在平面磨床上干活的老手都知道，磨普通方块、圆盘不算难，真正考验技术的是磨超薄材料。什么叫超薄材料？就是厚度跟面积比很小的工件，比如0.5毫米以下的薄钢板、薄铜片，或者更薄的陶瓷片、硅片、磁钢片。
这类工件刚性差、怕热、爱振动、边缘脆，稍不注意就翘曲、烧伤甚至直接裂开。所以今天专门说说，平面磨床磨超薄材料时，砂轮到底怎么选，加工方法又该怎么定。
一、先搞明白超薄材料磨削的难点
磨超薄材料和磨普通工件完全是两码事。主要难在四个方面。
第一，刚性太差。你把一个薄片往电磁吸盘上一放，吸力稍微大一点，工件自己就先被吸变形了，中间凹下去或者鼓起来。等你磨完了关了吸盘，它弹回原来的形状，结果平面度一塌糊涂。
第二，怕热。磨削肯定产生热量，普通工件热量能散开，薄片不行，热量全闷在里面。一热就膨胀，一膨胀就翘曲，磨完凉下来又缩回去，尺寸完全没法保证。
第三，爱振动。薄片像一面锣，砂轮一碰上去，它就容易跟着颤。颤出来的表面全是波纹，粗糙度根本达不到要求。
第四，边缘脆。砂轮进给稍微猛一点，或者砂轮钝了没及时修，薄片边缘立马崩一块，整个工件就废了。
所以，磨超薄材料的核心就两件事：控制磨削力，控制磨削热。下面所有的方法和选型，都是围绕这两点。
二、砂轮怎么选，从五个方面下手
砂轮选对了，活儿就成了一半。选砂轮不能光看品牌或者价格，要从磨料、粒度、硬度、结合剂、组织这五个参数上仔细考量。
1. 磨料的选择
磨普通钢材的薄片，比如45钢、Q235，用白刚玉（WA）或者铬刚玉（PA）。这两种磨料自己会掉粒，始终保持锋利，磨削热小。
磨不锈钢或者高温合金的薄件，换单晶刚玉（SA）或者微晶刚玉（MA）。这类磨料韧性好，不容易堵塞，不容易发热。
磨硬质合金或者陶瓷薄片，得上绿色碳化硅（GC）或者金刚石砂轮。
有色金属和非金属薄板，根据软硬程度选碳化硅或者树脂结合剂金刚石。
总的原则：挑锋利、发热小的磨料。
2. 粒度的选择
粗磨阶段用46号到60号，兼顾切削效率和表面光洁度。
精磨阶段用80号到120号，表面更细。
如果工件厚度不到0.5毫米，直接上120号到240号的细粒度。粒度越细，单颗磨粒切得越浅，磨削力就越小，薄片不容易被推弯。
3. 硬度的选择
很多老师傅容易犯一个错误：觉得磨薄片要用硬砂轮才能撑住。其实恰恰相反，要选软砂轮。
软砂轮（H级到K级）的好处是：磨粒钝了自己就掉下来，新的尖粒露出来，始终是锋利状态，磨削力自然就小。要是用了中硬或者硬的砂轮，磨粒钝了也不掉，磨削力越来越大，薄片不是被压弯就是被烧糊。
如果材料很硬但厚度极薄，硬度再降一到两个等级。
4. 结合剂的选择
普通薄钢件用陶瓷结合剂（V），形状保持性好，用得最多。
薄铜、薄铝这种容易堵砂轮的材料，用树脂结合剂（B）。树脂结合剂有一点弹性，不容易塞死。
极薄而且精度要求高的脆性材料，用树脂结合剂的金刚石砂轮，切削最平稳。
5. 组织号的选择
选疏松组织，10号到12号。这种砂轮空隙大，能存碎屑，不容易堵，发热就小。紧密组织的砂轮散热差，磨薄片很容易烧伤。
总结一下砂轮选型：大多数超薄钢材，推荐白刚玉或铬刚玉磨料、60到100目粒度、H到J级硬度、陶瓷结合剂、疏松组织的砂轮。如果材料特别薄或者特别容易变形，硬度再降一档，粒度再细一些。
三、加工方法比砂轮还关键
砂轮选对了，方法不对照样磨不出来。下面说几个在车间里实际验证过的办法。
1. 装夹一定要讲究
很多人把薄片往电磁吸盘上一吸就开磨，这是大忌。
正确的做法：在工件和吸盘之间垫一层薄东西，比如0.2到0.5毫米厚的橡胶垫、牛皮纸或者薄铜皮。磁力通过柔性介质传过去，不会把薄片硬拽变形。
还有一种更稳妥的方法：找一块经过精磨的厚钢板当垫铁，薄片放在垫铁上，中间抹一点润滑油或者垫一张纸，四周用轻压板轻轻压住，然后整个吸在吸盘上。磨完拿下来，薄片基本不变形。
如果是极薄的或者非金属材料，可以用冻结法。把工件用石蜡、低熔点合金甚至冰块固定在钢基板上，磨完了加热化开取下来。这种方法固定力非常均匀，一点变形都没有。
2. 磨削用量要放得特别小
切深：普通工件一刀下去几个丝没问题，磨薄片的话，粗磨每行程进0.002到0.005毫米就够了，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——不进给，让砂轮空走过去，多走几遍慢慢修出来。
工作台速度：可以适当快一点，每分钟15到25米。速度快了，砂轮在单位面积上磨的时间短，热量就少。但也不能太快，快了容易振，这个需要在机床上试一下。
横向进给：也要减小，每次移动砂轮宽度的十分之一到二十分之一。磨削负荷分散开，就不容易局部过热。
3. 冷却和散热一定要跟上
冷却液要开大，低压力、大流量，直接冲着磨削区去。水基乳化液比油基的散热好。
有些极薄工件，冷却液一冲就跑了，这时候可以改用压缩空气加微量雾化冷却。
还有一个土办法很管用：每磨三五个行程，把砂轮退开，空转几秒钟，让工件自然散散热，再接着磨。别小看这几秒钟，对控制热变形帮助很大。
4. 磨削顺序也有讲究
不要逮着一面死磨。先磨一面到基本平直，翻过来磨另一面，再翻回来精磨。反复两三次，每次进刀量递减。这么做的目的是把材料内部的应力一层一层释放掉，而不是一下子全憋在里面。
最后几个行程不要进刀，就让砂轮空压着光磨过去，把表面残余应力尽量消掉。
另外，刚开始接触工件的时候，砂轮不要直接冲着边缘去，应该从工件中部开始下刀，再慢慢往边缘移动。否则薄片边缘一上来就被冲击，很容易崩口。
5. 砂轮本身要修好、调好
磨薄片用的砂轮，必须锋利、形状准。每次磨之前用金刚石笔修一下圆周和端面，跳动量控制在0.01毫米以内。
大砂轮最好做个动平衡。不平衡的砂轮一转起来就抖，薄片上磨出来全是波纹，根本没法看。
四、实际干活中常见的几个问题
磨的时候如果发现薄片磨完中间鼓起来了，大概率是吸盘吸变形了。检查垫了东西没有，垫层厚度够不够。
表面出现一道道烧伤的条纹，说明砂轮钝了或者进刀太大了。修一下砂轮，再把切深减小，冷却液开大。
边缘老是崩，要么是砂轮直接冲边缘下刀，要么是砂轮太硬了。改成从中间切入，最后一两刀轻一点走。
表面有振纹，去看看砂轮平衡了没有，主轴间隙大不大。有时候把砂轮转速稍微调一下也能避开共振。
工件磨完发蓝、弯得厉害，那就是热太大了。检查冷却液够不够，改成间歇磨削，再配合双面交替磨的办法。
总而言之，平面磨床上磨超薄材料，说难也难，说透了也不难。砂轮选软的、细的、松的，加工时用柔性装夹、小切深、大冷却、双面交替磨。把这几点做到了，绝大多数薄片活都能拿下来。
每个厂里的设备不一样，材料也不完全一样，上面的参数建议拿去做参考，干的时候根据自己的情况微调。多试两次，找到适合你那台磨床和那种材料的组合，以后就顺手了。
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