數控軋輥磨床砂輪選型和運用

摘 要 ：砂輪關于軋輥磨床來說是磨削過程中尤為重要的工具，是與軋輥輥身直觸摸摸的部件，砂輪質量的好壞、砂輪的選型和正確的運用、砂輪磨削前的修整情況及操作者對砂輪特性的了解程度，直接決定了軋輥的外表質量及能否滿足工藝要求。因而挑選砂輪主要是依據軋輥的原料、硬度及外表粗糙度的要求，對砂輪的磨料、粒度、硬度、結合劑及安排進行挑選。同時依據鋁加工產品要求和數控軋輥磨床特性及磨削工藝進行歸納分析運用。

0 前言
      挑選砂輪有 3 個準則。1）粗磨時切削功能好，金屬切除率高。2）精磨時砂輪的等高性、微刃性好，磨削發熱小。3）運用經濟合理。作為一個優秀的數控軋輥技術人員必定要具體了解砂輪的制造和選型，運用過程，把握砂輪的特性和國內外砂輪的區別對提高操作軋輥磨床的技術尤為重要。

1 砂輪的整形
      除了砂輪運用前的靜平衡外，在磨削的過程中，砂輪常常會呈現切削吃力、磨料不能及時掉落、鈍化等現象，使磨削的軋輥外表呈現燒傷、振紋，嚴峻時會引起機床共振現象，這就需求操作者對砂輪進行從頭修整，以堅持砂輪的鋒利和正確的外形，切除多余的鈍化層，堅持均勻的等高刃性。必要時，要對砂輪的端面進行修整，如圖 1 所示。

有必要挑選合理的修整工藝，一般挑選單粒金剛筆，數控磨床上都有專門的修整設備，選用砂輪轉速 18 m/s，拖板速度 200 mm/min，吃刀量每次 0.02 mm。來回運行 6 次，即可康復其切削功能，假如拖板速度超過 500mm/min，則修整的砂輪痕跡太重，會反印到軋輥外表。會添加磨削次數，影響磨輥功率。假如拖板速度低于 100 mm/min，拖板會發生匍匐，使修整外表太細，影響正常磨削，所以要依據砂輪的軟硬程度，合理經濟地挑選修整工藝。修整完成后，要加大磨削液的沖洗，去除多余的砂輪顆粒 。

2 合理挑選砂輪的硬度是要害
挑選砂輪硬度時，作為操作工，都會期望砂輪時間堅持鋒利、不易鈍化、磨削中削減修整次數以及削減加工時間。在精磨時，要求掉落程度小，削減進給補償量，軋輥硬度和砂輪硬度匹配合理，磨削功率高能一向穩定運用。

挑選砂輪硬度時，最重要的是匹配軋輥的硬度、匹配磨床的設備特性、匹配所用的磨削工藝、匹配運用的磨削液以及匹配鋁板外表要求。要想堅持杰出的切削，就是軟配硬， 硬配軟。磨床的主軸精度對砂輪會影響，太硬的砂輪，能夠把砂輪速度下降至 12m/s~5m/s 后，進行最終的精磨，磨削液的濃度配比要小于 3%，濃度高，黏性大簡單堵塞砂輪，會引起砂輪偏硬，發生振蕩。匹配軋輥加工的粗糙度，太軟的砂輪會使軋輥外表均勻性不一致。

關于砂輪的選型，一般還要考慮以下 6 種情況。

2.1 砂輪與觸摸面
砂輪與工件觸摸面積大時，砂輪的硬度應選得低一些， 防止軋輥發熱過高而影響磨削質量。

2.2 磨鑄軋輥要求時
應該選用硬級的砂輪 ；重負荷磨車削過的鑄軋輥時，也應選硬級的砂輪，防止砂輪磨損太快。一般選 J 級。

2.3 重型磨床挑選
剛性較好的磨床，由于它們在磨削時的振蕩較小，磨粒不簡單被損壞，因而可用硬度較低的砂輪。一般選 H 級、G 級。

2.4 外表粗糙度要求低
加工外表要求粗糙度值越小，工件尺寸要求越準確時， 應挑選硬度較低的砂輪，以防止磨削發熱過多，工件表層安排變壞。一般選 F 級。

2.5 工件外表呈現的劃痕
工件外表呈現的劃痕常與砂輪硬度挑選不當有關。當砂輪硬度太低時，磨粒簡單掉落，由于擠壓或摩擦的作用，掉落的磨粒會劃傷工件外表，因而此時要恰當提高砂輪的硬度。一般選 H 級。

2.6 磨削要求切削高時
能夠選用如下工藝 ：砂輪轉速為 30 m/s，拖板速度為 2500 mm/min，吃刀量每次 0.15 mm。軋輥轉速 25 r/min，快速高效地進行粗加工。

3 砂輪對工件外表質量影響
從磨削功能來看，白剛玉、單晶類砂輪較好。從磨削外表粗糙度來看，砂輪的磨粒越細，則磨削工件外表上的殘留面積越小，外表粗糙度越低。從削減拉毛、劃傷來看，砂輪不能太軟，太軟的砂輪磨粒易掉落會發生小劃傷。但也不能過火硬、太硬的砂輪磨鈍后，磨粒不易掉落會引起工件外表燒傷，因而一般選用 H 級砂輪。從結合劑來看，樹脂結合劑的彈性好，適用于低粗糙度外表磨削。而陶瓷結合劑脆性大、彈性差，受不了側面扭曲壓力，但它的安排多孔性好，能耐水、耐油及普通酸堿的腐蝕，適用于一般磨削。

筆者以為想要加工出一個高質量的軋輥，軋輥的外表不能有螺旋紋（走刀紋）、振紋、網狀線、小劃傷（落砂印）、水波紋、斜紋以及色差，并且輥面外表的粗糙度根本均勻一致，且軋輥外表不能十分亮，要求越白越霧越好，要想到達這一要求，機床的各方面精度要到達設備要求，砂輪的選用要和軋輥的硬度等方面匹配，不管切削或拋光，功能都要優秀。

優秀的磨削工藝，是操作者技術的表現。這幾方面是相得益彰，不管哪一方面有問題，則軋輥加工的外表質量就可能達不到抱負狀況。但這也不是絕對，例如，機床有問題不穩定，也能夠經過磨削工藝進行補償。例如磨削工藝有問題， 也能夠經過砂輪選用進行補償。例如，機床十分好，其他因素差一些，也能加工出合格的軋輥，所以杰出的機床和優秀的磨工是主要因素，其中砂輪是要害因素，所以砂輪的好壞將直接決定軋輥的外表質量。

4 鋁箔輥選型為例
鋁箔輥面要求粗糙度一般 0.2μm~0.04μm 常用樹脂砂輪居多，由于本身軋輥的磨削量十分小，一般小于 0.05 mm， 只要求輥形，外表質量等幾許精度，軋輥硬度肖氏 95~105， 軋輥直徑 260 mm，長度 1 600 mm~2 200 mm，原料 9cr2m， mc3，mc3t 等，要求軋輥耐性，剛性，硬度均勻等，這就對砂輪就有了更進一步的要求。

4.1 砂輪要有必定的切削功能
所謂切削功能是指在磨削過程中，磨削電流表要能反映出來，準確到 0.2 A~ 1 A。砂輪假如太軟、掉落嚴峻、電流監控欠好把握，那么加工的輥形和粗糙度很難保證均勻一致。假如砂輪太硬，切削電流有了，砂輪不掉落而呈現振紋，且外表光潔度較高，即軋輥會發亮，則軋輥外表缺點就簡單看到，而反映到鋁箔外表，假如掉落太嚴峻，有時砂輪會掉砂現象，而擠壓到軋輥外表，發生小劃道、小劃痕。所以砂輪的硬度挑選要和軋輥的硬度相匹配，既要滿足自銳性，又要統籌切削和劃道，并有滿足的拋光功能。

4.2 砂輪的原料選配
鋁箔加工上傾向于白剛玉居多，也有許多砂輪廠在原料上選用混同磨料，統籌切削功能。筆者以為選用單晶剛玉原料要遠遠優于白剛玉。

4.3 砂輪的安排號選用
建議鋁箔職業，選 7~9 號 ，由于其磨削量較小，磨削負荷也較小，而在板材加工上有時會選用大氣孔砂輪，以增大磨削負荷。

在選用鋁箔砂輪上，依據粗糙度調配合適粒度的砂輪， 例如 0.25 μm 的粗糙度選用 150 粒度。

0.15 μm~0.2 μm 選 180 粒度

0.10 μm~0.15 μm 選 220 粒度

0.08 μm~0.07 μm 選 280 粒度

0.07 μm~0.05 μm 選 320 粒度鏡面拋光選 500~1 000 粒度

依據加工的鋁箔輥面要求，砂輪選型如下 ：

軋輥原料9cr2m，硬度肖氏（HS）105，軋輥260 mm×1600 mm，粗糙度要求 0.15 μm，選用 SA180J9B（單晶剛玉 180 粒度，

硬度軟 1 安排號 9 號，樹脂結合劑）。

粗糙度要求 0.08 μm，選用 SA280H9B（單晶剛玉 280 粒

度，硬度軟 2 安排號 9 號，樹脂結合劑）。

粗糙度要求 0.05 μm，選用 WA320J7B（白剛玉 320 粒度

硬度軟 1 安排號 7 號，樹脂結合劑）。

假如軋輥硬度更高一些，則砂輪硬度能夠挑選到 F 級。

4.4 冷軋選用砂輪
鋁板材軋制的厚度一般為0.18 mm~0.4 mm，包括裝飾板、空調箔、軋花板、蒸發器、電容器、PS 板、鋁箔坯料以及易拉罐料等，挑選白剛玉、單晶剛玉居多，硬度有 J 級、H 級、GH 級、G 級，氣孔多以微氣孔居多，也有用大氣孔的，一般粒度超過 120 號時，用微氣孔居多，多用陶瓷結合劑，砂輪首先要有切削力，砂輪自銳性要好。依據經歷，磨削冷軋作業輥砂輪選用 WA120G7V 就能夠滿足磨削冷軋作業輥的軋制要求。

跟著鋁加工技術的不斷成熟，客戶對鋁板箔的外表要求也越來越高，對軋輥的磨削要求也越來越嚴格，除了有均勻的外表粗超度，還需求用強光手電調查軋輥外表無影響鋁板面的感官缺點，對機床和操作技術也需求與時俱進，高質量的磨削，對砂輪制造，選型和運用也有了相應的要求，許多砂輪選型上就需求白剛玉和單晶剛玉進行混料挑選，例如某國進口砂輪型號 40A120-1H7V6200，不僅具有杰出的自銳性，并且加工面廣，沒有磨削劃痕，正常運用不需求修整。經濟可靠，在軋輥磨床可推廣運用。

5 結語
不管是技術人員或者操作者，能挑選合適的砂輪進行磨削，對磨削工藝的提高、磨削功率的提高、磨輥作業壓力和機床精度的堅持都是至關重要的，這就需求運用者在磨削作業中經過不斷總結，不斷學習，把握砂輪的選型，依據磨削要求合理經濟的運用，才干最大極限地發揮砂輪的特性，磨削出高質量的軋輥。

來源：徐繼根（中煤大屯蘇鋁鋁業有限責任公司，江蘇 徐州 221007）