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2014-09-精密超精密砂带磨削
砂带磨削的特点
d)
砂带磨削的效率一般约为砂轮的4倍左右,对于平面砂带磨削,它
的效率甚至超过铣、刨的水平,比铣削的生产效率高10倍。
关于生产效率的实例:
美国的Hill-Acme公司的砂带磨床,加工宽度为1219mm的不锈 钢板,进给速度101mm/min,一次可以磨掉3.17mm厚的金属。 又如英国White公司的648型砂带磨床,可以一次粗磨、精磨、抛 光小工件,进给速度6m/min,每小时加工2000个工件。
2.
加,工件塑性变形,起刻划作用;
3.
移并形成切屑,真正意义上的磨削开始。
砂带磨削的机理和特点
4.砂带磨削与固结砂轮磨削对比
砂带磨削 效率、散热量
功率利用率 抗振动性能 生产效率是砂轮磨削 的4倍以上,磨削过程 散发量低 功率利用率96% 由于砂带柔性好、磨 削速度稳定,弹性橡 胶接触轮,对振动不 敏感 磨削精度高达0.01um, Ra可达0.4μm或更小 只有60%左右
b)
不能与砂轮磨削竞争;
c)
盲孔、多阶梯且退刀槽小于3mm的外圆加工,也难以应用砂带磨削;
d)
砂带在高速磨削低碳钢及铜、铝等有色金属时,由于磨屑容易粘
附在磨粒间阻碍切削而造成砂带的严重磨损。
砂带磨削的适用范围
1.砂带磨削适用的材料:
a)
砂带磨削几乎能磨削一切工程材料,除了砂轮磨削能加工的材料外, 其还可以加工如铜、铝等有色金属和木材、皮革、塑料等非金属软 材料;
砂轮磨削
磨削精度
砂带磨削的机理和特点
除了在上页的表格列出的特点外,与传统的砂轮磨削相比,还 有以下优点:
1.
砂带磨削成本低:由于砂带的质量小,切削力小,抗振性好, 砂带磨削操作简便,辅助时间短(砂带的更换,工件的装夹); 砂带磨削安全性好(砂带质量轻即使断裂不伤人),环境效益
故机床刚度与强度要求都低,砂带磨削设备简单;
2. 3.
好(无刚性冲击,噪音<20db);
砂带磨削特点
1.生产效率高
a)
由于砂带上的磨粒具有定向排列、分布均匀、磨粒间的容屑空间大
等特点,每一颗磨粒就是一个刀刃,在磨削过程中都起切削作用。
b)
而砂轮上的磨粒分布是随机的,排列不均匀,且高低不齐,故而切 削性能远不如砂带。
c)
而且关于大平面磨削的问题,砂带的宽度可以达到5m以上,相比 砂轮磨削更有优越性。
砂带磨削的特点
3.加工适应性强
a) b)
砂带磨削很容易满足不同磨削需要的设计; 一台砂带磨头,既可以安装在普通车床或立式车床上进行不同材
料、硬度的内圆、外圆、端面的磨削工作,也可以装夹在刨床上对平
面进行磨削;
c)
砂带磨削还可以磨削圆弧曲面及较复杂型面,如汽轮机叶片、涡
轮机叶片、导航叶片等,硬度较高的材料也可以用砂带磨削加工。
砂带磨削的机理和普通车床上安装砂带磨头,车削工序之后可立即进行磨削
与抛光工序,可节约大量的工件搬运、装夹拆卸及调整的工时;
b)
砂带的更换也很简便,一般只需1-2分钟,辅助工时的减少,
就能相应的减少工件的单位成本。
砂带磨削的机理和特点
5.设备简单,操作方便
a)
与砂轮磨床相比,砂带磨床的结构简单的多,且制造容易,设备
砂带磨削的机理和特点
2.加工件的表面粗糙度低,精度好 加工表面粗糙度的高低,是磨削工件表面质量的重要标准;
a)
砂带磨削属于弹性磨削,有良好的跑合与抛光作用,而且砂带的
周长比较长,磨粒间容屑空间大,在磨削过程中,起到一定的自然
冷却作用,所以被加工表面不易产生变形及烧伤等现象;
b)
表面粗糙度1.25-0.02,若用于抛光,表面粗糙度还可以更低。
精密超精密砂带磨削
砂带磨削的机理和特点
1.砂带的结构特点: 砂带是特殊形态的多刀、多刃的切削工具,其切削功能主要 是由粘附在基底上的磨粒来完成。
砂带磨削的机理和特点
砂带的结构如右图2所示: 它由基材、磨粒、粘接剂制成:
1. 2. 3.
基材可以是布或纸; 粘接剂为胶或人造树脂;
磨粒可为刚玉、碳化硅或者玻璃砂等。
b)
特别是砂带磨削的“冷态”磨削效应使之在加工钛合金等耐热耐磨
材料时更能显现独特的优势;
砂带磨削的适用范围
2.砂带磨削能加工的工件类型: 砂带磨削能加工表面质量及精度要求高的各种形状的工件, 不但可以加工常见的平面、内外圆表面的工件, 还能以极高的效率加工表面质量及精度要求都较高的大型或异型件。
砂带磨削的适用范围
大面积板材的抛磨加工,砂轮的宽度最大仅1000mm,砂带的最 大宽度可达4900mm,实际加工中砂带的宽度50-2000mm,加工厚 度0.4-150mm,生产效率高达1000㎡/h。
宽砂带磨削可广泛用于钢板、不锈钢板、硅钢片、铝板、铜板、
费用低,容易实现生产过程自动化;
b)
操作相对简便,一般机床操作人员都可以很快掌握,而且安全性
好;
砂带磨削的一些不足
a)
磨削过程中,砂带由于温度升高而绷紧,一定程度上会影响到加 齿轮类零件无法采用砂带磨削,在高精度加工方面,砂带磨削还 对小于25mm且有尺寸精度要求的深孔加工及有尺寸精度要求的
工精度;
基材在运动的过程中采用高压静电植砂的办法粘结上磨粒,因此砂
带上的磨粒几乎都是垂直于基底,锐端向外,定向排列,分布均匀,多
刃也基本上是等高排列的。
砂带磨削的机理和特点
2.砂带磨削的切削原理:
砂带磨削是根据工件的形状与大小,以相应的方式,使高速运
转的砂带与工件表面接触进行磨削或抛光的一种新工艺。 砂带磨削,弹性变形区的面积较大,磨粒载荷减少且均匀,工 件塑性变形和摩擦减小,力和热作用降低。
(见下页):
砂带磨削的机理和特点
外圆砂带磨头结构图:
砂带磨削的机理和特点
3.砂带磨削几种情形:
1.
磨粒切削工件深度极小时,磨粒刀尖圆弧形成的负前角很大,工
磨粒挤入工件的切削深度增大时,磨粒与工件表面间压力逐渐增 当磨粒切削工件的深度增大到一定值后,被推挤的金属明显的滑
件弹性形变,只起擦滑作用;
砂带磨削的机理和特点
砂带机一般由电机、砂带、接触轮、张紧轮、张紧弹簧与支架、吸
尘器及其它辅助部件等组成: 接触轮通常多采用橡胶轮,具有弹性接触的性能,并能在磨削的过 程中起一定的支持作用; 张紧轮装置起张紧砂带、更换砂带及调整砂带跑偏的作用。 以磨削工件外圆的砂带磨头为例,说明砂带磨削装置的一般结构