砂輪是磨削加工中最常用的工具，它是由結(jié)合劑將磨料顆粒黏結(jié)而成的多孔體。磨料起切削作用，結(jié)合劑把磨料結(jié)合起來(lái)，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒，使之具有一定的形狀和硬度。結(jié)合劑并未填滿磨料之間的全部空間，因而有氣孔存在，如圖8－10所示。

       一、砂輪的組成要素

       磨料、結(jié)合劑、氣孔構(gòu)成了砂輪的組成三要素。砂輪的特性由磨料的種類、磨料顆粒的大小、結(jié)合劑的種類、砂輪的硬度和砂輪的組織這五個(gè)基本參數(shù)所決定。

       1.磨料

       磨料分為天然磨料和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)多、質(zhì)地不勻，目前主要使用人造磨料。常用的磨料有氧化物系、碳化物系、超硬磨料系。各種磨料的特性及適用范圍見(jiàn)表8－1。

       2.粒度

       粒度是指磨料顆粒的大小。粒度有兩種表示方法。舊的表示方法是沿用英制單位，按大小把粒度分為磨粒（顆粒尺寸大于40μm）和微粉（顆粒尺寸小于40μm）兩大類。磨粒（制砂輪用）用篩選法分類，它的粒度號(hào)以篩網(wǎng)上每英寸長(zhǎng)度內(nèi)的孔眼數(shù)來(lái)表示。例如60號(hào)粒度的磨粒，說(shuō)明能通過(guò)每英寸60個(gè)孔眼的篩網(wǎng)，而每英寸70個(gè)孔眼的篩網(wǎng)就不能通過(guò)。粒度號(hào)越大，磨粒的實(shí)際尺寸越小。微粉（供研磨用）用顯微測(cè)量法分類，其粒度號(hào)是在微粉實(shí)際尺寸前加W來(lái)表示。數(shù)值越大，微粉顆粒尺寸越大。我國(guó)在新標(biāo)準(zhǔn)中采用米制單位，磨粒的大小統(tǒng)一以磨粒最大尺寸方向上的尺寸來(lái)表示。

       磨料粒度對(duì)磨削生產(chǎn)率和表面粗糙度有很大的影響。一般來(lái)說(shuō)，粗磨用粗磨粒，以保證較高的生產(chǎn)率；精磨用細(xì)磨粒，以減低磨削表面粗糙度值。加工軟材料和磨削面積大時(shí)，為避免堵塞砂輪和產(chǎn)生燒傷（磨削時(shí)工件表面出現(xiàn)各種帶色斑點(diǎn)的現(xiàn)象稱為燒傷），采用粗磨粒；磨削硬材料，則應(yīng)選用細(xì)磨粒。微粉用于精細(xì)磨削和光整加工。磨料的粒度號(hào)和適用范圍見(jiàn)表8－2。

       3.結(jié)合劑

       結(jié)合劑是將磨粒黏結(jié)成各種形狀及尺寸砂輪的材料。它的性能決定了砂輪的強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐蝕性、耐熱性和砂輪壽命等。此外，結(jié)合劑對(duì)磨削溫度和磨削表面質(zhì)量也有一定的影響。常用的結(jié)合劑的名稱、代號(hào)、性能及適用范圍見(jiàn)表8－3。

       4.硬度

       砂輪的硬度是指在磨削力作用下，磨粒從砂輪表面上脫落的難易程度。如磨粒容易脫落，表明砂輪硬度低，稱之為軟；反之則表明砂輪硬度高，稱為硬。當(dāng)硬度選擇合適時(shí)，砂輪具有自銳性，即磨削中磨鈍的磨粒能自動(dòng)脫落，而使新磨粒露出表面，從而保持砂輪的正常切削能力。

       砂輪的硬度與磨粒的硬度是兩個(gè)不同的概念，砂輪的軟硬主要由結(jié)合劑的黏結(jié)強(qiáng)度決定，與磨粒本身的硬度無(wú)關(guān)。相同硬度的磨粒，可以制成不同硬度的砂輪。

       砂輪硬度對(duì)磨削質(zhì)量、生產(chǎn)率和砂輪損耗都有很大影響。砂輪硬度的選擇主要根據(jù)工件材料的性質(zhì)和具體的磨削條件來(lái)考慮。一般來(lái)說(shuō)，磨削硬材料，應(yīng)選用軟砂輪；磨削軟材料，應(yīng)選用硬砂輪。粗磨選軟砂輪；精磨選硬砂輪。磨削非鐵金屬時(shí)，應(yīng)選用較軟砂輪，以免切屑堵塞砂輪。在精磨和成形磨削時(shí)，應(yīng)選用較硬砂輪。砂輪的硬度等級(jí)名稱及代號(hào)見(jiàn)表8－4。

       5.組織

       砂輪的組織表示磨粒、結(jié)合劑和氣孔三者的體積比例關(guān)系，也表示砂輪結(jié)構(gòu)的緊密或疏松程度。磨粒在砂輪體積中所占比例越小，砂輪的組織就越疏松，氣孔越多；反之，組織越緊密。氣孔可以容納切屑，使砂輪不易堵塞，還可把切削液帶入磨削區(qū)，降低磨削溫度。但過(guò)于疏松會(huì)影響砂輪強(qiáng)度，不易保持砂輪的輪廓形狀，增大磨削表面粗糙度。粗磨、磨削塑料材料、軟金屬及大面積磨削時(shí)，應(yīng)選用組織疏松的砂輪；精磨、成形磨削時(shí)，應(yīng)選用組織緊密的砂輪。

       根據(jù)磨粒在砂輪中占有的體積百分?jǐn)?shù)（稱磨粒率），砂輪組織分為緊密、中等、疏松三大類，細(xì)分為0～14號(hào)，其中0～3號(hào)屬緊密型，4～7號(hào)為中等，8～14號(hào)為疏松。中等組織的砂輪適用于一般磨削。砂輪的組織號(hào)及選用見(jiàn)表8－5。

       6.砂輪的形狀、尺寸及用途

       根據(jù)不同的用途，按照磨床類型、磨削方式以及工件的形狀和尺寸等，將砂輪制成不同的形狀和尺寸，并已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。常用砂輪的形狀、代號(hào)及用途見(jiàn)表8－6。

       在生產(chǎn)中，為便于對(duì)砂輪進(jìn)行管理和選用，通常將砂輪的形狀、尺寸和特性參數(shù)印在砂輪端面上，其順序?yàn)樾螤睢⒊叽?、磨料、粒度?hào)、硬度、組織號(hào)、結(jié)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(nèi)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(nèi)徑為75mm，白剛玉磨料，60號(hào)粒度，中軟硬度，5號(hào)組織，陶瓷結(jié)合劑，最高線速度為35mm／s。