数控轧辊磨床砂轮选型和运用

摘 要 ：砂轮关于轧辊磨床来说是磨削过程中尤为重要的工具，是与轧辊辊身直触摸摸的部件，砂轮质量的好坏、砂轮的选型和正确的运用、砂轮磨削前的修整情况及操作者对砂轮特性的了解程度，直接决定了轧辊的外表质量及能否满足工艺要求。因而挑选砂轮主要是依据轧辊的原料、硬度及外表粗糙度的要求，对砂轮的磨料、粒度、硬度、结合剂及安排进行挑选。同时依据铝加工产品要求和数控轧辊磨床特性及磨削工艺进行归纳分析运用。

0 前言
      挑选砂轮有 3 个准则。1）粗磨时切削功能好，金属切除率高。2）精磨时砂轮的等高性、微刃性好，磨削发热小。3）运用经济合理。作为一个优秀的数控轧辊技术人员必定要具体了解砂轮的制造和选型，运用过程，把握砂轮的特性和国内外砂轮的区别对提高操作轧辊磨床的技术尤为重要。

1 砂轮的整形
      除了砂轮运用前的静平衡外，在磨削的过程中，砂轮常常会呈现切削吃力、磨料不能及时掉落、钝化等现象，使磨削的轧辊外表呈现烧伤、振纹，严峻时会引起机床共振现象，这就需求操作者对砂轮进行从头修整，以坚持砂轮的锋利和正确的外形，切除多余的钝化层，坚持均匀的等高刃性。必要时，要对砂轮的端面进行修整，如图 1 所示。

有必要挑选合理的修整工艺，一般挑选单粒金刚笔，数控磨床上都有专门的修整设备，选用砂轮转速 18 m/s，拖板速度 200 mm/min，吃刀量每次 0.02 mm。来回运行 6 次，即可康复其切削功能，假如拖板速度超过 500mm/min，则修整的砂轮痕迹太重，会反印到轧辊外表。会添加磨削次数，影响磨辊功率。假如拖板速度低于 100 mm/min，拖板会发生匍匐，使修整外表太细，影响正常磨削，所以要依据砂轮的软硬程度，合理经济地挑选修整工艺。修整完成后，要加大磨削液的冲洗，去除多余的砂轮颗粒 。

2 合理挑选砂轮的硬度是要害
挑选砂轮硬度时，作为操作工，都会期望砂轮时间坚持锋利、不易钝化、磨削中削减修整次数以及削减加工时间。在精磨时，要求掉落程度小，削减进给补偿量，轧辊硬度和砂轮硬度匹配合理，磨削功率高能一向稳定运用。

挑选砂轮硬度时，最重要的是匹配轧辊的硬度、匹配磨床的设备特性、匹配所用的磨削工艺、匹配运用的磨削液以及匹配铝板外表要求。要想坚持杰出的切削，就是软配硬， 硬配软。磨床的主轴精度对砂轮会影响，太硬的砂轮，能够把砂轮速度下降至 12m/s~5m/s 后，进行最终的精磨，磨削液的浓度配比要小于 3%，浓度高，黏性大简单堵塞砂轮，会引起砂轮偏硬，发生振荡。匹配轧辊加工的粗糙度，太软的砂轮会使轧辊外表均匀性不一致。

关于砂轮的选型，一般还要考虑以下 6 种情况。

2.1 砂轮与触摸面
砂轮与工件触摸面积大时，砂轮的硬度应选得低一些， 防止轧辊发热过高而影响磨削质量。

2.2 磨铸轧辊要求时
应该选用硬级的砂轮 ；重负荷磨车削过的铸轧辊时，也应选硬级的砂轮，防止砂轮磨损太快。一般选 J 级。

2.3 重型磨床挑选
刚性较好的磨床，由于它们在磨削时的振荡较小，磨粒不简单被损坏，因而可用硬度较低的砂轮。一般选 H 级、G 级。

2.4 外表粗糙度要求低
加工外表要求粗糙度值越小，工件尺寸要求越准确时， 应挑选硬度较低的砂轮，以防止磨削发热过多，工件表层安排变坏。一般选 F 级。

2.5 工件外表呈现的划痕
工件外表呈现的划痕常与砂轮硬度挑选不当有关。当砂轮硬度太低时，磨粒简单掉落，由于挤压或摩擦的作用，掉落的磨粒会划伤工件外表，因而此时要恰当提高砂轮的硬度。一般选 H 级。

2.6 磨削要求切削高时
能够选用如下工艺 ：砂轮转速为 30 m/s，拖板速度为 2500 mm/min，吃刀量每次 0.15 mm。轧辊转速 25 r/min，快速高效地进行粗加工。

3 砂轮对工件外表质量影响
从磨削功能来看，白刚玉、单晶类砂轮较好。从磨削外表粗糙度来看，砂轮的磨粒越细，则磨削工件外表上的残留面积越小，外表粗糙度越低。从削减拉毛、划伤来看，砂轮不能太软，太软的砂轮磨粒易掉落会发生小划伤。但也不能过火硬、太硬的砂轮磨钝后，磨粒不易掉落会引起工件外表烧伤，因而一般选用 H 级砂轮。从结合剂来看，树脂结合剂的弹性好，适用于低粗糙度外表磨削。而陶瓷结合剂脆性大、弹性差，受不了侧面扭曲压力，但它的安排多孔性好，能耐水、耐油及普通酸碱的腐蚀，适用于一般磨削。

笔者以为想要加工出一个高质量的轧辊，轧辊的外表不能有螺旋纹（走刀纹）、振纹、网状线、小划伤（落砂印）、水波纹、斜纹以及色差，并且辊面外表的粗糙度根本均匀一致，且轧辊外表不能十分亮，要求越白越雾越好，要想到达这一要求，机床的各方面精度要到达设备要求，砂轮的选用要和轧辊的硬度等方面匹配，不管切削或抛光，功能都要优秀。

优秀的磨削工艺，是操作者技术的表现。这几方面是相得益彰，不管哪一方面有问题，则轧辊加工的外表质量就可能达不到抱负状况。但这也不是绝对，例如，机床有问题不稳定，也能够经过磨削工艺进行补偿。例如磨削工艺有问题， 也能够经过砂轮选用进行补偿。例如，机床十分好，其他因素差一些，也能加工出合格的轧辊，所以杰出的机床和优秀的磨工是主要因素，其中砂轮是要害因素，所以砂轮的好坏将直接决定轧辊的外表质量。

4 铝箔辊选型为例
铝箔辊面要求粗糙度一般 0.2μm~0.04μm 常用树脂砂轮居多，由于本身轧辊的磨削量十分小，一般小于 0.05 mm， 只要求辊形，外表质量等几许精度，轧辊硬度肖氏 95~105， 轧辊直径 260 mm，长度 1 600 mm~2 200 mm，原料 9cr2m， mc3，mc3t 等，要求轧辊耐性，刚性，硬度均匀等，这就对砂轮就有了更进一步的要求。

4.1 砂轮要有必定的切削功能
所谓切削功能是指在磨削过程中，磨削电流表要能反映出来，准确到 0.2 A~ 1 A。砂轮假如太软、掉落严峻、电流监控欠好把握，那么加工的辊形和粗糙度很难保证均匀一致。假如砂轮太硬，切削电流有了，砂轮不掉落而呈现振纹，且外表光洁度较高，即轧辊会发亮，则轧辊外表缺点就简单看到，而反映到铝箔外表，假如掉落太严峻，有时砂轮会掉砂现象，而挤压到轧辊外表，发生小划道、小划痕。所以砂轮的硬度挑选要和轧辊的硬度相匹配，既要满足自锐性，又要统筹切削和划道，并有满足的抛光功能。

4.2 砂轮的原料选配
铝箔加工上倾向于白刚玉居多，也有许多砂轮厂在原料上选用混同磨料，统筹切削功能。笔者以为选用单晶刚玉原料要远远优于白刚玉。

4.3 砂轮的安排号选用
建议铝箔职业，选 7~9 号 ，由于其磨削量较小，磨削负荷也较小，而在板材加工上有时会选用大气孔砂轮，以增大磨削负荷。

在选用铝箔砂轮上，依据粗糙度调配合适粒度的砂轮， 例如 0.25 μm 的粗糙度选用 150 粒度。

0.15 μm~0.2 μm 选 180 粒度

0.10 μm~0.15 μm 选 220 粒度

0.08 μm~0.07 μm 选 280 粒度

0.07 μm~0.05 μm 选 320 粒度镜面抛光选 500~1 000 粒度

依据加工的铝箔辊面要求，砂轮选型如下 ：

轧辊原料9cr2m，硬度肖氏（HS）105，轧辊260 mm×1600 mm，粗糙度要求 0.15 μm，选用 SA180J9B（单晶刚玉 180 粒度，

硬度软 1 安排号 9 号，树脂结合剂）。

粗糙度要求 0.08 μm，选用 SA280H9B（单晶刚玉 280 粒

度，硬度软 2 安排号 9 号，树脂结合剂）。

粗糙度要求 0.05 μm，选用 WA320J7B（白刚玉 320 粒度

硬度软 1 安排号 7 号，树脂结合剂）。

假如轧辊硬度更高一些，则砂轮硬度能够挑选到 F 级。

4.4 冷轧选用砂轮
铝板材轧制的厚度一般为0.18 mm~0.4 mm，包括装饰板、空调箔、轧花板、蒸发器、电容器、PS 板、铝箔坯料以及易拉罐料等，挑选白刚玉、单晶刚玉居多，硬度有 J 级、H 级、GH 级、G 级，气孔多以微气孔居多，也有用大气孔的，一般粒度超过 120 号时，用微气孔居多，多用陶瓷结合剂，砂轮首先要有切削力，砂轮自锐性要好。依据经历，磨削冷轧作业辊砂轮选用 WA120G7V 就能够满足磨削冷轧作业辊的轧制要求。

跟着铝加工技术的不断成熟，客户对铝板箔的外表要求也越来越高，对轧辊的磨削要求也越来越严格，除了有均匀的外表粗超度，还需求用强光手电调查轧辊外表无影响铝板面的感官缺点，对机床和操作技术也需求与时俱进，高质量的磨削，对砂轮制造，选型和运用也有了相应的要求，许多砂轮选型上就需求白刚玉和单晶刚玉进行混料挑选，例如某国进口砂轮型号 40A120-1H7V6200，不仅具有杰出的自锐性，并且加工面广，没有磨削划痕，正常运用不需求修整。经济可靠，在轧辊磨床可推广运用。

5 结语
不管是技术人员或者操作者，能挑选合适的砂轮进行磨削，对磨削工艺的提高、磨削功率的提高、磨辊作业压力和机床精度的坚持都是至关重要的，这就需求运用者在磨削作业中经过不断总结，不断学习，把握砂轮的选型，依据磨削要求合理经济的运用，才干最大极限地发挥砂轮的特性，磨削出高质量的轧辊。

来源：徐继根（中煤大屯苏铝铝业有限责任公司，江苏 徐州 221007）