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面对不同种类砂带该怎样选择?

2018-11-02 09:31 圣叠磨具 次阅读

首先我们来看看砂带磨削的特点:由于静电植砂的砂带可以保证磨粒在砂带上的排列均匀,锐端向外,加工时大量磨粒能同时发生切削作用;较长的砂带周长使磨料得到良好的冷却;柔性的砂带容易适应不同形状的工作,因而,砂带磨削优点显着,主要表现在以下几个方面:

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1 磨削效率高:

砂带磨削效率高表现在它的切除率、磨削比(切除工件重量与磨料磨损重量之比)和机床功率利用率三个方面都较高。目前已知的砂带磨削对钢材的切除率已达到700mm3/mm·s,甚至超过了车削或铣削等。砂带的磨削比大大超过了砂轮,高达300:1,甚至400∶1,而砂轮才30∶1。砂带磨床的功率利用率,远在砂带磨削发展初期就已达到80%,领先于其它机床,而今则高达96%,相比之下,砂轮磨床只有52%,铣床57%,车床65%,所以砂带磨削还是一种很好的节能加工技术。

2 工艺灵活性大、适应性强:

砂带磨削可以十分方便地用于平面、内、外圆和复杂曲面的磨削。设计一台砂带磨头装置作为功能部件可以装在车床上进行车后磨削,也可以装在刨床上使用,同时还可以设计成各种专用的磨床。砂带的粒度、长度和宽度也有各种规格,并有卷状、环状等多种形式可供选用。

3 适用范围广:

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砂带磨削的加工范围几乎覆盖所有工程材料及各种复杂形状的表面,如今,砂带磨削已成功地运用于难磨削材料的磨削加工,金属材料如各种耐热钢、钛合金、淬火钢、不锈钢、各种难加工铸铁和有色金属;非金属材料如陶瓷、大理石、玻璃等;特殊材料如单晶硅体、蓝宝石、红宝石等;复杂型面如叶片、摆线齿轮等。

4 磨削质量好:

经砂带磨削的工件表面的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度与经同类型砂轮磨削的相当,而表面层冷硬程度和残余应力等质量指标则明显改善,如用砂带磨削外圆时,精磨后尺寸精度可达±0.003~±O.O05mm,表面粗糙度RaO.2~0.63μm;用砂带磨削与特种加工相结合的复合工艺又可进一步提高加工精度和表面质量,如砂带磨削与超声振动相结合抛磨磁盘涂层表面时,粗糙度可达0.O1μm;砂带磨削其表面冷硬程度与残余应力仅为砂轮磨削的1/10。

一、静电植砂简介

静电植砂这个新的工艺方法,从诞生到今天大约有半个世纪,由於它对提高涂附磨具磨削效能特别是砂带磨削有着特殊作用,国外从上世纪五六十年代起就被许多大型涂附磨具企业广泛应用。在国内从上世纪七十年代开始,少数企业曾采用静电植砂用於耐水砂纸的生产,但由於在当时在使用直流高压上碰到了一系列工艺上难点,使用了短短一段时间後,由於技术和工艺方面没有得到彻底解决,也就偃旗息鼓了。个别企业使用静电——重力植砂混合法,勉强保留了静电植砂这个新工艺。直到上世纪八十年代在国家改革开放和政府的引导下,引进了国外的先进的成套涂附磨具设备,在国外新技术特别是砂带制造技术的引领下,国内静电植砂工艺得到了蓬勃而健康的发展。如白鸽、淄博理研都在生产静电植砂耐水纱布。

目前国外有很多厂家都在生产静电植砂产品。主要有3M、赫美斯、万特、Mipox、Kovax、Fujistar、日研、鹿牌等。犹以3M产品最为丰富、市场覆盖率最广。

静电植砂是借助於高压静电场力,将微细的磨粒植於高强度薄膜上,令磨粒可以定向均匀分布,能提供更高的磨削效率与光亮细致的磨光效果。目前磨粒主要包括氧化铝、碳化矽、金刚石等。

静电植砂的优点在於磨料颗粒定向排列,产品表面锐利,与常规涂覆产品相比,能够提供更大的切削力。

静电植砂砂带可用於抛光各种金属辊、胶辊等;另外就是用於市场潜力巨大的汽车制造业,其中有两大部分:一是车身加工,另一是曲轴、凸轮轴、万向轴的最後抛光。

二、砂带磨削简介

砂带磨削是利用砂带,按照待加工工件的要求,在一定的机械装置上,以相应的接触方式,并在一定的压力作用下,使高速运转着的砂带与工件表面接触产生摩擦,将工件加工表面的余量逐渐磨除或抛磨光滑的新工艺。砂带表面的磨粒从微观来看,就象一种刀尖为圆弧,刃角为钝角或钝圆的切削刀具。其圆弧半径由几微米到几十微米,大小与磨粒的材质和粒度有关。由於磨粒的这种几何特性,在磨削时,切削深度小(切屑厚度薄),一般在0.005~0.05mm左右。所以绝大多数磨粒切削刃是在大负前角条件下对工件进行切削。磨粒在与工件表面的相对运动中,磨粒和工件表面间产生一定的干涉。按照干涉的程度,可区分为三个不同的过程。

(1)滑擦 实际上此时开始接触工件,干涉很少,磨粒只摩擦工件表面,起“滑擦”作用,此时磨粒在工件上滑擦,实际上产生了切除材料的弹性和塑性变形。

(2)耕犁 随着机床进给,切削厚度的增加,干涉增大了,这时磨粒在工件表面上犁出“刻线”,称为“耕犁”。此时工件材料产生塑性流动,材料产生一个挤压式的运动,而从磨粒下方向的前面在和两侧挤出,同时切除少量材料。

(3)切削 在一定压力的作用下,当有足够的干涉并伴随一定的切削温度时,开始真正的“切削”,此时在滑动磨粒的前方产生断裂而形成切屑,有相当快的切除率。砂带上的众多磨粒,在与工件接触的瞬间,一部分磨粒进行切削,另一部分犁出沟槽,还有一些只起滑擦作用,甚至同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工时间里所起的作用也不同。除此之外,砂带的旋转运动又起了擦净切屑的作用,将前进着的磨粒前方的切屑清除干净。

加工材料不同,磨粒切削过程三个个阶段在整个磨削过程中所占比例也不一样。

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磨损的磨粒 砂带磨削的表面形成原理

磨削过程是磨粒切削刃切削金属的过程,它同机床刀具切削一样,被磨削金属也经历了弹性变形、塑性变形、切削形成等过程,并有大量的磨削力和磨削热产生。磨削过程中由於磨粒形状及分布状态不 一,砂带表面的磨粒存在实际参加磨削的有效磨粒少於其磨粒总数的情况。因而同一时间内磨粒对金属的滑擦、耕犁和切削作用的大小不同,所得到的效果亦不同。甚至同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工时间里所起的作用也不同。可见砂带的磨削是十分复杂的。特别是磨粒切刃的负前角切削过程,切削条件很差,各阶段的剧烈挤压使磨削表面产生严重的塑性变形,而且大量塑性变形的金属不是成为切屑流出,而是仍保留在已加工表面,所以加工表面的硬化现象严重,残余应力较大。由於磨粒的高速运动,加之磨粒切刃较钝,在磨削区造成较大的摩擦和弹性、塑性变形,磨削过程中会有较大的热量产生,导致磨削区工件表面温度上升,将引起工件表面层发生变化。特别是在砂带磨粒磨损严重时,磨削摩擦加剧,产生大量的磨削热,使工件表层温度急剧上升,导致表层金属发生组织变化(如烧伤、裂纹、热应力等)。这也正是为什麽使用砂带磨削有时仍会烧伤工件表面的一个原因。

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