磨料磨具分类发展

　　磨料磨具是碾磨、打磨、抛光的工具。大多数磨具[1]都是由磨料和结合剂制成的人工磨具，也有直接由天然矿物岩石加工而成的天然磨具。磨具除了广泛用于机械制造和其他金属加工业外，还用于粮食加工、造纸工业以及陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶和木材等非金属材料的加工。

　　在磨具的使用过程当中，当磨粒变钝时，由于磨粒本身的部分碎裂或结合剂的断裂，磨粒部分或全部从磨具上脱落，磨具工作面上的磨料不断呈现新的切削刃或新的锋利磨粒，从而磨具可以在一定时间内保持切削性能。磨具的这种自锐性是磨具相对于普通工具的一个突出特色。

　　磨料磨具早在新石器时代，人类就开始使用天然磨石加工工具，如石刀、斧、骨器、角器、牙器等。1872年，美国出现了用天然磨料和粘土制成的陶瓷砂轮。1900年前后，人造磨料问世，用人造磨料制成的各种磨具相继问世，为碾磨和磨床的迅速发展创造了条件。此后，天然磨具在磨具中的比重逐渐下降。

　　根据原材料的来源，磨料磨具有两种:天然磨具和人造磨具。根据基本形状和结构特色，人造磨具分为砂轮、磨头、油石、砂瓦(统称固结磨具)和涂层磨具五大类。另外，磨料在传统上被列为磨具的一种。

　　根据所用磨料的不同，固结磨具可分为普通固结磨具和超硬固结磨具。前者由刚玉、碳化硅等普通磨料制成，后者由金刚石、立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，还有一些特殊品种，如烧结刚玉磨具。

　　普通磨料粘结磨料磨具是具有一定形状和强度的磨具，由粘结剂粘结而成。一般由磨料、结合剂和气孔组成，常称为粘结磨具三要素。

　　磨料在磨具中起切削作用。结合剂是将松散的磨料凝固成磨具的材料。有无机和有机两种。无机结合剂包括陶瓷、菱镁矿和硅酸钠等。有机材料包括树脂、橡胶和虫胶等。其中，陶瓷、树脂和橡胶粘合剂是常用的。

　　在空气孔磨削过程当中，起到包容和清除碎屑的作用，并能容纳冷却液，有助于磨削热量的散发。为了满足一些特殊的加工要求，可以在孔隙中浸渍一些填料，如硫磺、石蜡等，以提高磨具的使用性能。这种填充物也被称为磨具的第四要素。

　　代表普通磨料磨具固结磨具特性的项目有:形状、尺寸、磨料、粒度、硬度、质地、背衬、底胶、结合剂。磨具硬度是指磨粒在外力作用下从磨具表层脱落的难易程度，反映了水泥固持磨粒的强度。

　　磨具的硬度主要取决于结合剂的加入量和磨具的密度。磨粒容易脱落说明磨具硬度低。反之，则表示硬度高。硬度一般分为超软、软、中软、中硬、硬、超硬七个等级，从中可以细分出几个亚等级。常用的测量磨具硬度的方法有手锥法、机械锥法、洛氏硬度计和喷砂硬度计。

　　磨料磨具的硬度与其动态弹性模量之间存在对应关系，这有利于用音频法测量磨具的动态弹性模量来表示磨具的硬度。在磨削过程当中，如果被磨削工件的材料硬度较高，一般选用硬度较低的磨具;反之，挑选硬度高的磨具。

　　磨具大概分为紧凑型、中型、松散型三种。每一类又可以细分为数字等。，由组织编号区分。磨具的组织数越大，磨具中磨料的体积百分比越小，磨粒间的间隙越宽，说明组织越疏松。反之，组织编号越小，组织越紧密。质地疏松的磨具在运行时不易钝化，磨削时产生的热量少，可以减少工件的热变形。结构紧密的磨具磨粒不易脱落，有利于保持磨具的几何形状。磨具的结构只是根据制造时磨具的配方来控制，一般不确定。