砂輪是常用的磨削工具，經(jīng)測(cè)定，工業(yè)用砂輪高速磨削是的動(dòng)能可達(dá)到294.3-392.3kJ。砂輪的安全是磨削機(jī)械安全防護(hù)的重點(diǎn)。

砂輪是由磨料與結(jié)合劑混合，經(jīng)過(guò)高溫、高壓制造而成，由磨料、結(jié)合劑和氣孔三要素組成的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)體。其中，風(fēng)力磨料顆粒作為刀具起切削作用，結(jié)合劑黏結(jié)磨粒使磨具成形，氣孔用來(lái)榮屑、散熱，均與產(chǎn)生自礪效果。磨料、粒度、結(jié)合劑、組織、硬度、形狀和尺寸是砂輪的六個(gè)特性，對(duì)砂輪安全有很大影響。

1、磨料。磨料之砂輪中磨粒的材料。磨料直接參與切削，要求具有很高的硬度和鋒利度，一定的韌性和耐磨性，同時(shí)具有一定脆性以便磨頓后及時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)自礪性；有較穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能，使之在高溫和濕度環(huán)境下不過(guò)早喪失磨削性能。

磨料分為天然磨料和人造磨料兩大類(lèi)。天然磨料主要有金鋼石、剛玉和鉆石。人造磨料可分為氧氣物系、談話物系和高硬度磨料系。

2、粒度。粒度是指磨料的顆粒大小和粗細(xì)程度。磨具的粒度通常由占比例最大的磨粒的力度號(hào)決定。粒度大小對(duì)砂輪的強(qiáng)度、加工精度以及磨削生常綠有很大影響。一般來(lái)說(shuō)，構(gòu)成砂輪磨料的顆粒越細(xì)小，砂輪的抗裂性越好。粒度的確定方法有兩種。

（1）篩分法。顆粒尺寸大于50μm磨料的力度是用磨料通過(guò)的篩網(wǎng)在每英寸長(zhǎng)度上的網(wǎng)眼書(shū)來(lái)表示，稱(chēng)為磨粒類(lèi)。其粒度號(hào)直接用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，粒度號(hào)大小與實(shí)際磨料的顆粒大小相反。

（2）顯微鏡分析法。顆粒尺寸小于50μm磨料的顆粒大小直接用顯微鏡測(cè)量。其粒度用顆粒的實(shí)際尺寸表示，稱(chēng)為微粒類(lèi)。粒度號(hào)用W和磨料顆粒尺寸數(shù)組合表示。

3、結(jié)合劑。結(jié)合劑又稱(chēng)黏合劑，是將磨粒固定在一起形成磨具的黏合材料。結(jié)合劑使磨具成形，對(duì)砂輪的自礪性有很大影響，并直接關(guān)系到砂輪的強(qiáng)度和使用的安全。結(jié)合劑分為無(wú)機(jī)結(jié)合和有機(jī)結(jié)合兩大類(lèi)。

（1）無(wú)機(jī)結(jié)合劑。代表性的是陶瓷結(jié)合劑（代號(hào)V）。突然的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)物理性能穩(wěn)定，受溫度和濕度的影響小，抗腐蝕好，適合于各種磨削液；其次是其次是強(qiáng)度較高，耐磨損，砂輪外形容易保持。缺點(diǎn)是脆性大、彈性差、摩擦發(fā)熱量大，因此不耐沖擊、振動(dòng)、不適于制作薄砂輪。未經(jīng)特殊處理的普通陶瓷結(jié)合劑砂輪的工作速度要嚴(yán)格控制在35m/s以下，不允許超速使用，以防脆裂。

（2）有機(jī)結(jié)合劑。主要有人造樹(shù)脂（代號(hào)B）和橡膠（代號(hào)R）。有機(jī)結(jié)合劑的突出特點(diǎn)強(qiáng)度高、韌性好、耐沖擊、制造出的磨具不易破碎，是用速度可高達(dá)50m/s以上。缺點(diǎn)是粘結(jié)性較差（但自礪性好），磨損快，砂輪外形不易保持；化學(xué)、物理性能不大穩(wěn)定，高溫下結(jié)合劑會(huì)變軟、老化、強(qiáng)度降低，甚至燒毀的問(wèn)題；抗腐蝕性差，樹(shù)脂類(lèi)不耐堿、酸，橡膠類(lèi)耐酸和耐油性均較差。有幾類(lèi)結(jié)合劑穩(wěn)定性稍差，存放期過(guò)長(zhǎng)或潮濕環(huán)境下會(huì)降低強(qiáng)度。

4、組織。砂輪的組織，是組成砂輪的磨料、結(jié)合劑和氣孔三者的比例關(guān)系，表明砂輪結(jié)構(gòu)緊密程度的特性，用磨粒在砂輪總體積中所占百分比表示。組織可劃分為3檔15個(gè)好。

組織緊，氣孔少，山侖外形易保持，磨削質(zhì)量相對(duì)較高。但砂輪易堵塞，磨削熱較高，一般用于成形磨削、精磨、硬脆材料的磨削；組織松，氣孔多，有利于降低磨削熱，避免堵塞砂輪，一般用于軟韌、熱敏性高的材料的磨削以及粗磨加工；中等組織號(hào)砂輪用來(lái)磨削淬火鋼或用于刀具刃磨。

5、硬度。硬度是結(jié)合劑固結(jié)磨粒的牢固程度的參數(shù)。表明在外力作用下，磨料從砂輪表面脫落的難易程度。磨具的硬度分7大級(jí)、14小級(jí)。砂輪的硬度與磨料本身的硬度是兩個(gè)不同的概念，磨料和硬度是組成磨料的材料自身特性決定的。

砂輪硬度不僅影響工作磨削質(zhì)量，而且與使用安全衛(wèi)生關(guān)系很大。硬度與結(jié)合劑的黏合能力、結(jié)合劑在磨具中所占比列以及磨具的制造工藝等因素有關(guān)。同一種結(jié)合劑，在相同使用條件下，結(jié)合劑所占比例越大，磨粒越不易脫落，磨具硬度越高，砂輪自礪性越差。硬度過(guò)高，產(chǎn)生高磨削熱，不僅使共建磨削質(zhì)量降低，同時(shí)嚴(yán)重影響結(jié)合劑強(qiáng)度，并且發(fā)出很大噪聲，甚至英氣機(jī)床振動(dòng)。

6、形狀和尺寸。我國(guó)磨具的基本形狀有40多種，正確地選擇砂輪的形狀和尺寸，是保證磨削加工安全的重要環(huán)節(jié)，一般應(yīng)根據(jù)磨床條件、工件形狀和加工需要，參考磨削手冊(cè)來(lái)選擇。

砂輪的非均勻組織結(jié)構(gòu)，決定了它的機(jī)械性能大大低于同一均勻金屬材料構(gòu)成的其他切削刀具，再加上使用不當(dāng)，是造成砂輪事故多的重要原因。砂輪的磨料、粒度、結(jié)合劑、組織、硬度、形狀和尺寸等各特性要素，對(duì)砂輪的機(jī)械強(qiáng)度有不同影響（見(jiàn)下表1）。安全使用砂輪要統(tǒng)籌考慮各因素的綜合作用效果。

表1 砂輪特性對(duì)砂輪強(qiáng)度的影響

7、砂輪的標(biāo)記。砂輪的名稱(chēng)特性以標(biāo)記的形式標(biāo)注，為砂輪的正確使用和管理提供依據(jù)。在使用砂輪前，一定要核準(zhǔn)砂輪的特性指標(biāo)。砂輪上的標(biāo)記不得隨意撕毀或破壞，否則，可能會(huì)因?yàn)槭褂没靵y而導(dǎo)致事故發(fā)生。

按照《固結(jié)磨具 一般要求》（GB/T 2484-2006）標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，砂輪的標(biāo)記以漢語(yǔ)拼音和數(shù)字為代號(hào)，按照一定順序交叉表示：砂輪形狀-尺寸-磨料-粒度-硬度-組織-結(jié)合劑-安全限速度。尺寸標(biāo)記順序?yàn)椋和鈴?/SPAN>*厚度*內(nèi)經(jīng)。舉例說(shuō)明如圖1

35 ­­——安全速度（35m/s）

B ———— 結(jié)合劑（樹(shù)脂）

5 ——————組織（中等密度）

L ————————硬度（中軟２級(jí)）

60 ——————————粒度（磨粒類(lèi)60^#）

A ————————————磨粒（棕剛玉）

400*100*127 ——————————尺寸：外徑*厚度*內(nèi)徑，單位為mm

PSA ————————————————砂輪形狀（平行雙面凸形砂輪）

圖１　砂輪的標(biāo)記