高速钢(HSS)凭借良好的红硬性和耐磨性,在钻头、铣刀、模具等制造中应用极广。但用大水磨床磨高速钢,砂轮选不好,磨不动、工件烧伤、砂轮过快损耗都是常事。高速钢硬度通常在62-67HRC,磨削时温度高、导热性差,对砂轮的要求比普通钢材高出一大截。下面从磨料、粒度、硬度、结合剂几个方面,聊聊大水磨磨高速钢到底该怎么选砂轮。
一、磨料怎么选——刚玉还是CBN
磨料是砂轮的“牙齿”,选错了什么都白搭。磨高速钢,主流就两条路:刚玉类砂轮和CBN(立方氮化硼)砂轮。
刚玉类里,白刚玉(WA)是磨高速钢最常用的选择。白刚玉硬度高、棱角锋利,磨削过程中磨粒容易破碎露出新刃口,自锐性好,磨削热量小,不容易把工件磨退火。市面上常见的大水磨白刚玉砂轮规格如WA46K8V,就是专门用来磨高速钢、工具钢平面开粗的。如果高速钢硬度做到HRC60以上,白刚玉可能有点吃力,这时候单晶刚玉或微晶刚玉更顶用,切削力强、发热更小。铬刚玉(PA)适合磨硬度HRC58-64的高碳钢和淬硬高速钢,切削效率比白刚玉还要高一些。
CBN砂轮是另一个方向,也是目前磨高速钢比较理想的选择。CBN的硬度仅次于金刚石,耐热性可达1300-1400℃,天生适合磨削高硬度钢材。用CBN砂轮磨高速钢,磨削比能达到980,而普通刚玉砂轮只有10左右。简单说,一片CBN砂轮顶几十上百片刚玉砂轮。CBN导热率是刚玉的几十倍到上百倍,磨削热很快就能散出去,工件不容易变形和烧伤。而且CBN化学惰性强,不会和铁发生反应。
刚玉砂轮和CBN砂轮怎么选?看加工要求和成本。粗磨开大批量余量,白刚玉砂轮性价比高、够用。精磨、对表面质量和尺寸精度要求高,或者加工含钒、含钴等难磨高速钢,CBN砂轮的优势就体现出来了。
二、粒度选粗还是选细
粒度就是砂轮上磨料的粗细。粗粒度磨粒大、切削猛、去料快,但磨出来的面粗糙。细粒度磨出来的面光洁度高,但磨得慢。
磨高速钢,粗磨阶段一般选46#到60#,快速去掉加工余量。半精磨选60#到80#,兼顾效率和表面质量。精磨选100#到120#甚至更细,追求光洁度。大水磨的特点是砂轮和工件接触面积大,这种情况下可以适当选偏粗一点的粒度,不容易堵塞。
有经验的老师傅常说:粗磨用粗轮、精磨用细轮,别想着一个砂轮从头干到尾。用细粒度砂轮干粗磨的活,不仅慢,还容易堵,砂轮很快就废了。
三、硬度——硬材料反而要配软砂轮
砂轮硬度说的是结合剂把磨粒“抓”得紧不紧,跟磨粒本身的硬度是两码事。很多操作者有个直觉误区——工件越硬,砂轮就应该越硬。事实正好相反。
磨高速钢这类硬材料,磨粒很容易变钝。如果砂轮太硬,钝了的磨粒掉不下来,就在工件表面干摩擦,磨削热越积越多,轻则烧伤工件,重则产生磨削裂纹。正确的做法是选偏软的砂轮,让钝化的磨粒适时脱落,露出下层锋利的新磨粒,保持自锐性。
大水磨磨高速钢,砂轮硬度一般推荐中软到中等(如K-L级)。粗磨进刀量大,可以选稍软一点的;精磨进刀量小,选稍硬一点的。平面磨比外圆磨接触面积大、热量更容易积聚,硬度还要再选软一些。
四、结合剂和冷却方式
结合剂是把磨料粘在一起的东西。磨高速钢,陶瓷结合剂(代号V)用得最多,耐热性好、强度高,高速磨削时能保持形状稳定。树脂结合剂(代号B)有一定弹性,适合精磨和刀具刃磨。CBN砂轮常用陶瓷结合剂或树脂结合剂,陶瓷结合剂CBN砂轮磨削力强、不烧伤工件、耐用,是目前比较理想的高速高效磨削工具。
冷却方式也影响砂轮选择。湿磨配大水磨的冷却液,散热条件好,砂轮选择范围宽一些。干磨全靠砂轮自身散热,对砂轮的耐热性和自锐性要求更高。
大水磨磨高速钢选砂轮,没有万能公式,得根据实际情况来。一般规律是:粗磨开粗用白刚玉或铬刚玉,粒度46#-60#,硬度中软;精磨用白刚玉细粒度或CBN砂轮,粒度80#-120#,硬度中等。硬度高的高速钢配软一点的砂轮,接触面积大时粒度选粗一点。预算充足、对精度和效率要求高的,直接上陶瓷结合剂CBN砂轮,省心、耐用、活干得漂亮。






