石輪特性的要素與因素
砂輪由磨料和結合劑經壓坯、干燥、燒結而成的多孔體。磨料、結合劑和氣孔構成了砂輪的組成的組成三要素。砂輪的性能取決于磨料、粒度、結合劑、硬度和組織5個參數。
1.磨料
承擔切削任務，具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性和韌性，并有較鋒利的棱角。
常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨科系三類。
氧化物系磨料的主要成分是A1203，由于它的純度不同和加入金屬元素不同，而分為不同的品種。
碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等為基體，也是因材料的純度不同而分為不同品種。超硬磨料系中主要有人造金剛石和立方氮化硼。立方氮化硼是一種很有前途的磨料。耐熱性(1400℃)比金剛石(800℃)高出許多，而且對鐵元素的化學惰性高，所以特別適合于磨削既硬又韌的鋼材。
2.粒度
粒度表示磨粒的大小程度。以磨粒剛能通過的篩網的網號來表示磨粒的粒度。以每英寸長度上篩孔的數目表示粒度號，粒度號越大，顆粒越小；尺寸小于40μm的微粉，用其實際尺寸前加W表示粒度號。我國新標準中采用米制單位，磨粒的大小統一以磨粒大尺寸方向上的尺寸來表示。
選擇原則：
精磨用顆粒較細的磨粒；
粗磨用顆粒較粗的磨粒；
高速磨削用顆粒較粗的磨粒；
當工件材料軟、塑性大和磨削面積大時，為避免堵塞砂輪，也可采用較粗的磨粒，精磨或磨硬脆性材料選用細磨粒。
3.結合劑
結合劑的作用是將磨粒粘合在一起，使砂輪具有必要的形狀和強度。常用的砂輪結合劑有：
1）陶瓷結合劑(代號V)
是由粘土、長石、滑石、硼玻璃和硅石等陶瓷材料配制而成。特點是化學性質穩定，耐水、耐酸、耐熱和成本低，但較脆。除切斷砂輪外，大多數砂輪都是采用陶瓷結合劑。它所制成的砂輪線速度一般為35m／s。
2）樹脂結合劑(代號B)
其成分主要為酚醛樹脂，但也有采用環氧樹脂的。樹脂結合劑的強度高，彈性好，故多用于高速磨削、切斷和開槽等工序。但是樹脂結合劑的耐熱性差，當磨削溫度達200—300℃時，它的結合能力便大大降低。利用它強度降低時磨粒易于脫落而露出鋒利的新磨粒(自礪)的特點，在一些對磨削燒傷和磨削裂紋特別敏感的工序(如磨薄壁件、超精磨或刃磨硬質合金等)都可采用樹脂結合劑。
3）橡膠結合劑(代號R)
多數采用人造橡膠。橡膠結合劑比樹脂結合劑更富有彈性，可使砂輪具有良好的拋光作用。多用于制作無心磨床的導輪和切斷、開槽及拋光砂輪。但不宜于用作粗加工砂輪。
4）金屬結合劑(代號M)
常見的是青銅結合劑，主要用于制作金剛石砂輪。青銅結合劑金剛石砂輪的特點是成型性好，強度高，有一定韌性，但自礪性較差。主要用于粗磨、半精磨硬質合金以及切斷光學玻璃、陶瓷、半導體等。
4.硬度
砂輪的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。砂輪硬，即表示磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。砂輪的軟硬和磨粒的軟硬是兩個不同的概念。
選用砂輪時，應注意硬度選得適當。若砂輪選得太硬，會使磨鈍了的磨粒不能及時脫落，因而產生大量磨削熱，造成工件燒傷；若選得太軟，會使磨粒脫落得太快而不能充分發揮其切削作用。
選擇砂輪硬度時，可參照以下幾條原則：
1）工件硬度
工件材料越硬，砂輪硬度應選得軟些，使磨鈍了的磨粒快點脫落，以便砂輪經常保持有銳利的磨粒在工作，避免工件因磨削溫度過高而燒傷。工件材料越軟，砂輪的硬度應選得硬些，使磨粒脫落得慢些，以便充分發揮磨粒的切削作用。但磨削有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料，應選用較軟的砂輪，以免砂輪表面被磨屑堵塞。
2）加工接觸面
砂輪與工件的接觸面大時，應選用軟砂輪，使磨粒脫落快些，以免工件因磨屑堵塞砂輪表面而引起表面燒傷。內圓磨削和端面平磨時，砂輪硬度應比外圓磨削的砂輪硬度低。磨削薄壁零件及導熱性差的工件時，砂輪硬度也應選得低些。
3）精磨和成形磨削
精磨和成形磨削時，應選用硬一些的砂輪，以保持砂輪必要的形狀精度。
4）砂輪粒度大小
砂輪的粒度號越大，其硬度應選低一些的，以免砂輪表面組織被磨屑堵塞。
5）結合劑
樹脂結合劑
5.組 織
砂輪的組織反映了磨粒、結合劑、氣孔三者之間的比例關系。磨粒在砂輪總體積中所占的比例越大，則砂輪的組織越緊密，氣孔越小；反之，磨粒的比例越小，則組織越疏松，氣孔越大。
砂輪組織的級別可分為緊密、中等、疏松三大類別，細分可分為15級，組織號可理解為氣孔率。的耐熱性差，磨粒容易脫落，所以硬度要高一些。
緊密組織的砂輪適用于重壓力下的磨削。在成形磨削和精密磨削時，緊密組織的砂輪能保持砂輪的成形性，并可獲得較小的粗糙度。
中等組織的砂輪適用于一般的磨削工作，如淬火鋼的磨削及刀具刃磨等。
疏松組織的砂輪不易堵塞，適用于平面磨、內圓磨等磨削接觸面積較大的工序，以及磨削熱敏感性強的材料或薄工件。磨削軟質材料采用組織號為10號以上的疏松組織，以免磨屑堵塞砂輪。
大氣孔砂輪的組織大約相當于10—14號的組織。這種砂輪的氣孔尺寸可能要比磨粒尺寸大好幾倍，適用于磨削熱敏性材料(如磁鋼、鎢銀合金等)、薄壁零件、軟金屬(如鋁)等，也可用于磨削非金屬軟質材料。 一般砂輪未標明組織號，即為中等組織。
