如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题及砂带磨削的特点
如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题
及砂带磨削的特点
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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3 mm也无法采用砂带采用砂带磨削，另外，目前对于厚度小于0.2 mm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。
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高速超高速磨削技术发展与关键技术
* 国家自然科学基金资助项目（编号:50475052） 教育部科学技术研究重点项目（编号:104190） 高校博士学科点专项科研基金资助项目（编号:20040145001）高速超高速磨削技术发展与关键技术* 青岛理工大学 机械工程学院 ( 266033) 李长河 东北大学 机械工程与自动化学院 (110004) 修世超 蔡光起 摘 要 论述了高速超高速磨削加工技术的发展、特点以及关键技术。 关键词 高速超高速 磨粒加工 关键技术 1 高速/超高速磨削技术发展 超高速磨削技术是现代新材料技术、制造技术、控制技术、测试技术和实验技术的高度集成，是优质与高效的完美结合，是磨削加工工艺的革命性变革。德国著名磨削专家T.Tawakoli 博士将超高速磨削誉为“现代磨削技术的最高峰”。日本先端技术研究学会把超高速加工列为五大现代制造技术之一。在1996年国际生产工程学会（CIRP ）年会上超高速磨削技术被正式确定为面向21世纪的中心研究方向之一，是当今在磨削领域最为引人注目的技术。 高速加工(High-speed Machining)和超高速加工（Ultra-High Speed Machining ）的概念是由德国切削物理学家Carl.J.Salomon 博士于1931年首先提出，他发表了著名的Salomon 曲线，创造性地预言了超越Talor 切削方程式的非切削工作区域的存在，提出如能够大幅度提高切削速度，就可以越过切削过程产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削，从而大幅度减少切削工时，成倍地提高机床生产率。他的预言对后来的高速甚至超高速磨削的发展指明了方向，为高速超高速磨削技术研究开辟了广阔的空间，对于高速超高速磨削技术的实用化也起到了直接的推动作用。 通常将砂轮线速度大于45 m/s 的磨削称为高速磨削，而将砂轮线速度大于150 m/s 的磨削称为超高速磨削。超高速磨削在欧洲、日本和美国等发达国家发展较快。 欧洲高速超高速磨削技术的发展起步比较早， 最初在20世纪60年代末期就开始进行高速超高速 磨削的基础研究，当时实验室的磨削速度就已经达 到210～230 m/s 。20世纪70年代，超高速磨削开始采用CBN 砂轮。1973年9月意大利的Famir 公司在西德汉诺威国际机床展览会上，展出了砂轮圆周速度120 m/s 的RFT-C120/50R 型磨轴承内套圈外沟的高速实用化磨床。1979年德国Bremen 大学的P.G .Werner 教授撰文预言了高效深磨区存在的合理性，由此开创了高效深磨的概念。1983年德国Bremen 大学出资由德国Guhring Automation 公司制造了当时世界上第一台高效深磨的磨床，功率为60 kW ，转速为10 000 r/min ，砂轮直径为φ400 mm ，砂轮圆周速度达到了209 m/s 。德国Guhring Automation 公司于1992年成功制造出砂轮线速度为140～160 m/s 的CBN 磨床，并正在试制线速度达180 m/s 的样机。德国Aachen 大学、Bremen 大学在高效深磨的研究方面取得了世界公认的高水平成果，其方法是用高线速度、深切入、快进给进行磨削，可得到高效率、高质量的磨削效果。据Aachen 工业大学实验室的Koeing 和Ferlemann 宣称，该实验室已经采用了圆周速度达到500 m/s 的超高速砂轮，这一速度已突破了当前机床与砂轮的工作极限。另外Braunschweig 大学、Berlin 工业大学等也在进行此方面的研究。 瑞士Studer 公司开发的CBN 砂轮磨削线速度在60 m/s 以上，并向120～130 m/s 方向发展。S40 CBN 砂轮磨床，在125 m/s 时高速磨削性能发挥最为充分，即使在500 m/s 也能照常工作。目前在试验室内正用改装的S45型外圆磨床进行线速度为280m/s 的磨削试验。德国Kapp 公司很早就对超高速磨床的研制进行过尝试，目前该公司制造的高效深磨用超高速磨床利用线速度300 m/s 的砂轮在60 s 内对有10个沟槽的成组转子毛坯完成一次磨削成
高速磨削技术的现状及发展前景
高速磨削技术的现状及发展前景 The Situ ation and Developing Vistas of High-Speed G rinding T echnology 荣烈润 摘 要:本文综述了高速磨削的概念、优势、关键技术、应用近况和发展前景。 关键词:高速磨削 动平衡 砂轮修整 精密高速磨削 高效深磨 Abstract:This paper introduced concept,advantages,key technical points,application and developing vistas of high2speed grinding technology. K ey w ords:high2speed grinding dynamic balancing grinding wheel trim precision high2speed grind2 ing high2efficiency deep grinding 0 引言 人们一直对于提高磨削的砂轮速度所带来的技术优势和经济效益给予了充分的注意和重视。但是在高速磨削过程中,工件受热变形和表面烧伤等均限制了砂轮速度的进一步提高,砂轮强度和机床制造等关键技术也使得高速磨削技术在一段时间内进展缓慢。当20世纪90年代以德国高速磨床FS-126为主导的高速磨削(High-speed Grinding)技术取得了突破性进展后,人们意识到一个全新的磨削时代已经到来。 高速磨削技术是磨削工艺本身的革命性跃变,是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术,它集现代机械、电子、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术成就于一体。随着砂轮速度的提高,目前磨削去除率已猛增到了3000mm3/ mm?s甚至更多,可与车、铣、刨等切削加工相媲美,尤其近年来各种新兴硬脆材料(如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等)的广泛应用更推动了高速磨削技术的迅猛发展。日本先端技术研究会把高速加工列为五大现代制造技术之一。国际生产工程学会(CIRA)将高速磨削技术确定为面向21世纪的中心研究方向之一。 1 高速磨削的概念及优势 高速加工(High-speed Machining)概念首先由德国切削物理学家Card.J.Salomon于1931年提出,他发表了著名的Salomon曲线,创造性地预言了超越Taloy切削方程式的非切削工作区域的存在,提出如能大幅度提高切削速度,就可以越过切削过程产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削,从而大幅度减少切削工时,成倍地提高机床生产率。这对今后高速磨削的发展有着非常重要的启示,对于高速磨削技术的实用化起到了直接的推动作用。 高速磨削与普通磨削相比具有以下突出的技术优势: (1) 可大幅度提高磨削效率,减少设备使用台数。以往磨削仅适用于加工余量很小的精加工,磨削前须有粗加工工序和半精加工工序,需配有不同类型的机床。而高速磨削既可精加工又可粗加工,这样就可以大大减少机床种类,简化了工艺流程。 (2) 可以明显降低磨削力,提高零件的加工精度。高速磨削在材料切除率不变的条件下,可以降低单一磨粒的切削深度,从而减少磨削力,获得高质量的工件表面,尤其在加工刚度较低(如薄壁零件)的工件时,易于保证较高的加工精度。 (3) 成功地越过了磨削热沟的影响,工件表面层可获得残余压应力(这对工件受力有利)。 (4) 砂轮的磨削比显著提高,有利于实现自动化磨削。 (5) 能实现对硬脆材料(如工程陶瓷及光学玻璃等)的高质量加工。
磨削加工原理
7.3.2珩磨 珩磨是磨削加工的 1 种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。 （1）珩磨原理 在一定压力下，珩磨头上的砂条（油石）与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动，珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用，从加工表面上切下极薄的金属层。 （2）珩磨方法 珩磨所用的工具是由若干砂条 ( 油石 ) 组成的珩磨头，四周砂条能作径向张缩，并以一定的压力与孔表面接触，珩磨头上的砂条有 3 种运动 ( 如图 7.3 a ) ；即旋转运动、往复运动和加压力的径向运动。珩磨头与工件之间的旋转和往复运动，使砂条的磨粒在孔表面上的切削轨迹形成交叉而又不相重复的网纹。珩磨时磨条便从工件上切去极薄的一层材料，并在孔表面形成交叉而不重复的网纹切痕 ( 如图 7.3 b ), 这种交叉而不重复的网纹切痕有利于贮存润滑油，使零件表面之间易形成—层油膜，从而减少零件间的表面磨损。 （3）珩磨的特点 1）珩磨时砂条与工件孔壁的接触面积很大，磨粒的垂直负荷仅为磨削的 1/50~1/100 。此外，珩磨的切削速度较低，一般在 100m/min 以下，仅为普通磨削的 1/30~1/100 。在珩磨时，注入的大量切削液，可使脱落的磨粒及时冲走，还可使加工表面得到充分冷却，所以工件发热少，不易烧伤，而且变形层很薄，从而可获得较高的表面质量。 2）珩磨可达较高的尺寸精度、形状精度和较低的粗糙度，珩磨能获得的孔的精度为 IT6~IT7 级，表面粗糙度 Ra 为 0.2~0.025 。由于在珩模时，表面的突出部分总是先与沙条接触而先被磨去，直至砂条与工件表面完全接触，因而珩磨能对前道工序遗留的几何形状误差进行一定程度的修正，孔的形状误差一般小于 0.005mm 。 3）珩磨头与机床主轴采用浮动联接，珩磨头工作时，由工件孔壁作导向，沿预加工孔的中心线作往复运动，故珩磨加工不能修正孔的相对位置误差，因此，珩磨前在孔精加工工序中必须安排预加工以保证其位置精度。一般镗孔后的珩磨余量为 0.05~0.08mm ，铰孔后的珩磨余量为 0.02~0.04mm ，磨孔后珩磨余量为0.01~0.02mm 。余量较大时可分粗、精两次珩磨。 4）珩磨孔的生产率高，机动时间短，珩磨 1 个孔仅需要 2~3min ，加工质量高，加工范围大，可加工铸铁件、淬火和不淬火的钢件以及青铜件等，但不宜
精密和超精密砂带磨削时磨削机理的研究现状及发展趋势
精密和超精密砂带磨削时磨削机理的研究现状及发展趋势 机电工程系 20124329049 齐伟 摘要：介绍了砂带磨削的特点、应用及关键技术，论述了砂带磨削技术的发展趋势。砂带磨削作为一种新的加工技术，在国外已得到广泛应用，发展非常迅速。砂带磨削是一种高效率、低成本、多用途的磨削加工新方法，它对于各种材料及形状零件加工的适应性和灵活性远超过常规砂轮磨削工艺。 关键词：砂带；磨削；砂带磨削 目录 一、砂带磨削的机理和特点 (1)
二、国内外砂带磨削技术的研究及应用现状 (3) 三、砂带磨削趋势 (6) 引言： 随着汽车、建材、航空及轻工业的进步和发展, 对金属材料和非金属材料特别是难加工材料如不锈钢、钛合金、半导体材料、陶瓷材料等的表面加工质量、
精度、完整性等提出了更高要求, 若采用传统的车削、铣削等工艺方法难以满足这些要求。而砂带磨削作为一种磨削和抛光的新工艺, 是一种优质、高效、低耗的加工方法, 已成为精密、超精密加工的有效方法之一, 在各行各业发挥着越来越大的作用, 现已成为国内外材料和机械交叉学科中引人注目的领域, 具有很大的发展潜力。 一、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。 如上图所示，砂带由基材、磨料和粘结剂三要素组成。基材可以是布或纸；粘接剂为胶或人造树脂；磨料可为刚玉、碳化硅或者玻璃砂等。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。 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
超高速磨削及其砂轮技术发展
超高速磨削及其砂轮技术发展1 李长河1，蔡光起2 1 青岛理工大学机械工程学院，山东青岛（266033） 2东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳（110004） E-mail：sy_lichanghe@https://www.sodocs.net/doc/0c16022716.html, 摘要：高速超高速磨削加工是先进制造方法的重要组成部分，集粗精加工与一身，达到可与车、铣和刨削等切削加工方法相媲美的金属磨除率，而且能实现对难磨材料的高性能加工。本文主要论述了高速超高速磨削工艺技术的特点；分析了超高速砂轮用电镀或涂层超硬磨料（CBN、金刚石）的特点以及修整方法，介绍了在高速及超高磨床上得到广泛应用的德国Hofmann公司生产的砂轮液体式自动平衡装置。 关键词：超高速磨削，砂轮，关键技术 1. 超高速磨削的特点 超高速磨削技术是现代新材料技术、制造技术、控制技术、测试技术和实验技术的高度集成，是优质与高效的完美结合，是磨削加工工艺的革命性变革。德国著名磨削专家T.Tawakoli.博士将超高速磨削誉为“现代磨削技术的最高峰”。日本先端技术研究学会把超高速加工列为五大现代制造技术之一。在1996年国际生产工程学会（CIRP）年会上超高速磨削技术被正式确定为面向21世纪的中心研究方向之一，是当今在磨削领域最为引人注目的技术[1]。 高速加工(High-speed Machining)和超高速加工（Ultra-High Speed Machining）的概念是由德国切削物理学家Carl.J.Salomon博士于1931年首先提出，他发表了著名的Salomon曲线，创造性地预言了超越Talor切削方程式的非切削工作区域的存在，提出如能够大幅度提高切削速度，就可以越过切削过程产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削，从而大幅度减少切削工时，成倍地提高机床生产率。他的预言对后来的高速甚至超高速磨削的发展指明了方向，为高速超高速磨削技术研究开辟了广阔的空间，对于高速超高速磨削技术的实用化也起到了直接的推动作用。 通常将砂轮线速度大于45m/s的磨削称为高速磨削，而将砂轮线速度大于150m/s的磨削称为超高速磨削。砂轮周速提高后，在单位宽度金属磨除率一定的条件下，单位时间内作用的磨粒数大大增加；如进给量与普通磨削相同，则每颗磨粒的切削厚度变薄、负荷减轻。因此高速与超高速磨削有以下特点[2]： 1.1生产效率高。 由于单位时间内作用的磨粒数增加，使材料磨除率成倍增加，最高可达2000mm3/mm?s，比普通磨削可提高30%~100%。实验表明，200m/s超高速磨削的金属切除率在磨削力不变的情况下比80m/s磨削提高150％，而340m/s时比180m/s时提高200％。采用CBN砂轮进行超高速磨削，砂轮线速度由80m/s提高至300m/s时，比金属切除率由50mm3/mm·s提高至1000mm3/mm·s，因而可使磨削效率显著提高 1.2砂轮使用寿命长 1本课题得到国家自然科学基金资助项目（50475052）和教育部科学技术研究重大项目（104190）的资助。
砂带磨削技术及其应用
砂带磨削技术及其应用砂带磨削技术应用 新闻来源：中国研磨网发布日期：2008-2-10 砂带磨削技术及其应用 ■特邀嘉宾/黄云黄智 中国研磨：在工业发达国家的先进制造技术中，砂带磨削技术已经被广泛的应用，同样这个趋势在我国也逐渐显现。您能简要谈一下砂带磨削在现代工业中的重要作用吗？ 黄云：砂带磨削是一种高效、经济、用途广泛，并有“万能磨削”之称的新型磨削工艺。在现代工业中，砂带磨削技术已被当作是与砂轮磨削同等重要的一种不可缺少的加工方法。在工业发达国家，砂带磨削应用已十分普遍，各种高精度、高效率、自动化程度很高的砂带磨床被广泛应用于航天、航空、舰船、汽车、冶金、化工及能源设备等制造行业，并成为国际上名牌机床公司竞争的一个领域。 中国研磨：在了解砂带磨削技术应用之前，可否请您讲解一些砂带磨削原理方面的知识，比如砂带磨削方法的理论知识和单颗磨粒在磨削过程当中的注意问题？ 黄云：第一，砂带磨削方法。 砂带磨削是砂带这一特殊形式的涂附磨具，借助于张紧机构使之张紧，和驱动轮使之高速运动，并在一定压力作用下，使砂带与工件表面接触以实现磨削加工的整个过程。 广义地讲,砂带磨削与砂轮磨削同样都是高速运动的“微刃切削刀具”――磨粒的微量切削而形成的累积效应，因而其磨削机理大致上也是相同的。但由于砂带本身的构成特点和使用方式不同，使砂带磨削不论是在磨削加工机理方面，还是其综合磨削性能方面都有别于砂轮磨削，这主要表现在： 1)砂轮磨削是刚性接触磨削，而砂带磨削则是弹性接触磨削，而且即使是在使用无弹性的钢制接触轮的情况时也是如此，因为组成砂带的基材、粘结剂都具有一定的弹性，更何况大多数情况下都采用有弹性的橡胶作接触轮。 正因为如此，砂带磨削除了具有砂轮同样的滑擦、耕犁和切削作用外，还有磨粒对工件表面的挤压作用，并使之产生塑性变形、冷硬层变化和表层撕裂，以及由于摩擦使接触点温度升高，而引起的热塑性流动等综合作用。所以，从这点来看，砂带磨削同时具有磨削、研磨和抛光的多重作用。而这也正是砂带磨削表面质量好的原因。 另一方面，由于砂带的这种弹性磨削特点，还使砂带在磨削区域内与工件接触的长度比砂轮大，同时参加磨削的磨粒数目多，单颗磨粒所受载荷小，且均匀，磨粒破损小。而使整个砂带的磨耗比(磨削材料去除量与砂带磨粒消耗量之比称为磨削比，而磨削比的倒数就称为磨耗比)比砂轮要小得多。 2)砂轮的磨粒在磨削表面上的分布是杂乱无章的，很不规则，实际磨削时，磨粒都是以较大的负前角、小后角甚至负后角的刃口进行切削，切削条件很恶劣。砂带则不同，砂带的磨料是专门制造的，磨粒的几何形状常呈长三角体，并多采用静电植砂等一系列先进工艺制作，磨粒的大小和分布均匀，等高性好，并且是尖刃朝外的形式植于砂带基材表面上，露出复胶
如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题及砂带磨削的特点
如何解决砂带在磨削过程中容易出现的问题 及砂带磨削的特点 砂纸：https://www.sodocs.net/doc/0c16022716.html,/ 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。
先进磨削技术的发展
先进磨削技术的新发展 摘要：磨削是指用磨料或磨具去除材料的加工工艺方法，磨削与车、铣削在常规加工材料上竞争可能难分高下。尽管硬车削已经替代了很多磨削加工，但由于粘结技术的进步、高级磨料的应用，磨削依然保持强势。作为先进制造技术中的重要领域，磨削加工技术已在机械、国防、航空航天、微加工、芯片制造等众多领域得到广泛应用。磨削加工的发展趋势正朝着采用超硬磨料、磨具，高速、高效、高精度磨削工艺及柔性复合磨削、绿色生态磨削方向发展。如今磨削加工的发展趋势，主要包括高速磨削、超高速磨削、精密和超精密磨削、缓进给磨削、高效深切磨削、砂带磨削及绿色磨削技术。我们也需要了解超高速磨削加工的机理及超高速磨削的优越性，把握高速超高速磨削加工技术的发展前景。 关键词：磨削精密磨削高效磨削超高速磨削 正文：磨削加工技术是利用磨料去除材料的加工方法，也是人类最早使用的生产技艺方法。18世纪中期世界上第一台外圆磨床问世，由石英石、石榴石等天然磨料构成，随后又研制出平面磨床。20世纪40年代末，人造金刚石出现；1957年立方氮化硼研制成功；随着磨削技术的发展，特别是超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼党的应用，磨削加工范围日益增大，磨削加工精度和加工效率也不短提高。 磨削技术发展趋势 如今磨削加工技术正朝着高速化，精细化方向发展。因此，我们了解超高速磨削加工的机理及超高速磨削的优越性，把握高速超高速磨削加工技术的发展前景是很有必要的。主要包括高速磨削、超高速磨削、精密和超精密磨削、缓进给磨削、高效深切磨削、砂带磨削及绿色磨削技术 首先了解一下精密及超精密磨削机理，精密磨削一般使用金刚石和立方氮化硼等高硬度磨料砂轮，主要用金刚石修整刀具以极小而又均匀的微进给（10～15mm/min）对砂轮进行精细修整，以获得众多的等高微刃，加工表面的磨痕较细，加工过程中，由于微切削、滑移、摩擦等综合作用，加工工件达到了小的表面粗糙度值和高的精度要求。超精密磨削则采用较小的修整导程和较小的背吃刀量修整砂轮，靠超细微磨粒等高微刃的磨削作用进行磨削加工。现在我们就对以上提到的磨削技术详细了解一下。 高效磨削技术 高效磨削是一种先进的制造技术，在其不断的发展中达到了一个崭新的水平。所谓高效磨削，是指加大磨削负荷或提高砂轮线速度，增加单位时间金属比切除率和单位时间的金属去除量，以达到和车削、铣削那样高的金属切除率，或者甚至更高。高效磨削主要包括高速磨削、缓进给磨削、高效深磨和砂带磨削，现已成为磨削加工技术发展的总体趋势。高效磨削技术的大力推广可有效地提高磨削效率、加工质量、砂轮耐用度，并降低生产成本。 缓进给磨削 缓进给磨削是继高速磨削之后发展起来的一种高效加工方法，对成型表面的加工有显著的成效。缓进给磨削是强力磨削的一种，又称深切缓进给磨削或蠕动磨削。缓进给磨削与普通磨削的不同在于采用增大磨削深度、降低磨削速度、砂轮与工件有较大的接触面积和高的速度比，达到很高的金属切除率。磨削工件时，只需经过一次或数次行程即可磨到所需的形状和尺寸精度。由于砂轮的磨削深度大，致使砂轮与工件的接触面积加大，有效抑制了磨削时振动的产生，磨
内径磨削的理论与实际操作技巧
精密部内径工序培训资料 ——内径磨削的工艺特性及实际操作要领 滚动轴承属于精磨机械产品，实际生产中多采用精密磨削的方法进行加工。轴承内圈内径作为轴承的径向安装定位基准面，其形位公差和形位公差都要求极为严格，因此在轴承零件的磨削加工中，内径磨削是一个关键工序之一。内径加工的废品率占到轴承磨削加工废品的60~70%，因此，它也是磨削加工中的最薄弱环节。下面将内径磨削的工艺特性和磨削加工的操作要点和注意事项分述如下： 一、内径磨削的工艺特性 1.内径磨削时砂轮受孔径的限制，使用的砂轮直径较小，砂轮容易钝化，需要经常修整和更 换，因而增加了磨削的辅助时间。 2.由于内径砂轮较小，要获得最有利的磨削速度，就必须有很高的砂轮的转速，因而对砂轮 主轴系统的刚性提出了较高的要求。 3.由于内径磨削的砂轮直径较小，紧固砂轮的砂轮接杆直径更细，悬伸长度又较大，所以磨 削时砂轮接杆刚性较差，容易产生弯曲变形和振动，进而影响工件的加工精度和表面粗糙度，为使接杆的振动和弯曲变形满足工艺要求，磨削用量必然受到影响，进而影响生产效率的提高 4.内径磨削与外径磨削相比砂轮与工件的接触弧面比外径磨削时大，参与磨削的砂轮磨粒较 外径少许多倍，砂轮容易钝化，容易产生磨削热。
5.磨削时冷却水不能充分喷射到磨削区域，冷却效果较差。同时，由于孔径的限制排削困难， 磨屑容易堵塞砂轮使砂轮失去磨削性能，所以需经常修正砂轮，以保持砂轮的切削性能。 由于上述原因的存在，为了保证产品质量和提高生产效率，对内径磨削原理的分析和不断总结和并在生产实践中总结快速有效的操作方法显得尤为重要。 二、内径磨削时砂轮的选择 内径磨削作为磨削工序的薄弱环节，其砂轮的磨料、粒度，、软硬、组织，结合剂选择是否合适，将直接影响工件的加工效率和加工质量。 1. 磨料的选择主要依据工件的材料而定，在磨削一般碳素钢、用棕刚玉磨料；磨削淬火钢、 高速钢高碳合金钢时用白刚玉，磨削轴承钢不锈钢时用单晶刚玉，或单晶微晶混合磨料，铬刚玉磨料在磨削轴承钢时也有较普遍的使用。 2. 砂轮粒度的选择，一般在材料相同的情况下粗磨时选择60~80粒度的砂轮，精磨时选择 80~120粒度的砂轮。 3. 砂轮的软硬则依据材料的硬度及工件磨量的大小进行选择，对于磨量大、材料硬工件， 为避免烧伤和增加其自锐性能应选择砂轮的硬度稍软一些J 或K级的硬度。而对于被 磨削材料较软或磨量小的工件，可采用硬度稍硬的砂轮，K或L级硬度的砂轮。 4. 砂轮的组织在磨削轴承内径时一般选择偏疏松8~10级的组织号，以利于容屑和散热。 5. 结合剂方面一般选择陶瓷结合剂，以利于砂轮形成更多的空隙，改善内径加工磨削性能。
超高速磨削加工的关键技术及其装备开发
１引言 为适应现代工业技术和高性能科技产品对机械零件加工精度、表面粗糙度与完整性、加工效率和批量化质量稳定性的要求，近年出现了一些先进的磨削加工技术，其中以超高砂轮线速度和超硬磨料砂轮为主要技术特征的超高速外圆磨削、高效深切磨削、快速点磨削技术的发展最为引人注目。 ２超高速磨削技术 超高速磨削（Ｖｓ≥１５０ｍ／ｓ）是近年迅猛发展的一项先进制造技术，被誉为“现代磨削技术的最高峰”。日本先端技术研究学会把超高速加工列为五大现代制造技术之一。国际生产工程学会（ＣＩＲＰ）将超高速磨削技术确定为面向２１世纪的中心研究方向之一。东北大学自上世纪８０年代开始一直跟踪高速／超高速磨削技术发展，并对超高速磨削机理、机床设备及其关键技术等开展了连续性的研究，建造了我国第一台额定功率５５ｋＷ、最高砂轮线速度达２５０ｍ／ｓ的超高速试验磨床，进行了超高速大功率磨床动静压主轴系统研究、电镀ＣＢＮ超高速砂轮设计与制造、超高速磨削成屑机理及分子动力学仿真研究、超高速磨削热传递机制和温度场研究、高速钢等材料的高效深磨研究、超高速单颗磨粒ＣＢＮ磨削试验研究、超高速磨削砂轮表面气流场和磨削摩擦系数的研究等，部分研究成果达到国际先进水平。 ２．１超高速磨削技术特点 （１）大幅度提高磨削效率，设备使用台数少；（２）磨削力小、磨削温度低、加工表面完整性好；（３）砂轮使用寿命长，有助于实现磨削加工的自动化；（４）实现对难加工材料的磨削加工。 超高速磨削不仅可对硬脆材料实行延性域磨削，而且对钛合金、镍基耐热合金、高温合金、铝及铝合金等高塑性的材料也可获得良好的磨削效果［１、２］。超高速磨削纯铝的实验表明，当磨削速度超过２００ｍ／ｓ（纯铝静态应力波速度）时，工件表面硬化程度和表面粗糙度值开始减小，表面完整性得到改善。因为加载速度提高使得塑性应变点后移，增加了材料在弹性小变形阶段被去除的机率。因此塑性材料静态应力波速是实现“脆性”加工的临界点。 超高速磨削加工的关键技术及其装备开发 蔡光起修世超 （东北大学机械工程与自动化学院沈阳，１１０００４） 摘要：介绍了超高速磨削和快速点磨削的关键技术及国内外发展现状，以及东北大学在这一技术领域的研究成果，提出了跟踪国际先进超高速磨削加工技术，提高我国制造技术水平的途径和策略。 关键词：超高速磨削ＣＮＣ快速点磨削 Ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｓｕｐｅｒ－ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇ ＣａｉＧｕａｎｇｑｉＸｉｕＳｈｉｃｈａｏ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｕｐｅｒ－ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇａｎｄｑｕｉｃｋ－ｐｏｉｎｔｇｒｉｎｄｉｎｇｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｗｅｒｅａｌｓｏｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏａｂｓｏｒｂｔｈｅａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓｕｐｅｒ－ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｏｕｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｕｐｅｒ－ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｇｒｉｎｄｉｎｇ，ＣＮＣ，Ｑｕｉｃｋ－ｐｏｉｎｔｇｒｉｎｄｉｎｇ
磨削技术及精密、超精密加工
郑州工业安全职业学院 毕业论文 题目：磨削技术及精密、超精密加工 姓名：赵会海 系别：机电工程系 专业：机电一体化 年级：08 机电二班 指导教师： 年月日
毕业论文成绩评定表 学生姓名赵会海学生所在系机电工程系 专业 班级 机电技术二班 毕业论文 课题名称 磨削技术及精密超精密加工 指导教师评语： 成绩： 指导教师签名： 年月日系学术委员会意见： 签名： 年月日
目录 前言 (1) 第一章磨削理论的研究 (2) 第一节磨削机理 (2) 第二节表面完整性 (2) 第二章砂带磨削技术 (5) 第一节沙袋磨削简介 (5) 第二节磨削工艺的进展 (5) 第三节精密及超精密磨削 (6) 第四节砂带磨削趋势 (7) 第三章精密与超精密磨削技术 (9) 第一节塑性磨削 (9) 第二节镜面磨削 (10) 第四章结论及展望 (14) 参考文献 ............................................. 错误！未定义书签。致谢 (16)
内容摘要 摘要:磨削在现代制造业中占有重要地位，技术发展迅速,国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削的研究，以获得亚微米级的尺寸精度。当前磨削除向超精密、高效率和超硬磨料方向发展外，自动化也是磨削技术发展的重要方向之一。本文就精密和超精密磨削，砂带磨削,磨削自动化进行了研究与论述。 关键词:磨削技术, 砂带磨削, 磨削自动化 Abstract：The grinding holds the important status in the modern manufacturing industry, the technological development is rapid, domestic and foreign all uses the ultra microfinishing, the precise conditioning, the tiny grinding compound grinding tool carries on the submicron level to undercut the deep grinding the research, obtains the submicron level the size precision.Outside the current grinding except to ultra precise, the high efficiency and the ultra hard grinding compound direction develops, the automation also is one of grinding technological development important directions.This article on precise and the ultra microfinishing, the belt grinding, the grinding automation has conducted the research and the elaboration. Key word:ELID grinding technology, belt grinding, grinding automation.
砂带抛光原理
砂带在磨削过程中容易出现的几种问题以及如何解决的方法 (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. (5) 现以木材为例,在用砂带砂光过程中易出现的问题如下页表所叙 人造砂光板面容易出现的问题分析1/.某些企业板面砂光后出现有规则的横纹(指板面宽的方面)、直线纵纹（指板面长度方向）和“之”形纵纹（板面长度方向）等缺陷，其原因分析如下: a. 横纹产生的原因 引起横纹的原因无非是设备和砂带两个方面,判断的方法是采用快慢两种进给速度进行砂光,再根据横纹节距变化进行分析. 人造板出现的问题见下图： (1) 当横纹节距随进给速度改变而变化,且距呈较密状态时,应主要从接触轮上查找原因; (2) 当横纹节距不随进给速度的改变而变化时,应从砂光机进给传动系统中追查最终原因; （3）当横纹的切距随进给速度的改变而变化, 且节距呈较松状态时,基本上是由砂带引起的,并可从下述简单公式来推论: 横纹节距=进给速度(米/分)÷60÷砂带线速度(米/秒) ÷砂带周长(米) 如按上式所得的结果等于横纹相同的节距的数字,即可认国是砂带所致. b. 纵纹 所谓纵纹是指纹路方向与人造板进给方向一致,这些缺陷的原因也相对容易分析,均是来源于接触轮表面或石墨带表现个别的突出点.例如有时会因石墨粉成块脱落,随着砂带被挤压在接触辊表面,形成凸点,这时的纵纹是凹入板面的;又如接触辊表面被混入硬物、异物损坏，出现环状沟槽，则纵纹呈凸出状态。 c. “之”字形纵纹： 如下图。这种“之”字形缺陷，除了上述纵向特性外，带呈现有一定节距规律的“之”字形状与直纹相似。在连续砂光的同一批板内出现，而出现的位置又是一致的，且具体所在位置则是随机性的，产生的原因就在砂带上。
砂带磨削加工的原理和特点
砂带磨削加工的原理和特点 砂带磨削特点： ①砂带磨削是一种弹性磨削，因而砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。 ②砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力，所以砂带磨削的效率非常高。 ③磨削速度稳定，由于接触轮极不磨损，砂带可运动可保持恒速，而不会象砂轮那样越磨直径越小速度越慢。 ④砂带磨削精度高。由于砂带制作质量和砂带磨床生产水平的提高，砂带磨削早已跨入精密和超精密加工行列。 ⑤砂带磨削成本低。这主要表现在： (1)与砂轮磨床相比，砂带磨床结构简单，传动链短。这主要是因为砂带质量轻，磨削力小，磨削过程中震动小，对机床的刚性及强度要求都远低于砂轮磨床。 (2)砂带磨削操作简便，辅助时间少。不论是手动还是机动砂带磨削，其操作都非常简便。从更换调整砂带到被加工工件的装夹，这一切都可以在很短的时间内完成。 (3)砂带磨削比大，机床功率利用率高，切削效率高。这使得切除同等重量或体积的材料所消耗的工具和能源费用减少，占用时间短。
⑥砂带磨削安全可靠，噪音和粉尘小，且易于控制，环境效益好。由于砂带本身质量很轻，即使断裂也不会有伤人的危险。砂带磨削不象砂轮那样脱砂严重，特别是干磨时，磨屑构成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉尘。由于采用橡胶接触轮，砂带磨削不会象砂轮那样形成对工件的刚性冲击，故加工噪音很小。 ⑦砂带磨削工艺灵活性大、适应性强。这表现在： (1)砂带磨削可以分方便地用于平面、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。利用砂带磨削的这种特性能够很容易地解决一些难加工零件，如超长、超大的轴类和平面零件的精密加工。 (2)砂带的基材、磨料、粘结剂均有很大的选择范围，能适应各种用途的需要。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。对同一种工件，砂带磨削可以采用各种不同的磨削方式和工艺结构进行加工。
砂带磨削金属材料的工艺及机理研究
砂带磨削金属材料的工艺及机理研究 砂带磨削技术作为一种磨削和抛光相结合的新工艺,因其具有加工效率高、“冷态”磨削、磨削速度稳定、磨削精度高和磨削成本低等优点,被认为是一种优质、高效、低耗和用途广泛的加工方法。与传统车削、铣削和砂轮磨削等材料加工工艺相比,砂带磨削技术可有效提高和改善铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的表面加工质量和加工工艺性能,并可大大降低材料加工成本。 但目前,国内外对于铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的砂带磨削工艺及其机理的研究还不够深入。因此,进一步开展铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料砂带磨削工艺及其机理的研究,对于系统建立金属材料的砂带磨削加工工艺理论、提出金属材料有效的砂带磨削工艺控制措施和拓展砂带磨削工艺的应用范围有重要意义。 本文基于外圆砂带磨床磨削工艺,研究了砂带磨削工艺因素(如砂带线速度、磨削压力、砂带磨料种类、粒度、工件材料以及磨削液等)对铝合金、钛合金、不锈钢和结构钢等金属材料的材料去除率和表面加工质量的影响规律,分析了不同磨料砂带的磨损形式及其耐用度变化规律、以及砂带磨损的表面形貌和砂带磨削工件的表面显微特征,并对砂带磨削过程中金属与陶瓷磨料的作用机理进行了讨论。本文研究结果表明:①外圆砂带磨削金属材料的材料去除率受磨削压力、砂带线速度、工件材料、磨料种类及粒度等的影响较大。 其中法向磨削压力越大,材料去除率越大;随着砂带线速度增大,材料去除率先增大后减小,并且不同金属材料对应着不同的最佳砂带线速度范围;陶瓷和锆刚玉磨料的砂带较之氧化铝和碳化硅磨料的砂带有较高的材料去除率;工件材料的硬度越低、磨料粒度号越低,材料的去除率越高。②外圆砂带磨削金属材料时,
超高速磨削技术
高速/超高速磨削技术 摘要：超高速点磨削是一种先进的高速磨削技术，它集成了高速磨削、CBN 超硬磨料及CNC 车削技术，具有优良的加工性能。对国内外高速磨削技术发展的作了比较详细的介绍，重点论述和分析了超高速点磨削的技术特征、关键技术和在汽车制造中的应用，最后分析了我国汽车工业发展超高速点磨削技术的必要性。 关键词: 超高速点磨削; 技术特征; 关键技术; 汽车工业 Abstract: Super-highspeed point-grinding is an advanced manufacture technology that hasintegrated high speed grinding，thin super-abrasive wheel and CNC turning technologies，and has m any excellent performance sin grindingshafts process. The development and the technical characters o f super-highspeed point-grinding were introduced，and the key technology and applicationon automobile manufacturing o f super-high speed point-grindingwere also analyzed. The significance of super-h igh speed point-grindingon automobile manufacturing was presented. Keywords: Super-high speed point-grinding; Technicalcharacteristics;Key technology; Automobile manufacturing 1．国内外高速磨削技术简介 通常所说的“磨削”主要是指用砂轮或砂带进行去除材料加工的工艺方法。它是应用广泛的高效精密的终加工工艺方法。一般来讲，按砂轮线速度V的高低将磨削分为普通磨削( Vs < 45m/ s) 、高速磨削( 45≤ Vs<150m/s) 、超高速磨削(Vs≥150m/s)[1]。20世纪90年代以后，人们逐渐认识到高速和超高速磨削所带来的效益，开始重视发展高速和超高速磨削加工技术，并在实验和研究的基础上，使其得到了迅速的发展[2]。 1.1 国外磨削技术的发展 磨削加工是一种古老而自然的制造技术，应用范围遍布世界各地，然而数千年来磨削速度一直处于低速水平。20世纪后，为了获得高加工效率，世界发达国家开始尝试高速磨削技术[2]。在高速、超高速精密磨削加工技术领域，德国及欧洲领先，日本后来居上，美国则在奋起直追[3]。 1.1.1 欧洲磨削技术的发展情况 超高速切削的概念源于德国切削物理学家Carl.J.Salomon 博士1929 年所提出的假设，即在高速区当切削速度的“死谷”区域，继续提高切削速度将会使切削温度明显下降，单位切削力也随之降低[1]。 欧洲高速磨削技术的发展起步早。最初高速磨削基础研究是在20世纪60年代末期，实验室磨削速度已达210-230m/s。70年代末期，高速磨削采用CBN 砂轮。意大利的法米尔( Famir ) 公司在1973年9月西德汉诺威国际机床展览会上，展出了砂轮圆周速度120m/s的RFT-C120/ 50R 型磨轴承内套圈外沟的高速适用化磨床[1] 。德国的Guehring Automation 公司1983 年制造了功率60kW、转速10000r/min、砂轮线速度209m/s[4]和砂轮直径400mm 的强力磨床。该公司于1992 年成功制造出砂轮线速度为140-160m/s的CBN 磨床，线速度达180m/s的样机[5]。Aachen 大学、Bremm 大学等在实验室已完成了Vs为250m/s、350m/ s 的实验。瑞士Studer 公司开发的CBN 砂轮线速度在60m/s 以上，并向120-130m/s方向发展[2、6、7]。目前在试验室内正用改装的S45型外圆磨床进行 280m/s的磨削试验。瑞士S40高速CBN 砂轮磨床，在125m/s时，高速磨削性能发挥最为充分，在500m/s时也能照常工作。 1.1.2 美国磨削技术的发展情况 1967 年，美国的61m/s 磨床投入市场，1969 年生产出80m/s的高速无心磨床。1970 年，本迪克斯公司曾生产了91m/s切入式高速磨床。1971 年，美国Carnegie Mellon大学制造了一种无中心孔的钢质轮，在其周边上镶有砂瓦，其试验速度可达185m/s，工作速度达到125m/s，用于不锈钢锭磨削和切断，也可用于外圆磨削。1993 年，美国的 Edgetek Machine 公司首次推出的超高速磨床，采用单层CBN 砂轮，圆周速度达到了203m/ s，用以加工淬硬的锯齿等，可以达到很高的金属切除率。美国Connectiout 大学磨削研究与发展中心的无心外圆磨床，最高磨削速度250m/s，主轴功率30kW，修整盘转速12000r/min，砂轮自动平衡，自动上料。2000 年美国马萨诸塞州立大学的 S.Malkin 等人，以149m/s的砂轮速度，使用电镀金刚石砂轮通过磨削氮化硅研究砂轮的地貌和磨削机理。至2000年，T. W. Hwang 等人一直在进行超高速磨削研究。目前美国的高效磨削磨床很普遍，一个重要的研究方向是低损伤磨削高级陶瓷，试图采用粗精加工一次磨削，以高的材料去除率和低成本加工高品质的氮化硅陶瓷零件[8]。