砂带磨削特点

砂带在磨削过程中容易出现的问题及砂带磨削的特点加入收藏字号：大中小【打印】2012-04-26来源：磨商网|《磨料磨具》杂志1、砂带在磨削过程中容易出现的问题及解决方法(1)砂带太软这个问题一般都发生在动物胶的砂带上特别是雨季，动物胶容易吸潮而发软发粘，因此，在雨季或潮湿的在地区应选用半树脂或全树脂粘结剂生产的砂带。对动物胶的砂带不宜过早折开砂带包装物，以避免过度吸潮。如有条件时，再受过潮动物胶再凉干或烘干亦可，但温度不宜过高，以免胶层起泡或焦化。(2)磨料容易钝，但不脱落砂带磨削时，若接触轮太软，则容易出现砂面的磨料虽不脱落但不锋利的状况。如有这种情况的发生,应该增加磨削的压力或更换较硬的接触轮或更换齿轮较宽的接触轮或者更换小直径的接触轮，或者降低砂带的线速度等等，则可以解决砂面不锋利的状况。(3)容易脱砂，基底外露这主要是磨粒粘结不牢,应更换砂带。或者选用较软的接触轮或较大直径的接触轮，以增大砂带的曲率半径，减少磨削压力，或者选用较窄齿轮的接触轮，以提高砂带的线速度。(4)磨料层堵塞主要是砂带选择的不对路，若加工油漆，宜选用有特殊涂层的砂带，如加工铝合金、不锈钢、铜等软金属材料时，宜选用抗润滑，抗冷却剂的耐水砂带，以抗水抗潮，磨削木材及其制品时，宜选用黑碳化硅或棕刚玉的磨料。2、砂带保管注意事项无论是动物胶或者是全树脂的砂带，都会受气候的影响而产生一定的变化，尤其是动物胶产品的影响最大，即或是半树脂、全树脂的产品因为基体是植物纤维又未经过耐水处理，在不同气候条件下也会产生物理变化。如在室内湿度太大的地方存放太久，就会过多的吸潮而产生卷曲。朝砂面卷曲的原因是粘结剂层与基体吸潮的程度不同，基体吸潮量较多，因而膨胀。若继续吸潮，再加上温度上升，则会发生霉变，导致砂带无法使用。若存放的地方湿度太小，即气候干燥，则产品中的水分过度散发，基本面产生收缩，因而产品容易向基体面卷曲。严重时，产品发脆，容易断裂。因此，砂布等涂附磨具应保存在阴凉、干燥、通风的仓库内。最佳的保管条件是温度15-20C室内相对湿度50-60%。此外，产品在使用前不宜过早的开箱，开包，最好是随用随开，最多在用前两天开箱为宜。包装好的砂箱，不宜受重压，以免导致砂带折痕，无法使用。半树脂、动物胶的砂带，一般不应超过一年。全树脂砂带不宜超过两年。超过上述期限时，砂带应重新经过检查，确认无问题后方能使用。砂带在使用前，应提前2-3天将砂带送到工作现场，并将其悬挂起来，使其与工作环境内的温度、湿度达到平衡，并消除或减轻因包装卷挠而产生的卷曲痕迹。上部用直径大于100mm的空心钢管，管长应大于砂带的宽度。下部要压一直径大于150mm的空心钢管，上下拉直后放在现场存放。3、砂带磨削的特点砂带磨削技术经过几十年的应用和发展，正朝着强力、高效、自动化、精密和超精密方向发展，目前世界主要国家砂带磨削技术及磨床品种日新月异，特别是美国、德国和日本等国更甚，过去不能磨削加工的零件，现已被砂带磨床解决了。近些年来，我国砂带磨削加工技术得到了很大的发展，其应用面正在扩大，航空航天、钢铁、造船、机械加工、竹器藤器加工、建筑装璜、皮革制品、玻璃、陶瓷、木器家具、不锈钢制品加工、体育卫生、乐器等各个行业都相继引进了砂带磨削加工工艺。除用于普通的金属或非金属工件的一般磨削加工之外，砂带磨削还应用于磁盘、录音机、录像机及复印机等精密零部件的制造加工，并已发展高效、精密、和超精密加工的有效手段之一。砂带磨削工艺的特点主要如下：（1）砂带磨削是弹性磨削弹性来自于接触轮及砂带自身磨削时接触轮发生的弹性变形，磨削弧度增大，同时参与磨粒的增多，从而提高了磨削效率，以难以象砂轮磨削那样通过光磨达到控制尺寸的目的。由于组成砂带的基材、粘结剂都具有一定的弹性，而接触轮大多数采用具有弹性的橡胶制作，所以砂带磨削除具有砂轮同样的滑擦、耕犁和切削作用外（挤压、滑擦作用作用较大），还有磨粒对工件表面的挤压，工件表面塑性变形、冷硬层变化和表面撕裂及热塑性流动的综合作用。因此，砂带磨削同时具有磨削、研磨、抛光的多重作用，因而加工表面质量好。而弹性磨削又便接触长度增大，整个砂带磨耗比砂轮小得多。（2）砂带磨削工艺有较高的磨削效率及生产率由于许多厂家采用了静电植砂将磨粒的每个砂粒均匀分布于基材上，使砂粒的锐角加工面朝上迎着加工面，因而极大的提高了砂带的磨削效率。即使不锈钢等高硬度、高韧性的金属材料，如叶片、地弹簧、阀体、锁件等不锈钢铸锻，加工余量可大于3-5mm，特别是对有色金属压铸件的去毛、去飞边，其工作效率可比传统的砂轮和锉刀去毛提高5-6倍，而且表面粗糙度大大降低。如一个编织机械铸锻厂原来加工去毛，去飞边一道工序，用传统的砂轮和锉刀加工，就用二十多人，必用砂带磨削后，尽管生产批量在扩大，仅用3-5人就能完成，其外观质量得到了极大的提高。如加工中碳钢材料的工件平面或不规则型面，金属切除率有些大于1.25cm3/cm2.s。对于工具行业的各类板手、剪刀、钳子、精密冲压件的去毛、倒角，特别是对工具行业的热煅件，飞边大，外形加工余量大、生产批量大，用传统砂轮磨削和抛光，即不安全，粉尘和文明生产情况又差，产品质量又提不高。上海有一家生产板手的企业，全部改用砂带砂带磨削后，工作效率提高一倍多，产品质量为行业之首，文明生产情况得到了极大的改善。砂带强力磨削能与车、铣、刨相媲美，材料一次切深达2.5-3mm,金属切除率高，其磨削工时比砂轮磨削缩短了75%,功率利用率达85-96%，几乎大部分转化为有用功,功率消耗率为平面磨削用砂轮磨削的34%，是日前效率最高的金属切削机床。（3）加工表面质量好砂带磨削属弹性磨削，切削力相对较小，工件变形小，加工系统稳定性好，磨削刚性较小的细长轴和薄盘零件，也能取得满意的效果。与砂轮磨床相比，砂带的周长长，散热效果好，故有冷态磨削之称，所以加工变质层薄，不会影响热处理效果。此外还可以按粒度更换砂带，要同一机床上达到不同的粗糙度，直至镜面的程度。正因为砂带磨削工艺为冷态磨削，被加工的工件表面不容易被烧伤，因为砂带在磨削运动过程中既带走加工时产生的热量，又把产生的微量振动演变为改善切削效果，以达到低粗糙度的目的。一般说来只要工艺选择合理，对原始粗糙度为Ra≤2.5μm的工件，通过砂带加工可达Ra≤0.01μm即镜面磨削的效果。如果用户需要粗毛效果，或金属面表面分子结构均布的体现，亦能达到最佳效果。如65mn材料的手板锯加工就是把金属体表面分子结构均布于表面，以达到既光滑又美观的效果。再如活塞杆、液压杆、避震杆等在电镀后通过砂带磨削既降低其粗糙度，又提高工件的耐磨度，延长了工件的使用寿命。（4）砂带磨削比一般车、钳、刨、磨床适应性强，并能解决砂轮磨削无法解决的磨削如大面积（木板材、钢板材）和复杂型面的磨削（如发动机叶片），若用固结磨具（砂轮等）是无法磨削的，而采用砂带就可以实现。因为涂附磨具（砂带等）是一种柔性磨削。如新乡机床厂生产的2M595、2MA595万能砂带床，既可磨削、抛光曲面，又可用来磨削小平面。如新乡机床厂的2MJ5810普通平面砂带磨床，可以根据不同的工件以垂直或水平位置进行操作，对磨平面、磨方体、倒棱、磨圆弧、去毛刺及磨光加工均很方便。新乡机床厂还设计一种砂带磨头，可以装在卧式或立式车床上，磨削内圆（孔）、外圆和端面，也可以装在刨床上磨削大平面。（5）砂带磨削成本低辅助时间少由于砂带磨床生产效率高，用户加工工件成本低，同时更换砂带的辅助时间每次只需要3-5分钟，工作过程中不需修整，而更换砂轮费事的多，砂轮平衡也需要时间，工作过程中还得不断的修整等辅助时间要比砂带磨削要多得多。此外，砂带磨床容易实行粗、中、细磨一体化一次完成磨削加工任务，例如木器加工用的砂光床有双砂架、四砂架、六砂架直至八砂架的结构，从板料一次进入到期完成磨削，一次过程则可，操作过程也比较简单。不像砂轮磨削，如在一台磨床上要完成粗、中、细磨削任务，至少要换二次砂轮才能完成，折换砂轮、平稳砂轮及砂轮磨削时的调试辅助时间很长，如用砂带磨削就会省事的多，自然也就省时的多，成本也就比砂轮磨削低的多。（6）使用安全，粉尘小、噪音低，易于控制，环境条件好砂轮磨削如发生事故便砂轮破裂，严重时会伤人或破坏设备，而砂带磨削即使发生砂带断裂，也不会造成人身伤害和设备事故，较安全，操作者掌握操作技能也很快；此外，砂带不会出现象砂轮磨削那样脱砂状态，产生粉尘时容易收集和除尘，粉尘极小；另外砂带磨削的噪音小，特别是采用了橡胶接触轮，不像砂轮磨削那样的刚性冲击，故在使用时噪音很小，一般都在60分贝以下，从环保这个角度上砂带磨削也是可行的。（7）砂带磨削的速度稳定砂轮磨削不断的磨损和使用时修整砂轮，因为砂轮直径越变越小而影响磨削效率。砂轮磨削的效率与使用速度密切相关（V=π*D*N），速度愈小磨削效率愈低，而砂带始终以恒定转速进行磨削，这特别是对磨削小曲面和高精度要求的工件是一个突出可贵的特点。（8）节约磨料砂带磨削所采用的砂带上的磨粒利用率高，特别是使用静电植砂工艺之后，表面层的磨料都在起作用，而且在使用又没有象砂轮时常修正而损耗磨粒的问题，因此砂带磨削的磨粒利用率极高，高达95%以上。（9）砂“冷态”磨削是砂带磨削的又一突出特点所谓“冷态”磨削是与砂轮磨削相比较而言。砂轮磨削在磨削区域中的温度高达8000C左右，工件易发生烧伤和变形，因此大多在有冷却液的状态下使用，利用干磨时只能对一些不会因磨削热而影响工件表面质量的这部分工件的磨削。而砂带磨削过程中，工件温度低，不会发生热变形和烧伤现象。因为砂带周长大，磨削散热时间长，加之砂带采用静电植砂，磨粒排列均匀，尖端向上，容屑的空间大，因而切削锋利，摩擦热小。（10）砂带磨削属于涂附磨具磨削的一种砂带磨削属于涂附磨具磨削的一种，又是一种高效、经济、用途广泛的磨削工艺，有“万能磨削”之称的新型磨削工艺。砂带磨削的应用范围极广，几乎能加工所有的工程材料，乃至人们的生活用品，均可完成从粗磨、半精磨、精磨到研磨、抛光等一系列工作。砂带磨削从强力高效到高精加工方面的能力则无所不能，日益为人们所重视，砂带磨削所具有的特点也愈来愈使人们所接受，这又是砂带发展成为较为完整、成熟和自成体系与固结磨具和超硬磨具并驾齐驱发展的重要特点。砂带磨削也有不能胜任的地方，如小于Φ25mm的小孔，有尺寸精度要求的盲孔，腔穴等还难以用砂带磨削来加工；对于多阶梯的外圆退切槽小于3mm也无法采用砂带采用砂带磨削，另外，目前对于厚度小于0.2mm的薄板件、齿槽、蜗轮、蜗杆也不能采用此方法，同时在高精度、高表面粗糙度的零件采用砂带磨削还有困难。这些都有待于砂带磨削的更深一步的研究和发展来解决。