大气孔砂轮的应用技术探讨

湖北江南集团  刘菊生  计万军

    大气孔砂轮是一种磨砺橡胶制品的专用砂轮，广泛应用于纺织橡胶厂及棉纺织厂胶辊、胶圈的磨砺。大家知道，无论纺织橡胶厂生产性能多么优良的纺纱胶辊，如果不合理选用性能和状态良好的大气孔砂轮来磨砺，胶辊的优良特性将不能得到正常的发挥。那么磨砺各种性能的胶辊如何正确选配好大气孔砂轮，本文将结束生产实际就大气孔砂轮的应用技术阐述一下个人的观点，以供大家参考。

    一、大气孔砂轮的磨砺机理

    1－1　磨粒的特征

    仔细观察大气孔砂轮，我们发现起主要磨砺作用的大气孔砂轮在园周面上磨粒的间距和高低及气孔都是随机分布的。磨料主要有以下几点几何特征：

    1 ******角在90°－120°，磨砺时均呈负前角。

    2 磨粒******呈园弧形，磨削刃和前面的形状很不规则。

    3 经过修复的大气孔砂轮，磨削刃变成微小的磨削刃。

    1－2　磨砺的基本过程

    大气孔砂轮磨粒对丁腈胶辊的磨砺过程其实是一个摩擦、挤压过程；在磨砺过程中，大气孔砂轮两边角承受的切削力较大，磨耗也大，容易失去砂轮的直线性。胶辊横向移动与砂轮接触，胶辊的前区与砂轮滑动而过，这个阶段磨粒与胶辊表面表现为滑动磨擦，当胶辊横向移动到砂轮的中区，磨粒受挤压进入胶辊的里层，磨粒的磨削刃磨去胶辊的表层，使胶辊形成新的表面，在胶辊来回横动的过程中，磨粒不断对胶辊的表面进行磨削抛光，直至达到规定的尺寸精度和粗糙度。

    这里要强调的是胶辊的横动速度与胶辊的磨削次数成反比例关系，也就说胶辊的横动速   度越快，在单位时间内对胶辊表层的磨削次数的越少，胶辊的粗糙度越高。而砂轮磨粒的线速度与胶辊的磨削次数呈正比例关系，也就是说磨粒的线速度越高，在单位时间内对胶辊的磨削次数也越多，胶辊表面的粗糙度越低。所以正确选用磨床的横动速度和砂轮的转速也是磨好胶辊的关键。

    二、大气孔砂轮的选用

    2－1  选用原理

    胶辊是以丁腈橡胶为主的高分子聚合材料，导热性能极差，磨粒在磨削区极短的时间内温度升高很快，但由于大气孔砂轮表面气孔分布相对均匀，在磨砺时与胶辊的接触区间造成运转进风机会，形成的气流不断降低胶辊表面升温，从而不影响磨砺胶辊的精度，也不会造成砂轮的快速磨损。这就是磨砺丁腈橡胶等导热极差的材料选用大气孔砂轮的原理。

    2－2　大气孔砂轮的代号

    大气孔砂轮的特性，以磨料，粒度、硬度、结合剂、磨具、名称的代号和尺寸为排列顺序表示。以皮辊房常用的大气孔砂轮举例如下：

    TL80″ZR2AP300＊25＊75

    TL表示磨料为绿碳化硅；80＃表示磨料的粒度为80＃；ZR2表示磨具硬度代号为中软；A表示结合剂为陶瓷结合剂；P表示磨具为平形砂轮；300是指砂轮的外径为300mm；25指砂轮的宽度为25mm；75是指砂轮的内径为75mm。

    2－3 大气孔砂轮粒度的选择

    适合磨胶辊的大气孔砂轮的粒度一般粗磨砂轮选用45＃－60＃，精磨砂轮选用80＃；但宽面砂轮(A803S磨床)精磨胶辊时砂轮粒度只能选用45＃－60＃的，这是因为A803S磨床在磨砺过程中胶辊的磨砺面始终与砂轮表面接触，磨砺时热量不易散失，选用粒度大的砂轮，对散热有利，反而有利于胶辊表面粗糙度的降低。

    砂轮的粒度和磨粒的分布状态对磨砺胶辊的质量显得十分重要，粒度小，磨粒分布紧密，砂轮中气孔的体积小，磨砺时产生的热量不易散失，轻者影响胶辊表面的粗糙度，重者破坏胶辊表层的组织结构，使胶辊的物理机械性能下降。

    在磨砺过程中，磨砺的橡胶粉尘常常会粘附在磨粒表面和堵塞在砂轮表面的孔隙中，使磨粒之间没有空间，失去切削能力。用硬度高、组织紧密、粒度细的大气孔砂轮***容易发生堵塞现象，这就是砂轮要经常修整(俗称抄砂轮)的原因。试验比较表明45＃的大气孔砂轮要比60＃的使用时间长一倍；比80＃的长四倍；比120＃的长40倍。即磨同样数量的胶辊；45＃的砂轮20天修整一次；60＃的10天修整一次；80＃的5天修整一次；120＃的1天修整要二次。

    所以精磨胶辊一般用80＃的较适用，在修整砂轮的周期里，既能满足磨砺胶辊的精度要求。也能保证胶辊有良好表面状态。

    2－4 大气孔砂轮磨料的选择

    适合制造大气孔砂轮的磨料一般选择碳化物和刚玉等，如常用的有黑碳化硅(TH)，绿碳化硅(TL)和白刚玉(GB)等几种。选用的理由是这些磨料的硬度高、性脆而锋利，具有良好的导热和导电性能。

    三、大气孔砂轮的使用

    3－1　砂轮的平衡

    引起砂轮不平衡的原因主要是砂轮几何尺寸不对称，砂轮各部分密度不均匀以及安装偏芯等。不平衡的砂轮在高速运转时，会产生振动，从而影响胶辊的磨砺质量。

    3－1－1　调整静平衡的方法(见图1)

图一

    (1)找出砂轮的重心***下位置点A。

    (2)在A点同一直径上的对应点做一记号B。

    (3)加入平衡块C，使A和B两点位置不变。

    (4)再加入平衡块D、E并仍使A、B点位置不变，如有变动可以上下调动D、E。使A、B两点恢复原位。此时砂轮左右已平衡。

    (5)将砂轮转动90度。如不平衡，将D、E同时向A或B点移动直到A、B两点平衡为止。如此调整使砂轮在任何方位上稳定下来。砂轮就平衡了。

    3－1－2　调整平衡时注意事项

    (1)平衡架要放水平，特别是纵向。

    (2)砂轮要紧固，法兰块，平衡块要洗净。

    (3)砂轮法兰盘内锥孔与平衡芯轴要配合紧密，芯轴不应弯曲。

    (4)砂轮平衡后，平衡块要紧固。

    3－2　大气孔砂轮的修整。

    3－2－1　修整大气孔砂轮的基本原则

    大气孔砂轮的修整直接关系到胶辊表面的精度和生产效率，修整的方法是：

    (1)先粗抄，粗抄砂轮的进刀量应控制在0.05mm以内，这个过程应******抄掉堵塞在大气孔砂轮孔隙中的丁腈粉末。

    (2)再精抄，精抄量应控制在0.02mm以内。

    (3)空进给，空进给时打抄次数一般为10至20来回即可。

    3－2－2　金刚石工具的使用

    (1)磨砺胶辊的大气孔砂轮的外径一般为300mm故应选用0.5～1克拉的金刚石刀头。

    (2)金刚石顶角一般取70°－80°较为适宜。金刚石不锋利，要及时修角。

    (3)金刚石的安装一般取10°，这样可以保持金刚石的锋利性。金刚石安装高度要低于  砂轮中心1－2mm，如果高于中心线，会使金刚石产生振动。见图2

图二

     (4)修整大气孔砂轮一般为干磨修整，抄砂轮几刀后应停顿一下，使金刚石得以冷却。

    四、大气孔砂轮磨砺胶辊存在的问题及解决办法

4－1表面粗糙度太大

表面粗糙度的高低决定着胶辊质量的好坏，胶辊表面粗糙度Ra值一般在0.5－0.8um之间为宜，75°以上的胶辊，Ra值可降至0.2um；65°及不处理胶辊由于胶辊配方决定了Ra值，太多次数的磨砺也不会使Ra<0.5um。胶辊表粗糙度过大(Ra>0.8um)，一般是以下几种原因造成的。

    ①、精磨量>0.3mm

    ②、往复次数太少。以A802磨床为例，75°－80°胶辊的往复次数应不低于2个来回；65°及不处理胶辊的往复次数应不低于4个来回。

    ③、大气孔砂轮外园修整不园正锋利。解决的办法是重新抄砂轮直至达到要求。

    ④、大气孔砂轮平衡未校调好。砂轮自振过大。要重新校平衡。

    ⑤、大气孔砂轮存在厚薄不一，气孔、磨粒分布不匀。这种大气孔砂轮严禁使用。

    4－2　表面螺纹线和花斑

    ①、大砂轮钝化。要抄砂轮。

    ②、大气孔砂轮两侧被丁腈粉末堵塞，***易起螺纹线。

    ③、砂轮转速，车头转速太小，而横动速度过快也易起螺纹线。一般砂轮的转速在2000－2100转/分，车头转速在500转/分也会使这种现象得以改善。

    ④、夹持胶辊的力过小，在磨砺过程中胶辊打滑，胶辊表面易起不规则的花斑。

    4－3　胶辊表面环状起泡主要是粗磨时磨削量过大，手动速度过快，磨砺时胶辊回转减慢造成的。解决表面环状起泡的有效方法是分二次或多次粗磨或减慢床面横动速度。

    另外，粗磨时选用的大气孔砂轮粒度太小，比如选用120＃以上的大气孔砂轮，磨砺时产生热量过大，造成胶辊内层“灼伤”而产生环状起泡。所以粗磨胶辊***好选用45＃－60＃的大气孔砂轮。

    参考文献：［1］机械工程手册

             ［2］机械工人切削手册