砂轮

砂轮科技名词定义中文名称：砂轮英文名称：grindingwheel定义：用磨料和结合剂混合经压坯、干燥、焙烧而制成的，疏松的盘状、轮状等各种形状的磨具。应用学科：机械工程（一级学科）；磨料磨具（二级学科）；砂轮（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片常用砂轮规格示意图用磨料和结合剂树脂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。查看精彩图册目录概况分类属性（1）磨料及其选择（2）粒度及其选择磨料粒度的选择（3）结合剂及其选择（4）硬度及其选择（5）组织（6）形状尺寸及其选择举例说明注意事项1安装过程中的注意事项2使用过程中的注意事项3更换过程中的注意事项4其它应注意事项大砂轮存在的问题砂轮的生产工艺展开概况分类属性（1）磨料及其选择（2）粒度及其选择磨料粒度的选择（3）结合剂及其选择（4）硬度及其选择（5）组织（6）形状尺寸及其选择举例说明注意事项1安装过程中的注意事项2使用过程中的注意事项3更换过程中的注意事项4其它应注意事项大砂轮存在的问题砂轮的生产工艺展开编辑本段概况砂轮砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。编辑本段分类砂轮种类繁多。按所用磨料可分为普通磨料（刚玉和碳化硅等）砂轮和天然磨料超硬磨料和（金刚石和立方砂轮氮化硼等）砂轮；按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等；按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。由于砂轮通常在高速下工作，因而使用前应进行回转试验（保证砂轮在最高工作转速下，不会破裂）和静平衡试验（防止工作时引起机床振动）。砂轮在工作一段时间后，应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。编辑本段属性砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定，砂轮现分别介绍如下。（1）磨料及其选择磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1。系别名称代号主要成分显微硬度(HV)颜色特性适用范围氧化物系棕刚玉AAL2O391-96%2200-2288棕褐色硬度高，韧性好，价格磨削碳钢、合金钢、便宜可锻铸铁、硬青铜白钢玉WAAL2O397-99%2200-2300白色磨削淬硬的碳钢、高速钢碳化物系黑碳化硅SiCSiC95%2840-3320黑色带光泽硬度高于钢玉，性脆而锋利，有良好的导热性和导电性磨削铸铁、黄铜、铝及非金属绿碳化硅绿碳化硅GC3280-3400绿色优良的导电性高硬磨料立方氮化硼CBN立方氮化硼8000-9000黑色硬度仅次于金刚石，耐磨性和导电性好，发热量小磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料人造金刚石MBD碳结晶体10000乳白色硬度极高，韧性很差，价格昂贵表1常用磨料注：括号内的代号是旧标准代号。（2）粒度及其选择粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大外圆磨砂轮于40μm的磨料，称为磨粒。用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60#的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长超硬磨具度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料，称为微粉。用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。各种粒度号的磨粒尺寸见表2。磨粒磨粒微粉粒度号颗粒尺寸（um）粒度号颗粒尺寸（um）粒度号颗粒尺寸（um）14#1600~125070#250~200W4040~2816#1250~100080#200~160W2828~2020#1000~800100#160~125W2020~1424#800~630120#125~100W1414~1030#630~500150#100~80W1010~736#500~400180#80~63W77~546#400~315240#63~50W55~3.560#315~250280#50~40W3.53.5~2.5表2磨料粒度号及其颗粒尺寸注：比14#粗的磨粒及比W3.5细的微粉很少使用，表中未列出。磨料粒度的选择主要与加工表面粗糙度和生产率有关。粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。不同粒度砂轮的使用范围粒度号颗粒尺寸范围/μm适用范围粒度号颗粒尺寸范围/μm适用范围12-362000-1600500-400粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺W40-2040-2820-14精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨46-80400-315200-160粗磨、半精磨、精磨W14-1014-1010-7精磨、精细磨、超精磨、镜面磨100-280165-12550-40精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨W7-3.57-53.5-2.5超精磨、镜面磨、制作研磨剂等（3）结合剂及其选择砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。常用的结合剂种类、性能及用途见表4。种类代号性能用途陶瓷V耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差应用广泛，适用于v35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等树脂B强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差、气孔率小适用于v50m/s的高速磨削，可制成薄片砂轮，用于磨槽、切割等橡胶R强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等金属M韧性和成形性好、强度大、但自锐性差可制造各种金刚石磨具表4常用结合剂（4）硬度及其选择砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”，选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。根据规定，常用砂轮的硬度等级见表5。硬度等级大级超软软中软中中硬硬超硬小级超软软1软2软3中软1中软2中1中2中硬1中硬2中硬3硬1硬2超硬代号DEFGHJKLMNPQRSTY表5常用砂轮硬度等级注：括号内的代号是旧标准代号；超软，超硬未列入；表中1，2，3表示硬度递增的顺序。选择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。加工硬金属时，为了能及时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需要较快的更新。精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差，易产生烧伤和裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。（5）组织砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。砂轮有三种组织状态：紧密、中等、疏松；细分成0-14号间，共15级。组织号越小，磨粒所占比例越大，砂轮越紧密；反之，组织号越大，磨粒比例越小，砂轮越疏松，见表6.10。组织号01234567891011121314磨粒率%626058565452504846444240383634类别紧密中等疏松应用精磨、成型磨淬火工件、刀具韧性大和硬度低的金属表6.10砂轮组织分类（6）形状尺寸及其选择根据机床结构与磨削加工的需要，砂轮制成各种形状与尺寸。表6是常用的几种砂轮形状、尺寸、代号及用途。砂轮的外径应尽可能选得大些，以提高砂轮的圆周速度，这样对提高磨削加工生产率与表面粗糙度有利。此外，在机床刚度及功率许可的条件下，如选用宽度较大的砂轮，同样能收到提高生产率和降低粗糙度的效果，但是在磨削热敏性高的材料时，为避免工件表面的烧伤和产生裂纹，砂轮宽度应适当减小。砂轮名称简图代号尺寸表示法主要用途平形砂轮PPD×H×d用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等双面凹砂轮PSAPSAD×H×d—2—d1×t1×t2用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具双斜边砂轮PSXPSXD×H×d用于磨削齿轮和螺纹筒形砂轮NND×H×d用于立轴端磨平面碟形砂轮DDD×H×d用于刃磨刀具前面碗形砂轮BWBWD×H×d用于导轨磨及刃磨刀具表6常用砂轮形状及用途举例说明编号的含义41-A30Q4BFMAXSPEEDR.P.M41按国际惯例指T41-平行砂轮T42-钹型切断砂轮T27-钹型磨片砂轮A磨料：A-棕刚玉WA-白刚玉C-黑炭化硅GC绿碳化硅AC混合磨料SA-单晶刚玉MA-微晶刚玉BA-黑刚玉ZA-锆刚玉PA-铬刚玉FA-半脆刚玉SG-陶瓷刚玉SC-立方碳化硅BC-碳化硼D-金刚石30磨料粒度：分16、20、24、30、36、40、46、54、60、70、80、90、100、120、150、180、220.240（以细称为微粉）Q砂轮硬度分：F、Q、H、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、Y4组织号：根据磨料在砂轮制品中所占的体积比率分0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12B结合剂类型F增强型MAXSPEED最大允许线速度米/秒R.P.M最大允许转速转/分编辑本段注意事项砂轮的使用有一定的危险性。为了大家的安全，下边列出使用中的注意事项：砂轮机是机械工厂最常用的机器设备之一，它的安装是否合理，是否符合安全要求；它的使用方法是否正确，是否符合安全操作规程。这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全，因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视。1安装过程中的注意事项安装时首先要对砂轮的安全质量进行检测，方法，用尼绒锤(也可以用笔)轻敲砂轮侧面，音响清脆则没问题.定位问题砂轮机安装在什么位置，是我们安装过程中首先要考虑的问题，只有选定了合理又合适的位置，我们才能进行其它的工作。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方，一般较大的车间应设置专用的砂轮机房。如果确因厂房地形的限制不能设置专用的砂轮机房，应在砂轮机正面装设不低于1.8m高度的防护档板，并且档板要求牢固有效。平衡问题砂轮的不平衡主要是由砂轮的制造和安装不准确，使砂轮重心与回转轴不重合而引起的。不平衡造成的危害主要表现在两个方面，一方面在砂轮高速旋转时，引起振动，易造成工件表面产生多角形振痕；另一方面，不平衡加速了主轴的振动和轴承的磨损，严重时会造成砂轮的破裂，甚至造成事故。因此，要求直很大大于或等于200mm的砂办公楼装上卡盘后应先进行静平衡，砂轮在经过整形修整后或在工作中发现不平衡时，应重复进行静平衡。匹配问题匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题。按标准要求，砂轮卡盘直径不得小于被安装砂盘直径的1/3，且相应规定砂轮磨损到直径比卡盘直径大10mm时应更换新砂轮。这样就存在一个卡盘和砂轮的匹配问题，否则会出现这样的情况，“大马拉小车”造成设备和材料的浪费；“小马拉大车”又不符合安全要求，易造成人身事故。因此，卡盘与砂轮的合理匹配，一方面可以节约设备，切约材料；另一方面又符合安全操作要求。此外，在砂轮与卡盘之间还应加装直径大于卡盘直径2mm，厚度为1mm~2mm的软垫。防护问题防护罩是砂轮机最主要的防护装置，其作用是：当砂轮在工作中因故破坏时，能够有效地罩