變脆， 磨鈍的磨粒容易脫落， 使砂輪工作表面上經常保持有鋒利的磨粒，因而可以減少工件燒傷的可能性。同時這種砂輪具有很強的拋光性能， 所以可獲得較小的表面粗糙度。 但橡膠結合劑砂輪的組織緊密、氣孔小，不能磨去很多的加工余量，因此不適用于一般性的粗加工。橡膠砂輪耐油性差，不能用油作為冷卻液。4 硬度 砂輪的硬度是指結合劑粘結磨粒的牢固程度。即砂輪工作表面的磨粒在外力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度與磨料本身的硬度是兩回事。砂輪的硬度隨著結合劑的種類和多少不同而具有不同

27、的硬度。 同一種磨料， 可以做出各種不同硬度的砂輪。 結合劑多， 粘結能力強， 磨粒不易脫落， 砂輪的硬度就高； 反之， 結合劑少，磨粒容易脫落， 砂輪的硬度就軟。因此砂輪的硬度主要取決于結合劑的性質、數量以及它的7制造工藝。為了適應不同工件材料的磨削質量要求，砂輪具有軟、中、硬各種不同硬度等級，硬度等級中還有大級和小級之分，并分別用不同的拼音字母表示，表3 為砂輪的硬度等級。見表表 3 砂輪的硬度等級注： 1橡膠結合劑只分大級；2表中硬度的1、 2、 3、表示硬度增高順序。砂輪硬度按以下情況選擇：（1） 磨削軟材料時，要選擇較硬的砂輪；磨削硬材料時，則要選擇軟砂輪。因為軟材料容易磨削，磨粒不

28、易磨鈍， 為了不使砂輪工作表面的磨粒在未磨鈍前脫落，砂輪硬度要選高些。工件材料硬時，磨粒容易磨鈍，為了保持砂輪的鋒利，即“自銳性”，砂輪的硬度要選軟一些。例如，磨削淬火的合金鋼、高速鋼，可選R sub 2/subZR 的硬度；磨削未淬火的鋼，硬度常用ZR sub 2 /sub Z sub2 /sub的砂輪。但對有色金屬特別軟而韌的材料例外，由于磨屑容易堵塞砂輪，所以不宜選用硬的砂輪，而要選用軟的。（2） 精磨比粗磨所選的砂輪硬度高12 級。（ 3） 磨削外圓時，砂輪與工件接觸面大，工件容易發(fā)熱，磨屑不易排出，所選用的砂輪硬度應軟些。當內圓孔表面粗糙度要求小或因圓孔直徑小時，砂輪硬度又要選得高些

29、。（4） 平面磨削時， 砂輪與工件的接觸面積比外圓磨削大，因此平面磨削所選用的砂輪硬度應軟些。（ 5） 砂輪硬度的選擇與磨削工作條件及磨削用量有關，例如：干磨比濕磨的砂輪硬度軟12 小級；自動進級比手動進級的砂輪硬度軟些；砂輪的圓角速度高時，砂輪的硬度要軟12 小級。5 組織 砂輪的總體積是由磨粒、結合劑和氣孔構成的，通常用磨粒所占砂輪體積的比例來表示砂輪組織的松緊程度。磨粒所占百分比大，就稱砂輪組織緊密；反之，則為組織松。砂輪的組織概括地可分為三類：緊密的、中等的和疏松的。具體地可用13 個組號表示，每個組號都按磨料所占全部體積的百分比來表示。見表4。見表表 4 砂輪的組織種類和分級由表可知

30、， 砂輪組織級數越高，砂輪組織越疏松，單位體積內磨粒的含量少，磨粒在砂輪工作表面上的排列距離遠，磨粒之間的容屑空間大，排除磨屑方便， 砂輪不易被堵塞，因而可以提高磨削效率。此外， 砂輪中的氣孔還可以將冷卻液或空氣帶入磨削區(qū)域，可降低磨削區(qū)域的溫度，減少工件發(fā)熱變形和燒傷。反之，砂輪組織緊，磨粒之間容屑空間小，排屑比較困難， 砂輪容易被堵塞，但單位面積上磨粒數目多，砂輪的輪廓形狀易于保持不變，所以可提高加工表面精度和減小表面粗糙度。砂輪組織的選擇則如下：（ 1） 在不同壓力下磨削時，選用的砂輪組織也不同，如平面磨削應選用疏松組織（912號）砂輪；無心磨削，工具磨削和一般工件的磨削應選用中等組織（

31、58 ）號砂輪；在重壓力磨削，應選用緊密組織（14 號）砂輪。（2） 成型磨削和精密磨削， 砂輪的組織要緊密， 以利于保持砂輪的成型面和獲得較小的表面粗糙度。（ 3） 粗磨和磨韌性大而硬度低的工件時， 應選用組織疏松的砂輪， 當然這樣會增加砂輪的消耗，但是砂輪線不易磨鈍，排屑容易，散熱性能好。（ 4） 大氣孔砂輪，組織在 12 號以上，用于高速磨削。86 尺寸和形狀砂輪形狀和尺寸的選擇，主要與被加工工件的形狀、尺寸以及磨床型號有關（常用砂輪的形狀和代號見表 5。在可能的條件下，砂輪的外徑應盡量選大些，但是不能超過安全圓周速度。從而獲得較高的生產率和較小的表面粗糙度。在有縱向進級的磨床上，選用寬

32、度較大的砂輪，而可獲得同樣的效果。見表表 5 常用砂輪的形狀和代號總之，在選擇砂輪時，要考慮到經濟效果，但是必須注意安全生產。三、 砂輪的安全圓周速度砂輪外圓表面上任意一點， 在單位時間內所經過的路程， 叫做砂輪圓周線速度或砂輪線速度，以 表示，其單位為 m/s。根據砂輪的直徑和轉速，可以用下列公式算出砂輪的線速度：式中 砂輪圓周速度（ m/s）；D砂輪直徑（mm ）；n砂輪轉速（r/min ）。砂輪的安全圓周速度， 就是砂輪的最大工作線速度， 它表示砂輪在離心力的作用下不致破壞的程度。也就是說， 砂輪在等于或小于安全圓周速度下工作時，砂輪不會破裂，如果超過安全圓周速度，離心力會超過結合劑的粘

33、結能力，砂輪就會發(fā)生破碎。所以，砂輪最大的工件線速度不應超過表6 和表 7 的規(guī)定。見表表 6 高速砂輪線速度表見表表 7 普通砂輪最大工作線速度表注：其中粒度為36sup # /sup及更粗，而硬度為R sub 3 /sub及更軟的砂輪，最大工作線速度應低于表中規(guī)定的20%。在磨削工作中， 砂輪的安全圓周速度已給定， 從上述公式可知，根據砂輪直徑，可求出砂輪的轉速。四、砂輪的儲藏運輸和試驗（一）砂輪的儲藏運輸違反砂輪的儲藏運輸規(guī)則，是引起砂輪在工作時碎裂的原因之一。有時僅輕微地碰擊砂輪，砂輪也有可能發(fā)生裂痕。 在某些情況下， 這種裂痕往往很難檢查出來， 因此在工作中就會發(fā)生碎裂。砂輪儲藏的地

34、方必須寬敞、光亮。室內溫度不得低于 5，相對濕度不得大于 65%。砂輪受潮濕會失去它應有的強度， 必須保藏在干燥的地方。 儲藏室內要備有一定高并且要裝有鋪板和抽屜的擱架。砂輪排列在擱架上。搬運砂輪要注意防止振動。 當用手搬運而距離相當遠時， 最好用拎包和手提箱， 砂輪不允許和金屬放在一起搬運。（二）砂輪的檢驗砂輪入庫前應進行檢驗，以便能及時發(fā)現外表方面的裂痕、缺裂等。將砂輪的包裝拆除，使砂輪干燥清潔， 并將砂輪套在木棒或鐵棒上，由有經驗的人員用木錘敲擊其端面，根據其聲音來辯別砂輪外部的裂痕和內部的缺陷。 有裂縫的發(fā)破碎聲， 完好的發(fā)清脆聲， 不論是砂輪外部的裂痕，還是內部的缺陷，都不能使用。（

35、三）砂輪的試驗砂輪強度試驗的目的是鑒定砂輪在搬運、拆包和安放時可能被慣壞的情況。凡砂輪的直徑等于及大于150mm ，工作圓周速度在15m/s 以上的，一定要進行砂輪的強度試驗。將砂輪放在試驗機上進行空轉，試驗速度是該砂輪的圓周速度的1.5 倍。9有標準的砂輪，進行砂輪強度試驗時，必須按照下面規(guī)定的時間：砂輪外徑120275mm 5min砂輪外徑300475mm 7min砂輪外徑 500mm 10min直徑大于、等于150mm 的砂輪和對在標記中沒有標明允行工作圓周速度和澆灌合金縮小軸孔的砂輪，試驗圓周速度要將該砂輪的工作圓周速度提高60%，時間為10min 。試驗機必須裝有測速表， 以檢查砂輪

36、在試驗過程中的轉數。 此外還應有限時繼電器， 在砂輪到試驗時間即能自行停車。試驗機要有緩慢剎車裝置，以免引起砂輪的內應力而發(fā)生裂痕。有缺陷的砂輪在試驗時一定會碎裂， 故試驗機的試箱應做得十分牢固。 試箱不同鑄鐵， 應用鋼板焊成，里面要鋪裝木板，以減輕砂輪碎裂時的沖擊力。砂輪夾裝在試驗機心軸上的方法，要與砂輪夾裝在磨床心軸上的方法相一致。五、砂輪的平衡和修正（一）砂輪的安裝砂輪工作時轉速很高，而砂輪性質較脆，如果安裝得不正確，就有可能碎裂飛出。安裝砂輪前必須認真、仔細檢查砂輪。首先檢查是否符合所選的性能、形狀和尺寸，然后檢查砂輪是否完整，因為運輸和保管期間可能有損壞。砂輪由于形狀、 尺寸不同而有

37、不同的安裝方法。這里只作一般性的介紹。安裝砂輪要求砂輪孔與法蘭盤之間的間隙均勻，砂輪不松不緊地套在法蘭盤軸上。若軸大孔小時， 硬向上壓會使砂輪碎裂，必須進行修刮，若孔大軸小，則應在間隙內套上適當尺寸的紙?zhí)淄玻悦馍拜喐咚傩D時失去平衡而引起振動。但要注意當孔小得多時不能進行修刮，而要將孔車大， 不得用鉗工的工具刮大砂輪孔，因為這樣可能會損壞砂輪的完整。砂輪孔徑要大于心軸孔徑，其偏差范圍如下：砂輪孔徑 100mm 偏差 0.11.0mm ；砂輪孔徑 250mm 偏差 0.21.2mm ；砂輪孔徑 250mm 偏差 0.31.5mm 。砂輪兩邊的法蘭盤選得適當，法蘭盤的直徑為砂輪直徑的一半為宜，兩

38、個法蘭盤形狀大小要一樣， 內側必須帶有凹形。形狀大小不同或扭曲不平的法蘭盤。當用螺母擰緊時，砂輪會因受力不均勻而變形發(fā)生碎裂。法蘭盤外緣平面應和砂輪平面貼緊。法蘭盤還應用鍵或其它方法緊固在砂輪主軸上。在砂輪和法蘭盤之間一般都墊上12mm 的彈片紙板，皮革或耐油橡膠墊片，其墊片直徑稍大于法蘭盤直徑，這樣在緊固時，使壓力均勻分布。（二） 砂輪的平衡砂輪的重心如果與它的回轉軸線不重合，砂輪就不平衡。 引起砂輪不平衡的原因很多， 例如，幾何形狀不對稱， 兩端面不平行、 外圓與內孔不同心、各部分密度不均勻以及安裝時有偏心等等?？傊?，由于重力不平衡所產生的離心力可能超過砂輪結合劑的強度，而使砂輪碎裂。此外

39、不平衡回轉體工作時，很快將軸承磨損，并可能使心軸彎曲，加工質量降低。為了能使砂輪平穩(wěn)地工作，一般直徑大于125mm 的砂輪都必須經過平衡。所謂平衡砂輪，就是根據砂輪不平衡的情況，在砂輪法蘭盤的環(huán)形槽內裝上若干個平衡塊，并適當地調整其位置，使砂輪的重心與它的回轉軸線重合。砂輪的平衡一般是指靜平衡性，靜平衡處理在平衡試驗架上進行，平衡架導軌系刀口式，接觸面小，反應靈敏。靜平衡的方法如下（見圖3）：見表圖 3 砂辦調整靜平衡的方法1 將選好的砂輪裝在法蘭盤上， 法蘭盤螺釘要均勻緊固， 然后連同砂輪一起把法蘭盤套在平衡心軸上，準備在平衡架上平衡。平衡架導軌要放置水平，縱向水平尤其重要。102 找出砂輪

40、的偏重點A 。砂輪不平衡會自行在導軌上回轉，直至最后停止。最下方的A點就是砂輪的偏重點，見圖3位置 1所示。3 在 A 點的對稱點作一記號B ，將平衡塊 D 和 E 同時向 B 點移動，然后將砂輪轉動90°，使其處于圖位置 2，微量調整 D 和 E，使砂輪在圖位置 2 靜止不動。4 轉動砂輪 180°，使其處于圖位置3，微量調整 D 和 E，使砂輪在位置 3 靜止不動，如砂輪在位置 2 和位置3 靜止不動，如砂輪在位置2 和位置 3 上都不動， 即為在 A 、B 方位上砂輪已達到平衡。5 按照上述方法，繼續(xù)在其它方位上平衡，如果在任何方位上（如取八點）砂輪都靜止不動，砂輪就

41、算平衡好了。砂輪平衡后，平衡塊應固緊。新砂輪的平衡工作， 通常要進行兩次。 第一次粗平衡要求可低些。只需在相互垂直的四個位置上能保持平衡就可以了。平衡好以后，把砂輪裝上磨床，用金剛鉆將砂輪圓周修圓，兩端在修平。由于幾何形狀的不正確，安裝偏心等原因，從砂輪各部分修去的重量是不均勻的，所以砂輪修正后又會引起不平衡。需要拆下來再進行一次精確的平衡。這次平衡必須做得仔細，要求在圓周各個位置上都能停止不動，砂輪就算平衡好了。（三）砂輪的修整任何一種刀削刀具， 在工作過程中都會逐漸磨鈍而喪失切削能力， 必須磨礪后才能繼續(xù)工作。砂輪雖有一定的自銳性， 但由于影響磨削過程的因素非常復雜， 要完全依靠砂輪的自銳

42、性作用來使它保持鋒利， 實際上是不可能的。 因此砂輪在使用一段時間以后也同樣會發(fā)生鈍化而喪失磨削能力，這時就需要進行修整。砂輪在下列情況需要修整：1 在磨削過程中， 磨粒不僅由于摩擦一劑壓而產生機械磨損，還會因高溫作用而造成塑性變形，使它的棱角磨圓變鈍。2 砂輪表面被堵塞，在磨削過程中，磨屑、碎屑粒、結合劑等常會嵌塞在砂輪表面的孔隙中，使磨粒之間沒有容屑空間， 在這種情況下，即使磨粒還是鋒利的， 但砂輪已不再有磨削能力。3 砂輪外形失真，這是由于砂輪工作表面的磨粒脫落不均勻而造成的。為了砂輪使用和修整時的安全， 以及砂輪的經濟使用和保證加工質量， 不可使砂輪過分地磨損和磨鈍，須盡力設法使砂輪在加工時的“自銳性”適度。修整工具在砂輪上的進給量不平衡或不適當，以及整修工具安裝不正確，其結果可能會引起砂輪的碎裂。當手工修正時，手碰觸回轉的砂輪極易傷人。此外， 修砂輪時飛濺出大量的磨屑，對眼部、肺部有害。砂輪的修整一般都采用金剛鉆。也有用硬質合金和整磨輪等代用。砂輪的