刀具磨削加工時(shí)如何正確選擇砂輪？

砂輪磨具的種類很多，并有各種形狀和尺寸，根據(jù)砂輪的磨料、結(jié)合劑材料以及制造工藝的不同，每一種砂輪都有一定的適用范圍。若選擇不當(dāng)就將直接影響加工精度、表面粗糙度及生產(chǎn)效率。因此，磨削加工時(shí)，必須根據(jù)具體情況選用合適的砂輪。那么應(yīng)如何正確選擇砂輪?針對(duì)磨削中常用的砂輪進(jìn)行匯總，讓大家明明白白挑選砂輪。
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(qiáng)度高的材料時(shí)，選用韌性大的磨料。
b.磨硬度低，延伸率大的材料時(shí)，選用較脆的磨料。
c.磨硬度高的材料時(shí)，選用硬度更高的磨料。
d.選用不易被加工材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)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(yīng)性廣，常用于切除較大余量的粗磨，價(jià)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(shí)，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(jī)械強(qiáng)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(dǎo)熱性好，適合于磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)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(zhì)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。
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(fù)荷磨削。
2、粒度的選擇主要取決于被磨削工件的表面粗糙度和磨削效率。
粒度是指磨料的顆粒尺寸，其大小則用粒度號(hào)表示。用粗粒度砂輪磨削時(shí)，生產(chǎn)效率高，但磨出的工件表面較粗糙;用細(xì)粒度砂輪磨削時(shí)，磨出的工件表面粗糙度較好，而生產(chǎn)率較低。在滿足粗糙度要求的前提下，應(yīng)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(shí)選用粗粒度砂輪，精磨時(shí)選用細(xì)粒度砂輪。
當(dāng)砂輪和工件接觸面積較大時(shí)，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(zhì)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(yīng)不同工件材料磨加工的要求,制造砂輪時(shí)分成不同硬度的等級(jí)。
砂輪選得過(guò)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(zhì)量;砂輪選得過(guò)軟，磨粒還在鋒利時(shí)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(dāng)，還應(yīng)根據(jù)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(jié)合劑種類等因素來(lái)綜合考慮。
下列砂輪硬度選擇原則供參考：
a.磨削軟材料時(shí)要選較硬的砂輪，磨削硬材料時(shí)則要選軟砂輪;
b.磨削軟而韌性大的有色金屬時(shí)，硬度應(yīng)選得軟一些;
c.磨削導(dǎo)熱性差的材料應(yīng)選較軟的砂輪;
d.端面磨比圓周磨削時(shí)，砂輪硬度應(yīng)選軟些;
e.在同樣的磨削條件下，用樹脂結(jié)合劑砂輪比陶瓷結(jié)合劑砂輪的硬度要高1~2小級(jí);
f.砂輪旋轉(zhuǎn)速度高時(shí)，砂輪的硬度可選軟1~2小級(jí);
g.用冷卻液磨削要比干磨時(shí)的砂輪硬度高1~2小級(jí)。
4、結(jié)合劑的選擇應(yīng)根據(jù)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(jié)合劑有陶瓷結(jié)合劑(V)和樹脂結(jié)合劑(B)。
陶瓷結(jié)合劑是一種無(wú)機(jī)結(jié)合劑，化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱、抗腐蝕性好，氣孔率大，這種結(jié)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(yīng)用范圍最廣。砂輪適于磨削普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、有色金屬等。但是，陶瓷結(jié)合劑砂輪脆性較大，不能受劇烈的振動(dòng)。一般只能在35米/秒以內(nèi)的速度下使用。。
樹脂結(jié)合劑是一種有機(jī)結(jié)合劑，這種結(jié)合劑制造的砂輪強(qiáng)度高，具有一定的彈性，耐熱性低，自銳性好，制作簡(jiǎn)便，工藝周期短?？芍圃旃ぷ魉俣雀哂?0米/秒的砂輪和很薄的砂輪。它的應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)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?，重負(fù)荷、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(zhì)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(jí)的劃分是以62-的磨粒體積百分?jǐn)?shù)為“0”號(hào)組織，磨粒體積每減2-，其組織增加一號(hào)，依此類推，共分15個(gè)號(hào)。號(hào)數(shù)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，可以保證磨削過(guò)程中容納磨屑，避免砂輪堵塞。通常粗磨和磨削較軟金屬時(shí)，砂輪易堵塞，應(yīng)選用疏松組織的砂輪;成型磨削和精密磨時(shí)，為保持砂輪的幾何形狀和得到較好的粗糙度，應(yīng)選用較緊密組織的砂輪;磨削機(jī)床導(dǎo)軌和硬質(zhì)合金工具時(shí)，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。