磨具的分類及其發展

磨具除在機械制造和其他金屬加工工業中被廣泛采用外，還用于糧食加工、造紙工業和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠、木材等非金屬材料的加工。磨具在使用過程中，當磨粒磨鈍時，由于磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時間內能保持切削性能。

磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點。早在新石器時代，人類就已經開始應用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了;1872年，在美國出現了用天然磨料與粘土相結合燒成的陶瓷砂輪;1900年前后，人造磨料問世，采用人造磨料制造的各種磨具相繼產生，為磨削和磨床的快速發展創造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機械工業中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結構特征區分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統稱固結磨具)和涂附磨具五類。

此外，習慣上也把研磨劑列為磨具的一類。固結磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結剛玉磨具等。

普通磨料固結磨具是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀，并具有一定強度的磨具。一般由磨料、結合劑和氣孔構成，這三部分常稱為固結磨具的三要素。磨料在磨具中起切削作用。結合劑是把松散的磨料固結成磨具的材料，有無機的和有機的兩類。

無機結合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等;有機的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結合劑。氣孔在磨削時對磨屑起容屑和排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。

這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。表示普通磨料固結磨具特征的項目有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結合劑把持磨粒的強度。

磨具的硬度主要取決于結合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低;反之，表示硬度高。硬度的等級一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級，從這些等級中還可再細分出若干小級。測定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機械錐法、洛氏硬度計測定法和噴砂硬度計測定法。磨具的硬度與其動態彈性模量具有對應關系，這有利于用音頻法測定磨具的動彈性模量來表示磨具硬度。

在磨削加工中，若被磨工件的材質硬度高，一般選用硬度低的磨具;反之，則選用硬度高的磨具。磨具組織粗分為緊密、中等和疏松三類。每類又可再細分數等，用組織號來區分。磨具組織號越大，磨料在磨具中所占的體積百分率越小，磨粒之間的間隙越寬，表示組織越松。

反之，組織號越小表示組織越緊。較松組織的磨具使用時不易鈍化，在磨削過程中發熱少，能減少工件的發熱變形和燒傷。較緊組織的磨具磨粒不易脫落，有利于保持磨具的幾何形狀。磨具的組織只在制造時按磨具配方予以控制，一般不作測定。磨具是用以磨削、研磨和拋光的工具。

大部分的磨具是用磨料加上結合劑制成的人造磨具，也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。磨具除在機械制造和其他金屬加工工業中被廣泛采用外，還用于糧食加工、造紙工業和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠、木材等非金屬材料的加工。

磨具在使用過程中，當磨粒磨鈍時，由于磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時間內能保持切削性能。磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點。

早在新石器時代，人類就已經開始應用天然的磨石來加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了;1872年，在美國出現了用天然磨料與粘土相結合燒成的陶瓷砂輪;1900年前后，人造磨料問世，采用人造磨料制造的各種磨具相繼產生，為磨削和磨床的快速發展創造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

磨具按其原料來源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機械工業中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結構特征區分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦(以上統稱固結磨具)和涂附磨具五類。此外，習慣上也把研磨劑列為磨具的一類。固結磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結剛玉磨具等。

普通磨料固結磨具是由結合劑將普通磨料固結成一定形狀，并具有一定強度的磨具。一般由磨料、結合劑和氣孔構成，這三部分常稱為固結磨具的三要素。磨料在磨具中起切削作用。結合劑是把松散的磨料固結成磨具的材料，有無機的和有機的兩類。

無機結合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等;有機的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結合劑。氣孔在磨削時對磨屑起容屑和排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。

表示普通磨料固結磨具特征的項目有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結合劑把持磨粒的強度。磨具的硬度主要取決于結合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低;反之，表示硬度高。

硬度的等級一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級，從這些等級中還可再細分出若干小級。測定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機械錐法、洛氏硬度計測定法和噴砂硬度計測定法。

磨具的硬度與其動態彈性模量具有對應關系，這有利于用音頻法測定磨具的動彈性模量來表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質硬度高，一般選用硬度低的磨具;反之，則選用硬度高的磨具。磨具組織粗分為緊密、中等和疏松三類。每類又可再細分數等，用組織號來區分。磨具組織號越大，磨料在磨具中所占的體積百分率越小，磨粒之間的間隙越寬，表示組織越松。

反之，組織號越小表示組織越緊。較松組織的磨具使用時不易鈍化，在磨削過程中發熱少，能減少工件的發熱變形和燒傷。較緊組織的磨具磨粒不易脫落，有利于保持磨具的幾何形狀。磨具的組織只在制造時按磨具配方予以控制，一般不作測定。