大水磨磨床在磨削石英玻璃材質(zhì)的工件的時(shí)候容易發(fā)生崩邊等問題，所以在開始之前我們就要選好砂輪，做好工藝方案。YASHIDA磨床在這篇文章中給大家分享怎么選擇砂輪。更多磨削工藝方案咨詢YASHIDA高精密磨床廠家。

一、先搞清楚石英玻璃為什么難磨

石英玻璃的莫氏硬度在7左右，抗壓強(qiáng)度高但韌性極差，屬于典型的硬脆材料。磨削過程中如果砂輪選擇不當(dāng)或參數(shù)設(shè)置不合理，很容易產(chǎn)生微裂紋、崩邊崩角，甚至直接炸裂。和磨普通鋼材完全不同，磨石英玻璃不能靠“硬磨”，而是要講求“脆性去除”與“塑性去除”的平衡。

用大水磨加工石英玻璃，砂輪是固定磨粒，工件的形狀精度主要通過設(shè)備精度來控制，加工大口徑工件時(shí)更容易獲得高的形狀精度。但這也意味著砂輪本身的性能必須匹配到位。

二、磨料：普通砂輪根本磨不動(dòng)

磨石英玻璃，磨料的選擇排第一位。普通剛玉類磨料（棕剛玉A、白剛玉WA）硬度不夠，磨削石英玻璃時(shí)不僅效率低，還容易出現(xiàn)燒糊、拉傷表面的問題。

綠碳化硅（GC）硬度僅次于金剛石和碳化硼，性脆、磨粒鋒利，適用于光學(xué)玻璃、陶瓷等硬脆性材料的磨削。普通玻璃粗磨用綠碳化硅性價(jià)比不錯(cuò)。

但石英玻璃的硬度和耐磨性比普通玻璃高得多，真正靠得住的還是金剛石砂輪。金剛石是目前自然界最硬的材料，特別適合加工硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體材料等難加工材料。對于石英玻璃的精磨和精密尺寸加工，金剛石砂輪是標(biāo)配，精度高、損耗小、不易崩邊。有廠家明確建議，高硬石英和光學(xué)玻璃必須上金剛石砂輪。

三、結(jié)合劑：樹脂、陶瓷還是金屬

金剛石砂輪選好了，結(jié)合劑怎么選也很關(guān)鍵。

樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪彈性好，磨削時(shí)有一定的緩沖作用，能有效防止崩邊崩角，加工出來的表面細(xì)膩。適合濕式精磨、薄壁件、易崩邊的工件。樹脂結(jié)合劑砂輪一般濃度在50%到100%，大部分用75%，要求光潔度高時(shí)可低于75%。

陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪氣孔大，排屑好、自銳快、耐用度高。適合大余量粗磨、定型開槽、高負(fù)荷批量生產(chǎn)。陶瓷結(jié)合劑沒有彈性，剛性好，更適合高精度研磨加工。大多數(shù)石英磨削場景都可以選用陶瓷結(jié)合劑。

金屬結(jié)合劑金剛石砂輪把持力強(qiáng)、壽命長，適合超高精度鏡面要求和超長壽命批量生產(chǎn)。有研究提到金屬結(jié)合劑金剛石砂輪在石英玻璃減薄加工中效率高、壽命長、不易崩裂。

三種結(jié)合劑各有側(cè)重，粗磨大余量首選陶瓷結(jié)合劑，精磨防崩邊優(yōu)先考慮樹脂結(jié)合劑，追求極致壽命和精度可以選擇金屬結(jié)合劑。

四、粒度：粗磨精磨各司其職

砂輪粒度直接決定表面粗糙度和磨削效率。粒度粗的砂輪磨削效率高，但表面粗糙；粒度細(xì)的表面好，但效率低。所以在滿足表面要求的前提下，盡量選粗一點(diǎn)的粒度，保證效率。

石英玻璃磨削的粒度分工大致如下：

粗磨去余量：46#到60#，去料快。半精磨整平：80#到120#。精磨細(xì)加工：180#到240#。高光預(yù)處理和鏡面打底：400#到1000#以上。

更細(xì)致的劃分可以參考：粗磨用120#到240#，精磨用400#到800#，超精磨用1000#到2000#。有研究通過試驗(yàn)對比了400#、1500#、2000#、5000#金剛石砂輪磨削石英玻璃的表面質(zhì)量，粒度越細(xì)表面質(zhì)量越好，但效率也越低。

實(shí)際操作中，如果余量大，先用粗粒度砂輪快速去除大部分材料，再換細(xì)粒度砂輪精磨到尺寸，這是比較經(jīng)濟(jì)的做法。

五、濃度：不是越高越好

砂輪濃度指的是金剛石磨料在結(jié)合劑中的含量。粗磨重切削場景可以用120%到150%的高濃度。通用精密精磨用100%左右。薄壁件、尖角、超薄玻璃這些容易崩邊的場合，濃度控制在75%到100%比較穩(wěn)妥。高精度要求的工件一般選擇75%到100%的濃度。

濃度高了砂輪更耐磨、壽命更長，但自銳性會(huì)下降，磨削時(shí)容易鈍化。濃度低了自銳性好但壽命短。要根據(jù)加工要求和成本綜合權(quán)衡。

六、操作上的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

砂輪選對了，操作也得跟上。磨石英玻璃有幾點(diǎn)必須注意：

冷卻必須充足。干磨極易導(dǎo)致熱炸裂和微裂紋，一定要用足量的冷卻液。進(jìn)給量要小，多次走刀。不能大吃刀硬磨，否則崩邊崩角是常事。砂輪要做好動(dòng)平衡和修整，保證磨削平穩(wěn)，減少劃痕。

另外，磨削參數(shù)也要匹配：砂輪線速度一般控制在25到35米每秒，粗磨切深0.02到0.05毫米，精磨切深0.005到0.01毫米。這些參數(shù)不是死的，要根據(jù)實(shí)際設(shè)備和工件情況微調(diào)。

總的來說，大水磨磨床磨削石英玻璃，砂輪選型的核心就幾條：磨料必須用金剛石，普通剛玉和碳化硅磨不動(dòng)也磨不好；結(jié)合劑根據(jù)粗磨精磨來選，粗磨用陶瓷、精磨防崩邊用樹脂、追求壽命精度用金屬；粒度按粗磨到精磨從粗到細(xì)逐步過渡；濃度根據(jù)加工要求靈活調(diào)整。再加上充足的冷卻、小進(jìn)給多層走刀、砂輪定期修整這幾條操作原則，石英玻璃的磨削就能干得順、干得好