砂轮是由磨料和结合剂构成的多孔物体，基本组成要素包含磨料、结合剂和孔隙三项，制造的工艺不同会使得加工出来的砂轮加工性能有极大的差别，对工件的削磨精度、粗磨度及整个加工效率都有直接的影响关系。所以，深加工企业在加工过程中，需要选购合适自身工件加工工艺要求的砂轮，以保证工件的加工质量。

那么，组成砂轮的磨料、结合剂和孔隙这三项要素，都有哪些分类和特点呢？

一、磨料

1、氧化物系列棕刚玉，呈棕色硬度高韧性好，市场价格也偏移，含有91~96%氧化铝，适用于磨削磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等。

2、白刚玉，白色比棕刚玉硬度更高但韧性低，自锐性好磨削发热少，适用于精磨淬火钢、高碳钢、高速钢及薄壁零件，含有含97~99%的氧化铝。

3、碳化物系列黑色碳化硅，呈黑色或深蓝色，光泽度好，硬度比白刚玉高，性脆而锋利，导热性和导电性良好，适用于磨削铸铁、黄铜、铝、耐火材料及非金属材料，含有95%以上的碳化硅。

4、绿色碳化硅，呈绿色硬度和脆性比黑色碳化硅高，导热性和导电性好，适用于磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玉石、陶瓷、珩磨发动机气缸套等，含有97%以上的碳化硅。

5、高硬磨料系列人造金刚石，呈无色透明或淡黄色、黄绿色及黑色四种颜色，硬度高但比天然金刚石脆，并且价格比其它磨料都要贵出好几倍，适用于磨削硬质合金、宝石等高硬度材料。

6、立方氮化硼，立方型晶体结构，硬度略低于金刚石，强度较高，导热性能好，适用于磨削、研磨、珩磨各种既硬又韧的淬火钢和高钼、高矾、高钴钢、不锈钢。

用以加工制造砂轮的磨料有以上6种，磨料的规格在行业内一般以粒度来标榜磨料颗粒的大小，粒度分为磨粒和微粒两种。磨粒用筛选法分类，它的粒度号以筛网上一英寸长度内的孔眼数来表示。例如60#粒度的的磨粒，说明能通过每英寸长有60个孔眼的筛网，而不能通过每英寸70个孔眼的筛网。微粉用显微测量法分类，它的粒度号以磨料的实际尺寸来表示（W）。

根据磨料的使用历史统计，比14#粗的磨粒及比W3.5细的微粉很少使用，所以超出这个范围的磨料也是很少被机械配件厂家加工的。

接下来，编辑君想跟大家唠唠“磨料粒度”这个话题。为什么提到磨料粒度这个话题呢？因为磨料粒度直接与加工表面粗糙度和生产效率挂钩。

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。

二、结合剂

磨料的种类选择会决定砂轮的硬度、加工精度、加工效率和使用寿命，而粘结磨料的结合剂选择也非常重要，它可以决定砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。那么，结合剂的种类都有哪些，又有何区别？

1、陶瓷结合剂，耐水、耐油、耐酸、耐碱的腐蚀，能保持正确的几何形状，气孔率大，磨削率高，强度较大，韧性、弹性、抗振性差，不能承受侧向力。V轮＜35m/s的磨削，这种结合剂应用最广，能制成各种磨具，适用于成形磨削和磨螺纹、齿轮、曲轴等。

2、树脂结合剂，强度大并富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作。有摩擦抛光作用，但坚固性和耐热性比陶瓷结合剂差，不耐酸、碱，气孔率小，易堵塞。V轮＞50m/s的高速磨削，能制成薄片砂轮磨槽，刃磨刀具前刀面。高精度磨削。湿磨时切削液中含碱量应＜1.5%。

3、橡胶结合剂，弹性比树脂结合剂更大差，强度也大。气孔率小，磨粒容易脱落，耐热性差，不耐油，不耐酸，而且还有臭味。制造磨削轴承沟道的砂轮和无心磨削砂轮、导轮以及各种开槽和切割用的薄片砂轮，制成柔软抛光砂轮等。

4、金属结合剂(青铜、电镀镍)，韧性、成型性好，强度大，自锐性能差，制造各种金刚石磨具，使用寿命长。

为了确保加工效率和砂轮的使用寿命，深加工企业都会选择硬度适合企业加工工件的砂轮，相对而言，硬度越高的砂轮，磨料脱落的几率越低砂轮的使用寿命也就越长，加工效率也就越显著。但需要注意的是砂轮硬度与磨料硬度属于两个不同的概念，同一硬度的磨料与不同的结合剂粘结可以加工成不同硬度的砂轮，所以结合剂的性能、数量及砂轮的制造工艺直接影响了砂轮的硬度。

因此，砂轮的选择指标很简单，结合加工工件的工艺要求，并结合相关选购要点，就能选到较为合适的砂轮。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。

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。

三、孔隙

砂轮厂家会根据形状尺寸及机床结构和磨削加工需求进行砂轮尺寸的划分，常用的有适用于用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等的平形砂轮；适用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具的双面凹砂轮；适用于磨削齿轮和螺纹的双斜边砂轮；适用于立轴端磨平面的筒形砂轮；适用于刃磨刀具前面的碟形砂轮；以及适用于导轨磨及刃磨刀具的碗形砂轮。

一般砂轮厂家在加工成型的砂轮端面上都会印有砂轮的规格大小（尺寸），例如WA60LVP400×40×127。

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。

由于在大型加工工程中更换砂轮特别麻烦，所以在加工重要工件和大批量生产的时候，需要慎重选择合适的砂轮，尽量按照砂轮厂家建议的砂轮选购原则进行选购。如果现用机床现有的砂轮大致符合磨削要求，可以先用着无需重新更换，只需要是当地修正砂轮，选用合适的削磨用量来满足加工要求即可。