在大水磨磨削加工中合金結(jié)構(gòu)鋼工件會(huì)遇到很多。那么磨削這種材質(zhì)的工件怎么選擇砂輪呢？YASHIDA磨床廠家從磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑和組織五個(gè)方面講一講，把我們磨床客戶的使用經(jīng)驗(yàn)分享給大家。

一、磨料怎么選

磨料是砂輪切削能力的核心。合金結(jié)構(gòu)鋼的特點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度高、韌性好，磨削時(shí)磨削力大、發(fā)熱量大，因此磨料必須具備足夠的韌性和抗破碎能力。

棕剛玉（代號(hào)A）是最常用的選擇。棕剛玉硬度高、韌性大，能承受較大的磨削力，適合磨削抗拉強(qiáng)度較高的金屬材料，包括碳素鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵等。對(duì)于普通狀態(tài)（未淬火）的合金結(jié)構(gòu)鋼，棕剛玉砂輪性價(jià)比高、適用范圍廣，粗磨和半精磨都可以用。

白剛玉（代號(hào)WA）硬度比棕剛玉高，韌性稍低，磨削時(shí)發(fā)熱量小。適合磨削淬火后的合金結(jié)構(gòu)鋼（硬度較高的情況），以及螺紋、齒輪、薄壁零件等對(duì)熱敏感工件的加工。

鉻剛玉（代號(hào)PA）磨粒切削刃鋒利、棱角保持性好、耐用度高。適合合金結(jié)構(gòu)鋼的成型磨削和精密磨削，對(duì)表面質(zhì)量要求高的場合可以考慮。

如果加工的是經(jīng)過淬火處理、硬度較高的合金結(jié)構(gòu)鋼（如40Cr、42CrMo等調(diào)質(zhì)或淬火態(tài)），CBN（立方氮化硼）砂輪是更優(yōu)的選擇。CBN在高溫下不會(huì)與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，熱穩(wěn)定性好，磨削效率高、工件不易燒傷。陶瓷結(jié)合劑CBN砂輪已廣泛應(yīng)用于20Cr、20CrMnTi、40Cr、42CrMo等材質(zhì)的磨削。不過CBN砂輪成本較高，一般用于批量生產(chǎn)或精度要求高的場合。

二、粒度怎么定

砂輪粒度決定了磨削效率和表面粗糙度。粒度號(hào)越小，磨粒越粗，切削效率越高，但表面粗糙度越差；粒度號(hào)越大，磨粒越細(xì)，表面質(zhì)量越好，但效率降低。選型時(shí)要在效率和光潔度之間找到平衡點(diǎn)。

粗磨階段以去除加工余量為主，對(duì)表面粗糙度要求不高，建議選用粒度較粗的砂輪，一般在36#到54#之間。半精磨可以選60#到80#。精磨階段追求表面質(zhì)量和尺寸精度，建議選100#到220#。

需要留意的是，大水磨是平面磨削，砂輪與工件的接觸面積大，磨削熱量容易積聚。接觸面積大的情況下，應(yīng)適當(dāng)選用偏粗的粒度。另外，工件的韌性越大，越容易發(fā)生粘附堵塞，也應(yīng)傾向選擇偏粗的粒度。

三、硬度怎么把握

砂輪硬度指的是結(jié)合劑對(duì)磨粒的把持力，也就是磨粒脫落的難易程度。硬度用字母表示，從軟到硬依次為A到Z。

很多師傅有個(gè)直覺誤區(qū)——工件越硬，砂輪就應(yīng)該越硬。實(shí)際上恰恰相反：磨削硬度高的材料時(shí)，磨粒容易變鈍，如果砂輪硬度太高，鈍化的磨粒無法及時(shí)脫落，會(huì)在工件表面反復(fù)摩擦產(chǎn)生大量熱量，輕則燒傷工件，重則產(chǎn)生磨削裂紋。正確的思路是工件越硬，砂輪選得越軟一些，讓鈍化磨粒適時(shí)脫落，露出下層鋒利的新磨粒。

對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼的磨削，砂輪硬度一般推薦在K級(jí)到M級(jí)之間。具體來說：

普通狀態(tài)（未淬火）的合金結(jié)構(gòu)鋼，可選K級(jí)硬度。

淬火后的合金結(jié)構(gòu)鋼（硬度較高），建議選J級(jí)或K級(jí)，偏軟一些。

大水磨平面磨削比外圓磨削接觸面積大，砂輪硬度還應(yīng)再選軟一級(jí)。

如果磨削過程中砂輪過快磨損、形狀保持不住，說明砂輪太軟了，需要提高硬度等級(jí)；如果出現(xiàn)工件燒傷、表面發(fā)藍(lán)或砂輪堵塞，說明砂輪太硬了，需要降低硬度等級(jí)。這個(gè)判斷方法在現(xiàn)場很實(shí)用。

四、結(jié)合劑怎么選

結(jié)合劑是把磨料粘合在一起的材料。合金結(jié)構(gòu)鋼大水磨磨削最常用的是陶瓷結(jié)合劑（代號(hào)V）。陶瓷結(jié)合劑化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱、耐腐蝕、氣孔率大，磨削效率高、磨耗小，能較好地保持砂輪幾何形狀。適用于磨削普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料。

樹脂結(jié)合劑（代號(hào)B）砂輪比陶瓷結(jié)合劑砂輪的硬度要高一級(jí)，自銳性較好，磨削發(fā)熱量小，適合對(duì)熱敏感的精加工場合。

一般粗磨和半精磨選用陶瓷結(jié)合劑砂輪，性價(jià)比高、適用范圍廣。精磨或?qū)Ρ砻尜|(zhì)量要求極高時(shí)，可以考慮樹脂結(jié)合劑砂輪。

五、組織號(hào)參考

砂輪組織號(hào)反映磨料、結(jié)合劑和氣孔三者的體積比例。組織號(hào)越小，砂輪越緊密；組織號(hào)越大，氣孔越多、越疏松。合金結(jié)構(gòu)鋼磨削一般選用中等組織號(hào)的砂輪。如果磨削過程中發(fā)熱嚴(yán)重或容易堵塞，可以選擇組織號(hào)偏大（氣孔較多）的砂輪，便于冷卻和排屑。大氣孔砂輪在大水磨上也有應(yīng)用，適合磨削模具大板等散熱要求高的場合。

六、幾個(gè)實(shí)用的選型建議

按工件硬度分情況選： 未淬火的合金結(jié)構(gòu)鋼（硬度較低），粗磨用棕剛玉、46#-60#、K級(jí)硬度、陶瓷結(jié)合劑；精磨用白剛玉或鉻剛玉、80#-120#、K級(jí)硬度。淬火后的合金結(jié)構(gòu)鋼（HRC40以上），推薦白剛玉或CBN砂輪，粒度適當(dāng)偏細(xì)，硬度選J-K級(jí)（偏軟）。

粗磨和精磨分開： 同一批工件，粗磨和精磨最好用不同規(guī)格的砂輪。粗磨用粗粒度、稍硬的砂輪主攻效率；精磨換細(xì)粒度、稍軟的砂輪保證光潔度。一把砂輪從頭磨到尾，往往兩頭都顧不好。

注意冷卻： 合金結(jié)構(gòu)鋼磨削發(fā)熱量大，大水磨加工一定要充分使用切削液，幫助散熱和潤滑。冷卻不到位，砂輪選得再好也容易出問題。

砂輪要及時(shí)修整： 砂輪用一段時(shí)間后會(huì)變鈍或堵塞，需要定期修整，恢復(fù)磨粒的切削能力。再好的砂輪，不修整也發(fā)揮不出應(yīng)有的效果。

以上是YASHIDA磨床廠家的客戶群體的使用經(jīng)驗(yàn)，供大家參考。實(shí)際使用還需要進(jìn)行微調(diào)，根據(jù)自己工廠的實(shí)際情況來。