砂輪是磨削加工中最常用的工具，它是由結合劑將磨料顆粒黏結(jie)(jie)而成的多(duo)孔體(ti)。磨料起切削作用，結(jie)(jie)合(he)(he)劑把磨料結(jie)(jie)合(he)(he)起來，經(jing)壓坯、干(gan)燥、焙(bei)燒，使之具(ju)有(you)一定的形狀和(he)硬(ying)度。結(jie)(jie)合(he)(he)劑并未填滿磨料之間(jian)的全部(bu)空間(jian)，因而有(you)氣(qi)孔存在(zai)，如圖(tu)8－10所示。

       一、砂輪的組成要素

       磨料(liao)、結合劑(ji)、氣孔(kong)構(gou)成(cheng)了砂輪(lun)的(de)組成(cheng)三要素(su)。砂輪(lun)的(de)特性(xing)由磨料(liao)的(de)種(zhong)(zhong)類、磨料(liao)顆粒的(de)大小、結合劑(ji)的(de)種(zhong)(zhong)類、砂輪(lun)的(de)硬(ying)度和砂輪(lun)的(de)組織這五個基本參數所決(jue)定。

       1.磨料

       磨(mo)(mo)(mo)料(liao)分為(wei)天然磨(mo)(mo)(mo)料(liao)和人造磨(mo)(mo)(mo)料(liao)兩大類。一般天然磨(mo)(mo)(mo)料(liao)含雜(za)質多、質地不勻，目前主要使用(yong)人造磨(mo)(mo)(mo)料(liao)。常用(yong)的(de)磨(mo)(mo)(mo)料(liao)有氧化物(wu)系、碳化物(wu)系、超硬磨(mo)(mo)(mo)料(liao)系。各種磨(mo)(mo)(mo)料(liao)的(de)特性及適用(yong)范圍見表8－1。

       2.粒度

       粒度(du)(du)(du)是(shi)(shi)指磨(mo)(mo)(mo)料顆(ke)(ke)粒的(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)。粒度(du)(du)(du)有兩(liang)種(zhong)表示方法(fa)。舊(jiu)的(de)(de)表示方法(fa)是(shi)(shi)沿用(yong)(yong)英(ying)(ying)制單位，按(an)大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)把粒度(du)(du)(du)分(fen)(fen)為磨(mo)(mo)(mo)粒（顆(ke)(ke)粒尺(chi)寸(cun)大(da)(da)(da)于40μm）和(he)微粉(fen)（顆(ke)(ke)粒尺(chi)寸(cun)小(xiao)(xiao)于40μm）兩(liang)大(da)(da)(da)類(lei)。磨(mo)(mo)(mo)粒（制砂輪用(yong)(yong)）用(yong)(yong)篩選法(fa)分(fen)(fen)類(lei)，它(ta)的(de)(de)粒度(du)(du)(du)號(hao)以(yi)篩網(wang)上(shang)每英(ying)(ying)寸(cun)長度(du)(du)(du)內(nei)的(de)(de)孔(kong)眼(yan)數(shu)(shu)來(lai)表示。例如(ru)60號(hao)粒度(du)(du)(du)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)粒，說(shuo)明能通過(guo)每英(ying)(ying)寸(cun)60個孔(kong)眼(yan)的(de)(de)篩網(wang)，而每英(ying)(ying)寸(cun)70個孔(kong)眼(yan)的(de)(de)篩網(wang)就不能通過(guo)。粒度(du)(du)(du)號(hao)越大(da)(da)(da)，磨(mo)(mo)(mo)粒的(de)(de)實際尺(chi)寸(cun)越小(xiao)(xiao)。微粉(fen)（供(gong)研磨(mo)(mo)(mo)用(yong)(yong)）用(yong)(yong)顯微測量法(fa)分(fen)(fen)類(lei)，其粒度(du)(du)(du)號(hao)是(shi)(shi)在(zai)微粉(fen)實際尺(chi)寸(cun)前加W來(lai)表示。數(shu)(shu)值(zhi)越大(da)(da)(da)，微粉(fen)顆(ke)(ke)粒尺(chi)寸(cun)越大(da)(da)(da)。我國在(zai)新標準中采用(yong)(yong)米制單位，磨(mo)(mo)(mo)粒的(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)統一(yi)以(yi)磨(mo)(mo)(mo)粒最大(da)(da)(da)尺(chi)寸(cun)方向上(shang)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)來(lai)表示。

       磨(mo)料粒度(du)對磨(mo)削(xue)生產(chan)率和(he)表面(mian)粗糙度(du)有很大的影響。一般來說，粗磨(mo)用(yong)粗磨(mo)粒，以(yi)保證較高的生產(chan)率；精磨(mo)用(yong)細磨(mo)粒，以(yi)減低磨(mo)削(xue)表面(mian)粗糙度(du)值。加工(gong)軟材料和(he)磨(mo)削(xue)面(mian)積大時，為避免(mian)堵(du)塞砂輪和(he)產(chan)生燒(shao)傷(shang)（磨(mo)削(xue)時工(gong)件表面(mian)出現(xian)各(ge)種帶色斑點的現(xian)象稱為燒(shao)傷(shang)），采用(yong)粗磨(mo)粒；磨(mo)削(xue)硬(ying)材料，則應選用(yong)細磨(mo)粒。微(wei)粉用(yong)于精細磨(mo)削(xue)和(he)光整加工(gong)。磨(mo)料的粒度(du)號和(he)適用(yong)范圍見表8－2。

       3.結合劑

       結合劑是將磨(mo)粒黏結成(cheng)各(ge)種形狀(zhuang)及尺寸砂輪(lun)的(de)材料。它(ta)的(de)性(xing)(xing)能決定了(le)砂輪(lun)的(de)強度、耐(nai)沖擊性(xing)(xing)、耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)、耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)和(he)砂輪(lun)壽命等。此外，結合劑對磨(mo)削溫(wen)度和(he)磨(mo)削表(biao)面(mian)質量也有(you)一定的(de)影響。常用的(de)結合劑的(de)名稱、代號(hao)、性(xing)(xing)能及適用范(fan)圍見(jian)表(biao)8－3。

       4.硬度

       砂輪的(de)硬(ying)(ying)度(du)是(shi)指在磨削(xue)力(li)(li)作(zuo)用下(xia)，磨粒從(cong)砂輪表(biao)面(mian)上脫落的(de)難易程度(du)。如磨粒容易脫落，表(biao)明(ming)砂輪硬(ying)(ying)度(du)低，稱之為軟；反之則表(biao)明(ming)砂輪硬(ying)(ying)度(du)高，稱為硬(ying)(ying)。當硬(ying)(ying)度(du)選擇合(he)適時，砂輪具有(you)自銳性(xing)，即磨削(xue)中磨鈍(dun)的(de)磨粒能(neng)自動脫落，而使(shi)新磨粒露出(chu)表(biao)面(mian)，從(cong)而保持(chi)砂輪的(de)正常切(qie)削(xue)能(neng)力(li)(li)。

       砂輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)與磨(mo)粒(li)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)是(shi)兩個(ge)不(bu)同的(de)(de)(de)概念，砂輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)軟硬(ying)(ying)主要(yao)由結合劑的(de)(de)(de)黏(nian)結強(qiang)度(du)(du)決定(ding)，與磨(mo)粒(li)本身(shen)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)度(du)(du)無關。相同硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)磨(mo)粒(li)，可以制(zhi)成不(bu)同硬(ying)(ying)度(du)(du)的(de)(de)(de)砂輪(lun)(lun)。

       砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)硬(ying)度對(dui)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)質(zhi)量、生產率和砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)損耗(hao)都有很(hen)大影(ying)響(xiang)。砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)硬(ying)度的(de)選擇主要根據工(gong)件材(cai)料的(de)性(xing)質(zhi)和具體的(de)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)條件來(lai)考慮。一般來(lai)說，磨(mo)(mo)削(xue)(xue)硬(ying)材(cai)料，應選用(yong)軟砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)；磨(mo)(mo)削(xue)(xue)軟材(cai)料，應選用(yong)硬(ying)砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)。粗磨(mo)(mo)選軟砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)；精(jing)磨(mo)(mo)選硬(ying)砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)。磨(mo)(mo)削(xue)(xue)非(fei)鐵金屬時(shi)，應選用(yong)較軟砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)，以免切屑堵(du)塞(sai)砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)。在精(jing)磨(mo)(mo)和成(cheng)形磨(mo)(mo)削(xue)(xue)時(shi)，應選用(yong)較硬(ying)砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)。砂(sha)(sha)(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)的(de)硬(ying)度等級名稱及代號見表8－4。

       5.組織

       砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)表(biao)示磨(mo)(mo)粒、結合劑和氣(qi)孔三者的(de)(de)體(ti)積比(bi)例(li)關系(xi)，也表(biao)示砂(sha)(sha)輪(lun)結構的(de)(de)緊密(mi)或(huo)疏(shu)松程(cheng)度。磨(mo)(mo)粒在砂(sha)(sha)輪(lun)體(ti)積中所(suo)占比(bi)例(li)越小，砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)(de)組(zu)織(zhi)(zhi)就(jiu)越疏(shu)松，氣(qi)孔越多；反(fan)之(zhi)，組(zu)織(zhi)(zhi)越緊密(mi)。氣(qi)孔可以容納(na)切屑，使(shi)砂(sha)(sha)輪(lun)不易堵塞，還(huan)可把(ba)切削(xue)(xue)(xue)液帶入磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)區，降低磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)溫度。但過于疏(shu)松會影響砂(sha)(sha)輪(lun)強度，不易保持砂(sha)(sha)輪(lun)的(de)(de)輪(lun)廓形狀(zhuang)，增(zeng)大(da)磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)表(biao)面粗糙度。粗磨(mo)(mo)、磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)塑(su)料(liao)材料(liao)、軟金(jin)屬(shu)及大(da)面積磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)時，應選用(yong)組(zu)織(zhi)(zhi)疏(shu)松的(de)(de)砂(sha)(sha)輪(lun)；精磨(mo)(mo)、成形磨(mo)(mo)削(xue)(xue)(xue)時，應選用(yong)組(zu)織(zhi)(zhi)緊密(mi)的(de)(de)砂(sha)(sha)輪(lun)。

       根(gen)據磨粒(li)在砂輪(lun)(lun)中(zhong)占有(you)的(de)體積百分數（稱(cheng)磨粒(li)率），砂輪(lun)(lun)組織分為(wei)緊密、中(zhong)等(deng)、疏松三大類，細分為(wei)0～14號(hao)(hao)，其中(zhong)0～3號(hao)(hao)屬緊密型，4～7號(hao)(hao)為(wei)中(zhong)等(deng)，8～14號(hao)(hao)為(wei)疏松。中(zhong)等(deng)組織的(de)砂輪(lun)(lun)適用于一般磨削。砂輪(lun)(lun)的(de)組織號(hao)(hao)及(ji)選用見表8－5。

       6.砂輪的形狀、尺寸及用途

       根據不(bu)同的(de)用(yong)途(tu)，按照(zhao)磨床類型、磨削方式以及(ji)(ji)工件的(de)形(xing)狀和尺寸等(deng)，將砂(sha)輪制成不(bu)同的(de)形(xing)狀和尺寸，并已經標準化。常用(yong)砂(sha)輪的(de)形(xing)狀、代號及(ji)(ji)用(yong)途(tu)見表8－6。

       在生產中，為便于對砂輪進行管理和選用，通常將砂輪的形狀、尺寸和特性參數印在砂輪端面上，其順序為形狀、尺寸、磨料、粒度號、硬度、組織號、結合劑和允許的最高工作圓周線速度。其中尺寸一般為外徑×厚度×內徑。例如，砂輪P300×30×75WA60L5V35，即代表該砂輪是平形，外徑為300mm，厚度為30mm，內徑為75mm，白剛玉磨料，60號粒度(du)(du)，中軟硬度(du)(du)，5號組織(zhi)，陶瓷結合(he)劑，最(zui)高線速(su)度(du)(du)為35mm／s。