磨削加工中怎样选择磨具和磨料？

磨料是组成磨具的材料，这是一种表面非常坚硬而且锐利的材料，用来磨削硬度较小的工件表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类，每一大类又分别包括很多种不同的小类。不同磨料的粒度和硬度都存在差别，使用时，要根据工件材料的性质，如硬度、抗张强度、韧性等，以及加工的精度要求来进行选择。

磨料选择的一般原则

一般来说，磨削硬度较高的工件材料时，应该选择硬度足够高的磨料，例如磨削淬火钢、合金钢、高速钢、工具钢等就应该使用硬度较高的白刚玉磨料；磨削抗张强度高的工件材料时，应选用韧性足够强的磨料，例如磨削碳钢、铸铁合金钢、硬青铜等就应该使用韧性较强的棕刚玉磨料；磨削抗张强度低的材料时，应选用较脆或强度大的碳化硅磨料，例如磨削有色金属、橡胶、皮革、塑料等适合以黑碳化硅为磨料，而磨削硬质合金、光学玻璃、陶瓷材料等适合以绿碳化硅为磨料；SG、CBN陶瓷磨具则广泛用于难磨材料。

此外，为了能够充分发挥各种磨料在磨削中的优点，最大程度地提高磨削效率，混合磨料也得到了极为广泛的采用。例如，磨曲轴砂轮以及磨球面轴承内外套圈砂轮，就是把上文提到的硬度较高的白刚玉与韧性较强的棕刚玉结合在一起，制成混合磨料，使其兼具二者的优点。磨削时，既能发挥棕刚玉高韧性的特点，又能发挥白刚玉有一定脆性和导热性好的特点。与此类似的，粗磨钴基合金齿轮齿形砂轮可用单晶和微晶两种磨料混合；磨铝高速钢砂轮则是采用棕刚玉和绿碳化硅混合。

磨料粒度的选择原则

粒度是描述磨料表面粗糙程度的参数，粒度号的数值越大，磨料颗粒越小，粗糙程度也越小。选择磨料的粒度时，应主要根据加工精度、工件表面粗糙度以及磨削效率的要求来进行选择。

通常来讲，如果被磨削的工件需要具有较高的粗糙度，那么应选择粗粒度磨料；反之，要求工件表面粗糙度较低时，那么应选择细粒度磨料。

如果工件对几何精度有较高的要求，那么砂轮与工件的接触面积也是一个需要考虑的因素，接触面积小时，应选择细粒度；接触面积大时，选择粗粒度。

而当工件同时要求较高的几何精度和较低的表面粗糙度时，那么应选择混合粒度磨料。

如果工件材质硬度较大而且较脆，那么不适宜使用粗粒度磨料，而应选择细粒度磨料；反之，材料硬度较小而且韧性较大，则应选择粗粒度磨料。

如果工件的导热性不好，容易发热变形，或是容易烧伤，那么应选择较粗粒度的磨料。

磨具硬度的选择原则

磨具的硬度指的是磨料中的磨粒在磨削作业中脱落的难易程度，硬度越高的磨具，磨粒越不容易脱落。磨具硬度大小一般可以分为超软、软、中软、中、中硬、硬和超硬七个等级，从每个等级中还可再细分出若干个小级。

磨具的硬度除了跟组成砂轮的磨料种类有关以外，还取决于结合剂加入量的多少以及磨料的密度。磨具并不是越硬越好，因为磨料中的磨粒早晚会有磨钝的时候，而该磨粒如果恰好在此时脱落，磨具就可以继续以锋利的磨粒来进行磨削作业。由此看来，无论是磨具硬度不够，导致的磨粒会过早脱落，还是磨具硬度过大，导致的磨粒过晚脱落，都不是理想的结果。在选择磨具的硬度时，一般遵循这样的原则：

在对较硬的材料进行磨削时，由于磨粒更容易磨钝，为了使磨钝的磨粒能够及时脱落，应选择硬度较小的磨具；反之，在对较软的材料进行磨削时，磨粒不容易磨钝，为了尽量延长磨具的使用寿命，应选择硬度较大的磨具。

但这也不是绝对的。如果磨削工件不仅软，而且韧性较大，如有色金属铜、铝等，这类材料容易造成磨具的堵塞。为避免这种情况的发生，应该选择硬度较小的磨具。

还有，砂轮的旋转速度以及与工件的接触面积也是需要考虑的因素，砂轮线速度较低，与工件的接触面积小较时，适合选择硬度较大的磨具；而当砂轮线速度较高，与工件接触面积大时，适合选择硬度较小的磨具。

对那些导热性差、易变形、易烧伤的工件，在磨削，尤其是干磨时，产生的巨大热量对工件不利，应选择硬度较小的磨具，一方面产生的热量较低，另一方面也可以通过磨粒的脱落带走一部分热量。

最后，在对磨削效率有较高要求时，可选择硬度小的磨具；在对粗糙度要求较低时，可选择硬度较高的磨具。磨料是组成磨具的材料，这是一种表面非常坚硬而且锐利的材料，用来磨削硬度较小的工件表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类，每一大类又分别包括很多种不同的小类。不同磨料的粒度和硬度都存在差别，使用时，要根据工件材料的性质，如硬度、抗张强度、韧性等，以及加工的精度要求来进行选择。