磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具，也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外，还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。

　　磨具按其原料来源分，有天然磨具和人造磨具两类。机械工业中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形状和结构特征区分，有砂轮、磨头、油石，砂瓦(以上统称固结磨具)和涂附磨具五类。此外，习惯上也把研磨剂列为磨具的一类。

　　固结磨具按所用磨料的不同，可分为普通磨料固结磨具和超硬磨料固结磨具。前者用刚玉和碳化硅等普通磨料，后者用金刚石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，还有一些特殊品种，如烧结刚玉磨具等。

　　普通磨料固结磨具是由结合剂将普通磨料固结成一定形状，并具有一定强度的磨具。一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为固结磨具的三要素。

　　磨料在磨具中起切削作用。结合剂是把松散的磨料固结成磨具的材料，有无机的和有机的两类。无机结合剂有陶瓷、菱苦土和硅酸钠等;有机的有树脂、橡胶和虫胶等。其中最常用的是陶瓷、树脂和橡胶结合剂。

　　气孔在磨削时对磨屑起容屑和排屑作用，并可容纳冷却液，有助于磨削热量的散逸。为满足某些特殊加工要求，气孔内还可以浸渍某些填充剂，如硫黄和石蜡等，以改善磨具的使用性能。这种填充剂，也被称为磨具的第四要素。

　　表示普通磨料固结磨具特征的项目有：形状、尺寸磨料、粒度、硬度、组织和结合剂。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，从磨具表面脱落的难易程度，它反映了结合剂把持磨粒的强度。

　　磨具粒度

　　粒度是指磨料颗粒的尺寸，其大小用粒度号表示。

　　国标规定了磨料和微粉两种粒度号。

　　粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大外圆磨砂轮于 40μm的磨料，称为磨粒。用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料，称为微粉。用显微测量法分级，用W和后面的数字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。各种粒度号的磨粒尺寸见表1 。

　　表1 磨料粒度号及其颗粒尺寸

　　磨 粒磨 粒微 粉

　　粒 度 号颗 粒 尺 寸 ( um )粒度号颗 粒 尺 寸 ( um)粒 度 号颗 粒 尺 寸 (um)

　　14 #1600~125070 #250~200W4040~28

　　16 #1250~100080 #200~160W2828~20

　　20 #1000~800100 #160~125W2020~14

　　24 #800~630120 #125~100W1414~10

　　30 #630~500150 #100~80W1010~7

　　36 #500~400180 #80~63W77~5

　　46 #400~315240 #63~50W55~3.5

　　60 #315~250280 #50~40W3.53.5~2.5

　　不同粒度砂轮的使用范围

　　注：比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 细的微粉很少使用，表中未列出。磨料粒度的选择，主要与加工表面粗糙度和生产率有关。 粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。

　　粒度号颗粒尺寸范围/μm适用范围粒度号颗粒尺寸范围/μm适用范围

　　12-362000-1600 　500-400粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺W40-2040-28 　20-14精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨

　　46-80400-315 　200-160粗磨、半精磨、精磨W14-1014-10 　10-7精磨、精细磨、超精磨、镜面磨

　　100-280165-125 　50-40精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨W7-3.57-5 　3.5-2.5超精磨、镜面磨、制作研磨剂等

　 　磨具的硬度主要取决于结合剂加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脱落的表示磨具硬度低;反之，表示硬度高。硬度的等级一般分为超软、软、中软、中、中 硬、硬和超硬七大级，从这些等级中还可再细分出若干小级。测定磨具硬度的方法，较常用的有手锥法、机械锥法、洛氏硬度计测定法和喷砂硬度计测定法。

　　磨具的硬度与其动态弹性模量具有对应关系，这有利于用音频法测定磨具的动弹性模量来表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材质硬度高，一般选用硬度低的磨具;反之，则选用硬度高的磨具。

　　根据加工目的和用量不同，可以进行荒磨、粗磨、半精磨、精磨、细磨和高精度低粗糙度磨削。同时，可根据加工对象的不同，进行外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、工具磨削、专用磨削、电焊磨削、珩磨、超精加工、研磨及抛光等。

　　1、粗磨加工应用

　　粗磨是指以高效切削大量多余材料为主要特征的磨削方法。荒磨则是许多种粗磨加工广泛使用的俗称。

　　粗磨加工应用领域：

　　(1)用树脂荒磨砂轮和高速重负荷树脂砂轮，粗磨退火或不退火优质合金钢或不锈钢坯的精整加工。用于表面外观缺陷(焊缝、裂纹、氧化层等)的磨削加工。

　　(2)用树脂荒磨砂轮对铸件的浇口、冒口和坯缝进行磨削加工和一般性精整加工。

　　(3)用树脂荒磨砂轮对模锻、锻件的大毛刺或浇口整修后留下来的飞边，进行彻底的磨除。

　　(4)在焊接操作时，残留在焊件表面上的焊缝要采用荒磨平整焊缝和倒圆磨削。

　　(5)对大型板材气割成圆形或其它复杂形状时，气割所产生的熔渣，要采用便携式荒磨机磨除。如：大型热轧建筑型钢和管切的粗切加工等。

　　2、手持磨削加工应用

　　手持磨削是磨削方法的综合概括。它们的共同特征是：无论是工件还是磨削机械的支承使工件与磨具相接触，制导和移动等均直接依靠手工进行。

　　手持磨削又分为固定式手持磨削和移动式手持磨削。将磨削机械固定，手持加工工件进行磨削的方式，称为固定式手持磨削。加工时采用的手持砂轮机进行可移动的磨削方式，称为移动式手持磨削。

　　手持磨削主要应用领域：

　　(1)用手提式树脂荒磨砂轮，加工庞大而笨重难以在磨床上安装的工件。如：大型铸件的粗磨。

　　(2)用高速钹形砂轮或钢纸磨片，加工已装配有其它‘零件的工件。如：重型建筑构件和船舶构件。

　　(3)对小型调整时需要进行的磨削加工。如：在常见大型部件的有限部位上校正装配件。

　　(4)用高速钹形砂轮等，对工件最终成形或对工件与邻接部位接合处的倒圆，对已经装配或已经焊接的工件进行磨削。如：对汽车车体的加工。

　　(5)用于形状不规则表面上的雕塑加工。如：模具的加工。

　　(6)工件光整加工。即要求对工件进行倒圆或光整磨削，使其表面美观，性能满意，而对形状和尺寸无严格要求。如：用可弯曲钹形砂轮加工不锈钢制品，用PVA砂轮加工石材等。

　　(7)在工件表面的有限面积上做少量磨削，以便形成一种特殊的形状，例如：各种刀具的锐磨等。

　　3、切割加工应用

　 　树脂薄片砂轮主要用于冶金工业的钢棒、钢管、扁钢、角铁、槽钢、钢轨、钢板等金属材料的切割加工;半导体工业的硅、锗、蓝宝石、铁素体、石墨、陶瓷、石 英等金属和非金属材料的精密超薄切片加工;似及建筑材料工业、化学工业、航空航天工业、机械工业、汽车工业、船舶工业的金属材料和非金属材料的切割加工。

　　在金属材料切割加工中，采用树脂薄片砂轮切割，具有以下优点：

　　(1)切割速度快。在切割金属材料时，切割砂轮的切割速度是其它切削方法(如锯、车切)的10倍。

　　(2)切割尺寸精度高。采用砂轮切割，其切口宽度和切割面的平整度，一般来说比金工锯切要好。

　　(3)切割表面平滑。砂轮切割后其表面经常不须进行精加工，而锯切后的切断面很明显。

　　(4)可用于硬质材料的切割加工。如淬硬钢和金属碳化物以及硬脆非金属材料的切割加工。

　　(5)磨具使用过程中，自锐性好，不需要修整。

　　(6)成本低。使用砂轮切割所需成本明显低于其它切割方法。

　　(7)其它方面的应用。如窄槽切口，或者淬硬钢或超硬非金属加工件的切缝等。

　　树脂磨具切割加工所具有的这些特性，使其在许多金属加工业和非金属加工业，以及在工业生产的其它领域得到广泛应用。

　　4、常规磨削加工应用

　　(1)用树脂砂轮在外圆磨床或万能磨床上对轴类、套筒以及其他类型零件的圆柱面、圆锥面和肩端面进行磨削加工。

　　(2)用树脂砂轮外圆周面或砂轮的端面，如螺栓紧固砂轮、大气孔砂轮、开槽砂轮、多孔砂轮和多孔带沟槽砂轮，以及多用杯形砂轮、筒形砂轮的端面等，对机械零件的各种平直为满足平直度、表面粗糙度和平面之间相互位置精度等要求而进行平面磨削加工。

　　(3)用树脂砂轮的外圆面或树脂磨头，在内圆磨床、万能磨床或专用磨床上，对表面质量要求较高的通孔、盲孔、台阶孔、锥孔和轴承内沟道等部件进行内圆磨削加工。

　　(4)用树脂砂轮、树脂和橡胶导轮，在无心磨床上，采用柔性定位的方式，使用砂轮的外圆周面，对旋转对称的内圆或外圆表面进行无心磨削加工。

　　(5)用专用树脂砂轮磨螺纹砂轮。在螺纹磨床上，对高精度及表面粗糙度的传动螺纹，测量机件的螺纹，工量具螺纹和淬硬处理的螺纹部分进行螺纹加工。如螺纹、蜗杆、丝锥、滚刀、量规等带锥螺纹、多头螺纹、平行螺纹等磨削加工。

　　(6)用环氧树脂珩磨轮以及双锥面、蝶型、双蝶型、蜗杆式砂轮等，在齿轮磨床上，对经淬硬处理的齿轮进行齿轮磨削加工。

　　(7)用树脂强力磨砂轮，在工具磨削上，对具有较高的硬度热硬性，耐磨性与足够的强度和韧性的切削工具材料，如碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等，进行工具磨削加工，以达到理想的精度，表面粗糙度和正确的几何形状，使切削刃具具有较高的锋利性和耐用度。