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    點擊次數:  更新時間:2017-07-17  【打印此頁

     

    砂帶磨削的主要特點

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    砂帶磨削技術之所以受到人們日益廣泛的重視,得到迅速發展,是由它具有以下一些重要的特點所決定。

    (1)砂帶磨削是一種彈性磨削。由于砂帶磨削的載體是由布基或紙基等有一定彈性的材料構成,加之粘結劑和橡膠接觸輪的彈性特點,因而砂帶磨削是一種具有磨削、研磨、拋光多種作用的復合加工工藝。

    (2)因為砂帶磨粒的植砂方式的特殊性,砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力,所以砂帶磨削的效率非常高。

    砂帶的磨削效率表現在它具有很高的切除率、磨削比(切除工件重量與磨料損耗重量之比)和機床功率利用率。目前已知的砂帶磨削對鋼材的切除率已達到700mm³/mm?s),甚至超過了車削或銑削等。砂帶的磨削比大大超過了砂輪,高達300:1甚至400:1,而砂輪僅30:1。砂帶磨削機床(簡稱磨床,下同)的功率利用率,早遠在砂帶磨削發展初期就已達到80%,領先于其他機床,而今則高達96%,幾乎將全部的收入功率轉化成了有用切削功率。相比之下,砂輪磨床只有52%,銑床57%,車床65%,所以砂帶磨削還是一種很好的節能綠色加工技術。

    3)砂帶磨削工件表面質量高。這是因為砂帶磨削除了具有磨削、研磨和拋光的多重作用外,還因為:

    相對砂輪研磨工件表面質量高。這是因為砂帶磨削而言,砂帶磨削有“冷態”磨削之稱,即磨削溫度低,工件表面不易出現燒傷等現象。

    砂帶磨削系統小且穩定性好.

    由于砂帶本身質量輕,其磨削工藝結構系統的平衡狀態易于控制,所有的回轉部件(如接觸輪、驅動輪、張緊輪等)磨損極小,不會出現像砂輪那樣的東不平衡現象。

    此外砂帶的彈性磨削效應能夠大大減輕或吸收磨削時產生的震動或沖擊。

    磨削速度穩定,砂帶驅動輪不會像砂輪一樣越磨直徑越小速度越慢。

    砂帶磨削工件表面質量高表現在表面粗糙度值小,殘余應力狀態好以及表面無微觀裂紋或金相組織變化等現象。

    從表面粗糙度來看,砂帶磨削目前已可達Ra0.001μm,采用普通的砂帶都很容易達到Ra0.1μm左右。

    砂帶磨削工件表面殘余應力多呈壓應力狀態,其值一般在-60~-5kg/mm²,非常有利于強化工件表面,提高工件疲勞程度,而砂輪磨削則多是張應力。

    使用砂帶磨削極少出現工件表面燒傷,微觀金相組織變化及裂痕等現象,特別是在磨削耐熱難加工材料時效果更加明顯。

    (4)砂帶磨削精度高。隨著砂帶制作質量和砂帶磨床技術水平提高,砂帶磨削早已跨入精密和超精密加工的行列,最高精度已可達到0.1μm。

    (5)砂帶磨削成本低。其主要表現為:

    砂帶機磨削設備簡單。與砂輪磨床相比,砂帶磨床結構簡單得多,這主要是因為砂帶質量輕,法向磨削力小,磨削過程中振動小,對機床的剛性及強度要求都遠低于砂輪磨床。

    ②砂帶磨削操作簡單,輔助時間少。不論是手動還是機動砂帶磨削,其操作都非常簡便。從更換調整砂帶到被加工工件的裝夾,這一切均可在很短時間內完成。此外,砂帶磨削省去了平衡和修整等輔助工作。

    ③砂帶磨削比大,機床功率利用高,切削效率高。

    這使得切除同等重量或體積的材料所消耗的工具和能源費用減少,占用時間短。

    鑄鐵離合器片的加工情況,要求加工余量是2mm,車削所達的材料切除率為80mm³/(mm?s),砂帶磨削時,使用的是粗粒度鋯剛玉砂帶,基本采用聚酯棉織材料,砂帶磨削比車削加工時間節約40%,材料切除率達200mm³/mm?s),成本降低12%。

    50鋼材料的鋼板焊前倒角加工,要求斜切的鋼板你邊緣,最大余量為11mm。銑削采用8片硬質合金鑲嵌式端銑刀,砂帶磨削仍采用粒度為36#的鋯剛玉砂帶,砂帶磨削比銑削加工時間節約34%,成本降低20%。

    6)砂帶磨削非常安全,噪聲小和粉塵少,卻易于控制,環境效益好。

     由于砂帶本身質量輕,即使斷裂也不會出現像砂輪那樣有傷人的危險。砂帶磨削時不會像砂輪那樣脫砂嚴重,特別是干磨時,磨削構成主要是被加工工件的材料,粉塵容易回收和控制。由于采用橡膠接觸輪,砂帶磨削不會像砂輪那樣形成貴工件的剛性沖擊,故加工噪聲很小,特別是在磨削諸如壓力容器,鋼管、鋼圈等工件時其噪聲僅相當于砂輪磨削的1/2,即60~70dBA)。由此可見,從環保角度來看,砂帶磨削也是值得推廣的。

    7砂帶機磨削工藝靈活性大、適應性強,這表現在:

        砂帶磨削可以十分方便的用于平面,內、外圓和復雜曲面的磨削。設計一臺砂帶磨頭裝置,作為多功能部件,它既可以裝在車床上進行車后磨削,也可以裝在刨床上使用。同時還可以設計成各種專業的磨床。利用砂帶磨削的這種特點能夠很容易的解決一些難加工零件,如超長超大的軸類(或管件)表面和平面零件的表面加工。

    砂帶的基材、磨料、粘接劑均有很大的選擇范圍,能使用各種用途的需要。砂帶的粒度、長度和寬度也有各種規格,并有卷狀、環狀等形式可供選用。

    對同一種工件,砂帶磨削可以采用各種不同的磨削方式和工藝結構進行加工。

    砂帶磨削應用范圍

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    砂帶優越的磨削性能和靈活的工藝特性決定了它有及其廣泛的應用范圍。從日常生活到工業生產的各種行業,砂帶磨削幾乎遍及所有領域。其應用形式之多樣,范圍之廣泛是其它任何一種加工方法所不能比的,所以在國外曾有“萬能磨削”之稱。

    具體表現在:

    1)砂帶磨削幾乎能磨削所有材料。除了砂輪磨削能加工的材料外,砂帶磨削還可以加工諸如銅、鎂、鋁、鋅等軟質有色金屬和木材、皮革、塑料等非金屬材料。特別是砂帶磨削的“冷態”磨削效應使之在加工耐熱難磨削材料時更顯出獨特的優勢,如鈦、鎳、鉻不銹鋼乃至鎢、鈷等材料的磨削加工。

    2)砂帶磨削能夠加工表面質量及精度要求高的各種形狀的工件。砂帶磨削不斷可以加工常見的平面、內外圓表面的工件,還能以極高的效率加工表面質量及精度要求都較高的大型或異型工件。例如:

    大面積表面的拋磨加工。砂輪的寬度最大僅1000mm,而砂帶可以加工寬度達2500mm以上。目前國際上最寬的砂帶磨床所使用的砂帶寬達4900mm。實際使用中,砂帶磨削常用的加工寬度為50~200mm,加工厚度為0.4~150mm。其生產率高達3000m²/h。這種寬砂帶磨削可廣泛用于鋼板、不銹鋼板、硅鋼片、鋁板、銅板、刨花板、膠合板、中密度纖維板、整張皮革、絕緣板、陶瓷板以及宇航器具、艦船很核物理研究裝置上使用的各種高精度低粗糙度的大型板材等的表面加工。發動機變速器箱體端面等斷續平面的精密加工也可用寬砂帶磨削一次成形,冰女保證比傳統銑、刨加工的表面有更好的密封性。

    金屬帶材或線材的聯續拋磨加工。由于寬砂帶磨削的發展,是薄型帶材在整個寬度上都有相同的磨削條件,不至于發生局部受力過大產生應力和變形,故冷軋鋼帶、銅、鋁帶及其他合金帶材等的表面都適用于砂帶連續拋磨。其加工寬度為600~2100mm,加工厚度為0.1~4mm,表面粗糙度值為Ra3.2~0.1μm。帶材運動速度為3~80m/min。行星式砂帶磨削為不銹鋼或其他材料的成卷線材的拋磨提供了一種十分有效的加工方法。已知的線材拋磨機可加工工件直徑在0.8~20mm,連續運動速度可達6~150m/min。

    ③長徑比很大的工件內、外圓拋磨?,F代工業中各種大型的、長徑比很大的軸類工件的外圓和管類工件的內圓表面的加工利用砂帶磨削十分方便。一般可在大型標準設備上增加一個砂帶磨削裝置便可實現。批量大的則可采用專用的砂帶磨床。如大型發電機轉子、軋輥、液壓活塞桿、造紙機烘缸等工件的外圓和氣缸、石油管道 壓力容器等工件的內圓表面加工。

    ④復雜異型的工件拋磨。曲面工件的成型磨削難度較大。過去普遍采用人工磨削打磨,特別是大型的曲面工件。 然而利用砂帶的柔性可方便加工各種復雜曲面曲率半徑僅為3mm的內圓腳砂帶亦可對其進行拋磨。如飛機發動機葉片、汽輪機葉片、水輪機轉輪、船舶用螺旋槳、風電葉片、導航葉片、聚光鏡燈碗、反射鏡、餐具、餐具、手柄、水暖器具等都可用砂帶進行高效率高質量的磨削和拋光加工,甚至是大余量的型面磨削加工。

    ⑤用砂帶磨削可以很方便地清除沖裁工件的毛刺,而且能確保其表層不被劃傷,母體不被破壞,如電機硅鋼片等。

       (3)砂帶磨削設備形式多樣,品種繁多。砂帶磨削可在各種通用型和專用型砂帶磨削設備上實現。通用型砂帶磨削設備小的有手提式砂帶機,萬能砂帶機,臺式砂帶機;大的有外圓砂帶磨床、平面砂帶磨床、無心磨床、和內圓磨床等。專用的砂帶磨床有凸輪軸砂帶磨床,工業罐體或壓力容器砂帶拋磨機,摩托車油箱砂帶拋磨機,不銹鋼水槽、汽輪機葉片數控砂帶 磨床、核電高壓容器磨銼機等??傊疅o論是通用型還是專用型的砂帶磨削設備,其形式都多種多樣、品種繁多,并且已逐步走向同砂輪磨床或其他金屬切削機床一樣具有獨立標準體系的專門機床類別。        

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