鋼球硬磨加工的目的是去除前道工序的表面缺陷和在熱處理時產生的脫碳、氧化層及表層屈氏體組織，進一步提高尺寸精度、球形精度和表面質量，為后續的研磨工序作準備。硬磨是以鑄鐵盤為固定盤，砂輪為磨具對鋼球表面進行加工的磨削方法(fa)，如圖(tu)1所示(shi)。     

       硬磨(mo)(mo)過(guo)(guo)程(cheng)中，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)通過(guo)(guo)固定盤工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)上(shang)環形溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)作(zuo)為(wei)引導，將鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)壓(ya)在(zai)(zai)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)，在(zai)(zai)壓(ya)力的(de)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)實現(xian)(xian)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)磨(mo)(mo)削(xue)加工(gong)(gong)。經過(guo)(guo)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)對(dui)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)的(de)持續滾(gun)壓(ya)，在(zai)(zai)其工(gong)(gong)作(zuo)面(mian)上(shang)會(hui)逐漸形成溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)在(zai)(zai)磨(mo)(mo)削(xue)過(guo)(guo)程(cheng)中，由(you)于砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)外邊緣處(chu)線速(su)度(du)(du)(du)大(da)于砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)內邊緣處(chu)線速(su)度(du)(du)(du)，在(zai)(zai)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)運轉(zhuan)過(guo)(guo)程(cheng)中，砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)與鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)接觸位(wei)置(zhi)必然產生(sheng)滑(hua)動摩(mo)擦；隨著溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)深度(du)(du)(du)的(de)增(zeng)加，滑(hua)動摩(mo)擦作(zuo)用(yong)(yong)也隨之增(zeng)強；在(zai)(zai)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)內底邊處(chu)的(de)滑(hua)動摩(mo)擦較小，但滾(gun)壓(ya)作(zuo)用(yong)(yong)最大(da)；在(zai)(zai)這種復雜的(de)摩(mo)擦作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)，砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)表(biao)面(mian)上(shang)的(de)磨(mo)(mo)粒(li)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)起(qi)到磨(mo)(mo)削(xue)作(zuo)用(yong)(yong)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)在(zai)(zai)磨(mo)(mo)削(xue)過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)運動狀態也是復雜的(de)，包括鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)繞(rao)砂(sha)輪(lun)(lun)(lun)軸心的(de)公轉(zhuan)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)繞(rao)自(zi)身球(qiu)(qiu)心的(de)自(zi)轉(zhuan)。自(zi)轉(zhuan)能夠不斷改變方(fang)向，使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)上(shang)的(de)任意一(yi)點都有機會(hui)受(shou)到磨(mo)(mo)削(xue)作(zuo)用(yong)(yong)；公轉(zhuan)配(pei)合機床(chuang)循環磨(mo)(mo)削(xue)方(fang)式，最終實現(xian)(xian)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)硬磨(mo)(mo)加工(gong)(gong)。

       砂輪作為鋼球硬磨工序的重要工具，結合硬磨特點，為了更好的保證鋼球的精度和表面質量，對于鋼球硬磨加工陶瓷砂輪應遵循以下選擇原則：

       1、砂輪規格尺寸

       砂(sha)輪(lun)的主(zhu)要規格(ge)尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)包(bao)括：外徑尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)、孔徑尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)和厚度尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)，可(ke)依據(ju)機床的技術性(xing)能進行合理選擇。鋼(gang)球硬磨用(yong)陶(tao)瓷砂(sha)輪(lun)常見的尺(chi)(chi)寸(cun)(cun)規格(ge)見表1。

       2、磨料種類

       磨料是磨具的重要組成部分，主要起磨削作用。在磨具設計時磨料種類的選擇主要取決于磨削對象的材質。軸承鋼球以軸承鋼居多，可優先選擇剛玉系磨料。棕剛玉具有較強的抗破碎能力且韌性較高，在鋼球硬磨陶瓷砂輪生產中最為常用。在磨削過程中，當磨粒鈍化后，由于剛玉系磨料韌性相對較高，磨粒不能在磨削作用下自行破碎露出新刃，進而影響磨削效率，因此結合鋼球熱處理工藝和磨削特性，可選擇適當引入碳化硅磨(mo)料，即鋼球硬磨(mo)加(jia)工用(yong)陶(tao)瓷(ci)砂輪采用(yong)剛玉和碳化硅的混合磨(mo)料。

       3、磨料粒度

       在(zai)磨(mo)(mo)料粒(li)(li)度(du)選擇(ze)時，主要(yao)(yao)依據(ju)磨(mo)(mo)加工表(biao)面粗(cu)糙度(du)要(yao)(yao)求(qiu)和(he)磨(mo)(mo)削效率(lv)(lv)(lv)。首(shou)先要(yao)(yao)保(bao)證磨(mo)(mo)削后工件(jian)表(biao)面粗(cu)糙度(du)符(fu)合要(yao)(yao)求(qiu)，如果選擇(ze)粒(li)(li)度(du)太(tai)(tai)粗(cu)，磨(mo)(mo)削時粗(cu)顆(ke)粒(li)(li)磨(mo)(mo)料切(qie)削量(liang)較大，產生的(de)熱(re)量(liang)較多(duo)，但受熱(re)面積(ji)較小(xiao)，鋼(gang)球(qiu)表(biao)面易出(chu)現小(xiao)的(de)點狀燒(shao)傷；如果選擇(ze)粒(li)(li)度(du)太(tai)(tai)細(xi)，一(yi)方(fang)面影響(xiang)磨(mo)(mo)削效率(lv)(lv)(lv)，另一(yi)方(fang)面由于粒(li)(li)度(du)細(xi)切(qie)削力較小(xiao)，鋼(gang)球(qiu)與(yu)溝(gou)槽弧面多(duo)以摩擦(ca)形式存在(zai)，而(er)產生大量(liang)的(de)摩擦(ca)熱(re)，鋼(gang)球(qiu)表(biao)面易出(chu)現燒(shao)傷。在(zai)滿足(zu)加工表(biao)面粗(cu)糙度(du)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)基礎(chu)上(shang)，盡量(liang)選用粗(cu)粒(li)(li)度(du)磨(mo)(mo)料，以提高磨(mo)(mo)具(ju)的(de)磨(mo)(mo)削效率(lv)(lv)(lv)。對于鋼(gang)球(qiu)硬(ying)磨(mo)(mo)加工用陶瓷砂(sha)輪的(de)粒(li)(li)度(du)選擇(ze)可參考表(biao)2。

       4、砂輪硬度

       硬(ying)(ying)度作為(wei)衡量(liang)砂輪質量(liang)的(de)(de)(de)重(zhong)要指標(biao)之一，對于鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)硬(ying)(ying)磨(mo)(mo)用陶瓷砂輪而(er)言(yan)，如果硬(ying)(ying)度過軟，在(zai)磨(mo)(mo)削(xue)過程中磨(mo)(mo)料會過早脫(tuo)落，露(lu)出新的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)粒(li)，這些新磨(mo)(mo)粒(li)具有更鋒銳的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)刃，磨(mo)(mo)削(xue)能力(li)較(jiao)強，產生的(de)(de)(de)熱量(liang)較(jiao)大(da)，當冷卻不及(ji)時(shi)時(shi)就會使(shi)鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)表面(mian)(mian)(mian)產生點(dian)狀(zhuang)燒傷；同時(shi)，由于砂輪硬(ying)(ying)度過軟，在(zai)磨(mo)(mo)削(xue)過程中會降(jiang)低溝槽(cao)(cao)表面(mian)(mian)(mian)對鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)約(yue)束，易(yi)造成鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)直(zhi)徑變(bian)動(dong)量(liang)過大(da)。如果硬(ying)(ying)度過高，自銳性較(jiao)差(cha)，隨著溝槽(cao)(cao)弧面(mian)(mian)(mian)對鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)直(zhi)徑不斷的(de)(de)(de)進行磨(mo)(mo)削(xue)，鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)直(zhi)徑變(bian)小出現溝槽(cao)(cao)弧面(mian)(mian)(mian)與(yu)鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)表面(mian)(mian)(mian)吻合性差(cha)，降(jiang)低溝槽(cao)(cao)對鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)約(yue)束力(li)，易(yi)引起(qi)鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)連(lian)接在(zai)一起(qi)滾動(dong)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)在(zai)鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)表面(mian)(mian)(mian)出現線(xian)狀(zhuang)燒傷。

       鋼球硬磨用陶瓷砂輪硬度等級為Y級，且在GB/T 23541—2017《固結磨具 磨鋼球砂輪》中規定，磨鋼球陶瓷砂輪28cm3砂室噴砂硬度坑深不大于0.6mm。砂輪硬度按照GB/T 2490—2018《固結磨具  硬度檢驗》規定進行，每點做3次噴砂硬度檢測，以第3次檢測值為最終硬度值。對于鋼球硬磨加工用陶瓷砂輪的硬度選擇可參考表3。

       綜上，砂輪的各種特性與磨削質量有著重要關系，需謹慎選擇。此外，近年來隨著客戶對生產效率、個性化要求等的提高，白鴿磨料磨具有限公司也對于鋼球硬磨用陶瓷砂輪進行技術研發，并開發出一些鋼球硬磨用陶瓷砂輪新品，如：高效率鋼球硬磨用陶瓷砂輪、鎢鋼球硬磨專用砂輪等。但根據不同磨削對象，還需匹配合適的磨削工藝，如磨削壓力、溝槽深度、進球速度、磨削轉速、固定盤、修整工藝等，才能生產出符合質量要求的鋼球產品。