在平面磨床上干活的老手都知道，磨普通方塊、圓盤不算難，真正考驗(yàn)技術(shù)的是磨超薄材料。什么叫超薄材料？就是厚度跟面積比很小的工件，比如0.5毫米以下的薄鋼板、薄銅片，或者更薄的陶瓷片、硅片、磁鋼片。

這類工件剛性差、怕熱、愛振動(dòng)、邊緣脆，稍不注意就翹曲、燒傷甚至直接裂開。所以今天專門說說，平面磨床磨超薄材料時(shí)，砂輪到底怎么選，加工方法又該怎么定。

一、先搞明白超薄材料磨削的難點(diǎn)

磨超薄材料和磨普通工件完全是兩碼事。主要難在四個(gè)方面。

第一，剛性太差。你把一個(gè)薄片往電磁吸盤上一放，吸力稍微大一點(diǎn)，工件自己就先被吸變形了，中間凹下去或者鼓起來。等你磨完了關(guān)了吸盤，它彈回原來的形狀，結(jié)果平面度一塌糊涂。

第二，怕熱。磨削肯定產(chǎn)生熱量，普通工件熱量能散開，薄片不行，熱量全悶在里面。一熱就膨脹，一膨脹就翹曲，磨完涼下來又縮回去，尺寸完全沒法保證。

第三，愛振動(dòng)。薄片像一面鑼，砂輪一碰上去，它就容易跟著顫。顫出來的表面全是波紋，粗糙度根本達(dá)不到要求。

第四，邊緣脆。砂輪進(jìn)給稍微猛一點(diǎn)，或者砂輪鈍了沒及時(shí)修，薄片邊緣立馬崩一塊，整個(gè)工件就廢了。

所以，磨超薄材料的核心就兩件事：控制磨削力，控制磨削熱。下面所有的方法和選型，都是圍繞這兩點(diǎn)。

二、砂輪怎么選，從五個(gè)方面下手

砂輪選對(duì)了，活兒就成了一半。選砂輪不能光看品牌或者價(jià)格，要從磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑、組織這五個(gè)參數(shù)上仔細(xì)考量。

1. 磨料的選擇

磨普通鋼材的薄片，比如45鋼、Q235，用白剛玉（WA）或者鉻剛玉（PA）。這兩種磨料自己會(huì)掉粒，始終保持鋒利，磨削熱小。

磨不銹鋼或者高溫合金的薄件，換單晶剛玉（SA）或者微晶剛玉（MA）。這類磨料韌性好，不容易堵塞，不容易發(fā)熱。

磨硬質(zhì)合金或者陶瓷薄片，得上綠色碳化硅（GC）或者金剛石砂輪。

有色金屬和非金屬薄板，根據(jù)軟硬程度選碳化硅或者樹脂結(jié)合劑金剛石。

總的原則：挑鋒利、發(fā)熱小的磨料。

2. 粒度的選擇

粗磨階段用46號(hào)到60號(hào)，兼顧切削效率和表面光潔度。

精磨階段用80號(hào)到120號(hào)，表面更細(xì)。

如果工件厚度不到0.5毫米，直接上120號(hào)到240號(hào)的細(xì)粒度。粒度越細(xì)，單顆磨粒切得越淺，磨削力就越小，薄片不容易被推彎。

3. 硬度的選擇

很多老師傅容易犯一個(gè)錯(cuò)誤：覺得磨薄片要用硬砂輪才能撐住。其實(shí)恰恰相反，要選軟砂輪。

軟砂輪（H級(jí)到K級(jí)）的好處是：磨粒鈍了自己就掉下來，新的尖粒露出來，始終是鋒利狀態(tài)，磨削力自然就小。要是用了中硬或者硬的砂輪，磨粒鈍了也不掉，磨削力越來越大，薄片不是被壓彎就是被燒糊。

如果材料很硬但厚度極薄，硬度再降一到兩個(gè)等級(jí)。

4. 結(jié)合劑的選擇

普通薄鋼件用陶瓷結(jié)合劑（V），形狀保持性好，用得最多。

薄銅、薄鋁這種容易堵砂輪的材料，用樹脂結(jié)合劑（B）。樹脂結(jié)合劑有一點(diǎn)彈性，不容易塞死。

極薄而且精度要求高的脆性材料，用樹脂結(jié)合劑的金剛石砂輪，切削最平穩(wěn)。

5. 組織號(hào)的選擇

選疏松組織，10號(hào)到12號(hào)。這種砂輪空隙大，能存碎屑，不容易堵，發(fā)熱就小。緊密組織的砂輪散熱差，磨薄片很容易燒傷。

總結(jié)一下砂輪選型：大多數(shù)超薄鋼材，推薦白剛玉或鉻剛玉磨料、60到100目粒度、H到J級(jí)硬度、陶瓷結(jié)合劑、疏松組織的砂輪。如果材料特別薄或者特別容易變形，硬度再降一檔，粒度再細(xì)一些。

三、加工方法比砂輪還關(guān)鍵

砂輪選對(duì)了，方法不對(duì)照樣磨不出來。下面說幾個(gè)在車間里實(shí)際驗(yàn)證過的辦法。

1. 裝夾一定要講究

很多人把薄片往電磁吸盤上一吸就開磨，這是大忌。

正確的做法：在工件和吸盤之間墊一層薄東西，比如0.2到0.5毫米厚的橡膠墊、牛皮紙或者薄銅皮。磁力通過柔性介質(zhì)傳過去，不會(huì)把薄片硬拽變形。

還有一種更穩(wěn)妥的方法：找一塊經(jīng)過精磨的厚鋼板當(dāng)墊鐵，薄片放在墊鐵上，中間抹一點(diǎn)潤滑油或者墊一張紙，四周用輕壓板輕輕壓住，然后整個(gè)吸在吸盤上。磨完拿下來，薄片基本不變形。

如果是極薄的或者非金屬材料，可以用凍結(jié)法。把工件用石蠟、低熔點(diǎn)合金甚至冰塊固定在鋼基板上，磨完了加熱化開取下來。這種方法固定力非常均勻，一點(diǎn)變形都沒有。

2. 磨削用量要放得特別小

切深：普通工件一刀下去幾個(gè)絲沒問題，磨薄片的話，粗磨每行程進(jìn)0.002到0.005毫米就夠了，精磨降到0.001到0.002毫米。要是厚度不到0.3毫米，干脆用光磨——不進(jìn)給，讓砂輪空走過去，多走幾遍慢慢修出來。

工作臺(tái)速度：可以適當(dāng)快一點(diǎn)，每分鐘15到25米。速度快了，砂輪在單位面積上磨的時(shí)間短，熱量就少。但也不能太快，快了容易振，這個(gè)需要在機(jī)床上試一下。

橫向進(jìn)給：也要減小，每次移動(dòng)砂輪寬度的十分之一到二十分之一。磨削負(fù)荷分散開，就不容易局部過熱。

3. 冷卻和散熱一定要跟上

冷卻液要開大，低壓力、大流量，直接沖著磨削區(qū)去。水基乳化液比油基的散熱好。

有些極薄工件，冷卻液一沖就跑了，這時(shí)候可以改用壓縮空氣加微量霧化冷卻。

還有一個(gè)土辦法很管用：每磨三五個(gè)行程，把砂輪退開，空轉(zhuǎn)幾秒鐘，讓工件自然散散熱，再接著磨。別小看這幾秒鐘，對(duì)控制熱變形幫助很大。

4. 磨削順序也有講究

不要逮著一面死磨。先磨一面到基本平直，翻過來磨另一面，再翻回來精磨。反復(fù)兩三次，每次進(jìn)刀量遞減。這么做的目的是把材料內(nèi)部的應(yīng)力一層一層釋放掉，而不是一下子全憋在里面。

最后幾個(gè)行程不要進(jìn)刀，就讓砂輪空壓著光磨過去，把表面殘余應(yīng)力盡量消掉。

另外，剛開始接觸工件的時(shí)候，砂輪不要直接沖著邊緣去，應(yīng)該從工件中部開始下刀，再慢慢往邊緣移動(dòng)。否則薄片邊緣一上來就被沖擊，很容易崩口。

5. 砂輪本身要修好、調(diào)好

磨薄片用的砂輪，必須鋒利、形狀準(zhǔn)。每次磨之前用金剛石筆修一下圓周和端面，跳動(dòng)量控制在0.01毫米以內(nèi)。

大砂輪最好做個(gè)動(dòng)平衡。不平衡的砂輪一轉(zhuǎn)起來就抖，薄片上磨出來全是波紋，根本沒法看。

四、實(shí)際干活中常見的幾個(gè)問題

磨的時(shí)候如果發(fā)現(xiàn)薄片磨完中間鼓起來了，大概率是吸盤吸變形了。檢查墊了東西沒有，墊層厚度夠不夠。

表面出現(xiàn)一道道燒傷的條紋，說明砂輪鈍了或者進(jìn)刀太大了。修一下砂輪，再把切深減小，冷卻液開大。

邊緣老是崩，要么是砂輪直接沖邊緣下刀，要么是砂輪太硬了。改成從中間切入，最后一兩刀輕一點(diǎn)走。

表面有振紋，去看看砂輪平衡了沒有，主軸間隙大不大。有時(shí)候把砂輪轉(zhuǎn)速稍微調(diào)一下也能避開共振。

工件磨完發(fā)藍(lán)、彎得厲害，那就是熱太大了。檢查冷卻液夠不夠，改成間歇磨削，再配合雙面交替磨的辦法。

總而言之，平面磨床上磨超薄材料，說難也難，說透了也不難。砂輪選軟的、細(xì)的、松的，加工時(shí)用柔性裝夾、小切深、大冷卻、雙面交替磨。把這幾點(diǎn)做到了，絕大多數(shù)薄片活都能拿下來。

每個(gè)廠里的設(shè)備不一樣，材料也不完全一樣，上面的參數(shù)建議拿去做參考，干的時(shí)候根據(jù)自己的情況微調(diào)。多試兩次，找到適合你那臺(tái)磨床和那種材料的組合，以后就順手了。