磨具（Abrasives）是用以磨削、研磨和拋光的工具。大部分的磨具是用磨料加上結(jié)合劑制成的人造磨具，也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。磨具除在機(jī)械制造和其他金屬加工工業(yè)中被廣泛采用外，還用于糧食加工、造紙工業(yè)和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠、木材等非金屬材料的加工。

使用情況

磨具在使用過(guò)程中，當(dāng)磨粒磨鈍時(shí)，由于磨粒自身部分碎裂或結(jié)合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現(xiàn)新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時(shí)間內(nèi)能保持切削性能。磨具的這種自銳性，是磨具與一般刀具相比突出的特點(diǎn)。

早在新石器時(shí)代，人類就已經(jīng)開始應(yīng)用天然的磨石來(lái)加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了；在19世紀(jì)美國(guó)出現(xiàn)了用天然磨料與粘土相結(jié)合燒成的陶瓷砂輪；1900年前后，人造磨料問(wèn)世，采用人造磨料制造的各種磨具相繼產(chǎn)生，為磨削和磨床的快速發(fā)展創(chuàng)造了條件。此后，天然磨具在磨具中所占比例逐漸減少。

磨具按其原料來(lái)源分，有天然磨具和人造磨具兩類。機(jī)械工業(yè)中常用的天然磨具只有油石。人造磨具按基本形狀和結(jié)構(gòu)特征區(qū)分，有砂輪、磨頭、油石，砂瓦以上統(tǒng)稱固結(jié)磨具和涂附磨具五類。此外，習(xí)慣上也把研磨劑列為磨具的一類。

分類發(fā)展

固結(jié)磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結(jié)磨具和超硬磨料固結(jié)磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。此外，還有一些特殊品種，如燒結(jié)剛玉磨具等。

普通磨料固結(jié)磨具是由結(jié)合劑將普通磨料固結(jié)成一定形狀，并具有一定強(qiáng)度的磨具。一般由磨料、結(jié)合劑和氣孔構(gòu)成，這三部分常稱為固結(jié)磨具的三要素。

磨料在磨具中起切削作用。結(jié)合劑是把松散的磨料固結(jié)成磨具的材料，有無(wú)機(jī)的和有機(jī)的兩類。無(wú)機(jī)結(jié)合劑有陶瓷、菱苦土和硅酸鈉等；有機(jī)的有樹脂、橡膠和蟲膠等。其中最常用的是陶瓷、樹脂和橡膠結(jié)合劑。

氣孔在磨削時(shí)對(duì)磨屑起容屑和排屑作用，并可容納冷卻液，有助于磨削熱量的散逸。為滿足某些特殊加工要求，氣孔內(nèi)還可以浸漬某些填充劑，如硫黃和石蠟等，以改善磨具的使用性能。這種填充劑，也被稱為磨具的第四要素。

表示普通磨料固結(jié)磨具特征的項(xiàng)目有：形狀、尺寸磨料、粒度、硬度、組織和結(jié)合劑。磨具硬度是指磨粒在外力作用下，從磨具表面脫落的難易程度，它反映了結(jié)合劑把持磨粒的強(qiáng)度。

硬度

磨具的硬度主要取決于結(jié)合劑加入量的多少和磨具的密度，磨粒容易脫落的表示磨具硬度低；反之，表示硬度高。硬度的等級(jí)一般分為超軟、軟、中軟、中、中硬、硬和超硬七大級(jí)，從這些等級(jí)中還可再細(xì)分出若干小級(jí)。測(cè)定磨具硬度的方法，較常用的有手錐法、機(jī)械錐法、洛氏硬度計(jì)測(cè)定法和噴砂硬度計(jì)測(cè)定法。

磨具的硬度與其動(dòng)態(tài)彈性模量具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這有利于用音頻法測(cè)定磨具的動(dòng)彈性模量來(lái)表示磨具硬度。在磨削加工中，若被磨工件的材質(zhì)硬度高，一般選用硬度低的磨具；反之，則選用硬度高的磨具。

有機(jī)特性

有機(jī)磨具的特征是使用范圍廣，具有一定的彈性和較高的結(jié)合強(qiáng)度，并具有良好拋光性能。在粗、精、細(xì)、拋等磨削工藝中均得到應(yīng)用，其樹脂磨具具有下列特點(diǎn)：

1、結(jié)合強(qiáng)度高

與陶瓷結(jié)合劑相比，樹脂結(jié)合劑結(jié)合強(qiáng)度高，其樹脂砂輪磨削線速度達(dá)80~120m/s，并可承受較大的磨削壓力。重負(fù)荷砂輪磨削壓力高達(dá)10×104～40×104N，廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)，如各種鋼錠、鋼坯等荒磨工序。高速重負(fù)荷專用砂輪等粗磨加工具有操作安全，適合高速磨削和大進(jìn)給磨削，磨削效率高。

2、具有一定的彈性

相對(duì)陶瓷磨具樹脂磨具具有良好的韌性，有一定的可塑性和延展性。其彈性模量（E）比陶瓷低幾十倍。所以，樹脂磨具適宜于制備各種規(guī)格的薄片砂輪和高速切割砂輪。同時(shí)，由于有一定的彈性變形，可以緩沖磨削力的作用。因而磨削效果好，有拋光效果，能提高加工表面的粗糙度。

3、能制成各種復(fù)雜形狀和特殊要求的磨具

由于樹脂結(jié)合劑磨具硬化溫度低，可常溫硬化，收縮率較小，可制成各種復(fù)雜形狀和特殊要求的磨具。如：采用玻璃纖維增強(qiáng)的樹脂砂輪，易排屑、散熱性好的多孔樹脂砂輪和溝槽砂輪；改善磨削工藝條件的螺栓緊固砂輪、電解磨削砂輪、拋光砂輪；以及筒形、碗形、蝶形等異形砂輪。

4、適用范圍廣

由于新型樹脂結(jié)合劑品種多，可以制成各種強(qiáng)度和性能的樹脂磨具。因而，可廣泛用于荒磨、粗磨、切割、半精磨、精磨、拋光等工序。樹脂磨具結(jié)合強(qiáng)度高，使用速度高，耐沖擊，適于粗磨和荒磨加工；樹脂磨具具有良好的韌性，適用于切割加工工序；樹脂磨具彈性好，有一定的拋光性，可用于精磨和拋光加工。樹脂磨具耐熱性較低，易磨損，適用于平面磨和精磨加工。

5、有利于防止被磨削工件產(chǎn)生燒傷

樹脂結(jié)合劑耐熱性較低，可減少或避免燒傷工件現(xiàn)象。工件在磨削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，首先使樹脂炭化，促使鈍化了的磨料自動(dòng)脫落，露出新的鋒利的磨粒，降低了磨削區(qū)域的熱量，避免了工件燒傷。