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，如圖1所示(shi)。     

       硬(ying)磨(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)通過(guo)(guo)固定(ding)盤工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)面上環(huan)形溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)引導，將鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)壓(ya)在(zai)砂輪(lun)(lun)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)面，在(zai)壓(ya)力的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)實現對鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)削加(jia)工(gong)(gong)。經過(guo)(guo)鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)對砂輪(lun)(lun)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)面的(de)(de)持(chi)續滾壓(ya)，在(zai)其工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)面上會逐(zhu)漸形成溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)。鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)在(zai)磨(mo)(mo)(mo)削過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，由于砂輪(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)外(wai)邊(bian)緣處(chu)線速度大于砂輪(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)內邊(bian)緣處(chu)線速度，在(zai)砂輪(lun)(lun)運轉(zhuan)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，砂輪(lun)(lun)與鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)接觸位置必然產生滑動(dong)摩(mo)(mo)擦；隨(sui)著溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)深度的(de)(de)增加(jia)，滑動(dong)摩(mo)(mo)擦作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)也隨(sui)之(zhi)增強；在(zai)砂輪(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)內底邊(bian)處(chu)的(de)(de)滑動(dong)摩(mo)(mo)擦較小，但滾壓(ya)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)最大；在(zai)這種復雜(za)的(de)(de)摩(mo)(mo)擦作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)下(xia)，砂輪(lun)(lun)溝(gou)槽(cao)(cao)(cao)表面上的(de)(de)磨(mo)(mo)(mo)粒對鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)起到磨(mo)(mo)(mo)削作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)。鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)在(zai)磨(mo)(mo)(mo)削過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)運動(dong)狀(zhuang)態(tai)也是復雜(za)的(de)(de)，包括鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)繞砂輪(lun)(lun)軸(zhou)心的(de)(de)公轉(zhuan)和鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)繞自身球(qiu)(qiu)心的(de)(de)自轉(zhuan)。自轉(zhuan)能夠(gou)不斷改(gai)變方(fang)向，使鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)表面上的(de)(de)任意一點都有機(ji)會受到磨(mo)(mo)(mo)削作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)；公轉(zhuan)配合機(ji)床循環(huan)磨(mo)(mo)(mo)削方(fang)式，最終(zhong)實現鋼(gang)(gang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)硬(ying)磨(mo)(mo)(mo)加(jia)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

       砂輪的主要規格(ge)尺寸(cun)包括(kuo)：外徑尺寸(cun)、孔徑尺寸(cun)和厚度尺寸(cun)，可依據(ju)機床(chuang)的技術(shu)性能進行合理(li)選擇(ze)。鋼球硬磨用陶(tao)瓷砂輪常見的尺寸(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)(mo)料，即鋼球硬(ying)磨(mo)(mo)加(jia)工用(yong)陶瓷砂輪采用(yong)剛玉和(he)碳化(hua)硅的(de)混(hun)合磨(mo)(mo)料。

       3、磨料粒度

       在磨(mo)料(liao)粒度(du)(du)選(xuan)擇(ze)時，主要依(yi)據(ju)磨(mo)加工表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)要求和磨(mo)削效(xiao)率(lv)(lv)(lv)。首先要保證磨(mo)削后(hou)工件表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)符合要求，如果選(xuan)擇(ze)粒度(du)(du)太粗(cu)(cu)(cu)(cu)，磨(mo)削時粗(cu)(cu)(cu)(cu)顆(ke)粒磨(mo)料(liao)切削量較(jiao)大，產生(sheng)的(de)熱(re)量較(jiao)多(duo)，但受熱(re)面(mian)(mian)(mian)積較(jiao)小，鋼球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)易出現小的(de)點狀燒(shao)傷；如果選(xuan)擇(ze)粒度(du)(du)太細，一(yi)方面(mian)(mian)(mian)影(ying)響磨(mo)削效(xiao)率(lv)(lv)(lv)，另(ling)一(yi)方面(mian)(mian)(mian)由(you)于粒度(du)(du)細切削力較(jiao)小，鋼球(qiu)與溝槽(cao)弧(hu)面(mian)(mian)(mian)多(duo)以摩(mo)擦形式存在，而產生(sheng)大量的(de)摩(mo)擦熱(re)，鋼球(qiu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)易出現燒(shao)傷。在滿足加工表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)粗(cu)(cu)(cu)(cu)糙(cao)度(du)(du)要求的(de)基(ji)礎上(shang)，盡量選(xuan)用(yong)粗(cu)(cu)(cu)(cu)粒度(du)(du)磨(mo)料(liao)，以提高(gao)磨(mo)具的(de)磨(mo)削效(xiao)率(lv)(lv)(lv)。對于鋼球(qiu)硬磨(mo)加工用(yong)陶(tao)瓷砂輪的(de)粒度(du)(du)選(xuan)擇(ze)可參(can)考表(biao)(biao)2。

       4、砂輪(lun)硬度

       硬(ying)度(du)作為衡量(liang)(liang)砂輪(lun)質量(liang)(liang)的(de)(de)(de)重要指(zhi)標之(zhi)一，對(dui)(dui)于(yu)鋼(gang)球(qiu)(qiu)硬(ying)磨(mo)用陶瓷(ci)砂輪(lun)而言，如(ru)果(guo)硬(ying)度(du)過(guo)軟，在磨(mo)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)中(zhong)磨(mo)料會過(guo)早脫落，露出新的(de)(de)(de)磨(mo)粒(li)，這些新磨(mo)粒(li)具有更(geng)鋒銳(rui)的(de)(de)(de)磨(mo)刃，磨(mo)削(xue)(xue)能力較(jiao)強，產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)較(jiao)大(da)，當冷卻不(bu)及時(shi)(shi)時(shi)(shi)就會使(shi)鋼(gang)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)產(chan)生(sheng)點狀(zhuang)燒傷(shang)；同時(shi)(shi)，由于(yu)砂輪(lun)硬(ying)度(du)過(guo)軟，在磨(mo)削(xue)(xue)過(guo)程(cheng)中(zhong)會降低溝槽(cao)表(biao)面(mian)對(dui)(dui)鋼(gang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)約(yue)束，易造(zao)成(cheng)鋼(gang)球(qiu)(qiu)直徑變動量(liang)(liang)過(guo)大(da)。如(ru)果(guo)硬(ying)度(du)過(guo)高，自銳(rui)性(xing)較(jiao)差(cha)，隨著溝槽(cao)弧(hu)面(mian)對(dui)(dui)鋼(gang)球(qiu)(qiu)直徑不(bu)斷的(de)(de)(de)進行磨(mo)削(xue)(xue)，鋼(gang)球(qiu)(qiu)直徑變小(xiao)出現溝槽(cao)弧(hu)面(mian)與鋼(gang)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)吻(wen)合(he)性(xing)差(cha)，降低溝槽(cao)對(dui)(dui)鋼(gang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)約(yue)束力，易引起(qi)鋼(gang)球(qiu)(qiu)連接在一起(qi)滾動，嚴(yan)重時(shi)(shi)在鋼(gang)球(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)出現線(xian)狀(zhuang)燒傷(shang)。

       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。