機床用砂帶磨的研制和使用

趙嘉馨+曹晗曦

摘 要：對于表面粗糙度要求較高，零件尺寸和重量較大的端蓋和軸類零件，用砂帶磨代替砂輪加工是一個有效的方法。砂帶磨具有許多優(yōu)點和廣泛的應(yīng)用范圍。文章以一種機床用砂帶磨的研制和使用為例進行了簡單探討，并與傳統(tǒng)砂輪進行對比，對其優(yōu)點進行了介紹。同時，通過當前國內(nèi)外砂帶磨削技術(shù)的現(xiàn)狀分析了目前砂帶磨的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：砂帶磨削；砂帶；研制

在現(xiàn)代機械加工行業(yè)中，許多加工要求較高的零件都需要在完成粗加工，半精加工，精加工工序后進行粗磨和精磨，所以砂輪是機械工廠最常見的機械設(shè)備之一。但是采用普通砂輪不便磨削細長桿件，而且在磨削過程中如果離心力超過自身強度極限，砂輪會發(fā)生破碎，出現(xiàn)嚴重事故。然而要提高生產(chǎn)率和提生產(chǎn)質(zhì)量必須大幅度提高砂輪線速度。砂帶磨可以有效地避免砂輪破碎，不用擔心提高線速度，同時方便加工端蓋和軸類零件。因此用砂帶磨代替砂輪進行加工成為磨削行業(yè)新的發(fā)展方向。

砂帶磨是根據(jù)工件形狀，用相應(yīng)的接觸方式及高速運動的砂帶對工件表面進行磨削和拋光使其達到粗糙度要求的一種新工藝。本文以研制和使用一種機床用砂帶磨為例對有關(guān)問題進行簡單介紹并與傳統(tǒng)砂輪進行對比。

1 產(chǎn)品研制的目標

根據(jù)車間實際需求，此機床用砂帶磨主要適用于1.6米立車、2.5米立車、3.4米立車、5米立車及5米臥車、8米臥車等車床?？墒褂矛F(xiàn)場環(huán)境配置，方便拆卸安裝，主要用來作為粗磨、去毛刺、大余量磨削、精磨、細磨、及成形磨削之用，以滿足零件尺寸和重量較大，表面粗糙度要求較高的端蓋和軸類零件的加工需求。

2 產(chǎn)品研制的技術(shù)原理

此機床用砂帶磨是將砂帶套在驅(qū)動、從動輪上，在張緊的狀態(tài)下，裝夾在機床設(shè)備上，按照所需加工工件的粗糙度要求，在一定的壓力作用下，使高速運轉(zhuǎn)著的橡膠輪帶動砂帶與所需加工面接觸，產(chǎn)生摩擦，最終將工件表面加工到所要求質(zhì)量的一種冷態(tài)磨削方式。

3 產(chǎn)品研制的過程與使用

首先，根據(jù)車床的裝卡方式，在考慮節(jié)約用料的同時，設(shè)計出適合裝卡的底板形狀，以便適應(yīng)在各種車床上的應(yīng)用。采用可調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)對驅(qū)動輪和從動輪的安裝方式進行設(shè)計，方便靈活應(yīng)用和砂帶的拆卸。然后根據(jù)加工需求制定磨削面尺寸，計算出合理的調(diào)節(jié)范圍和驅(qū)動輪與從動輪的中心距，從而選擇相應(yīng)規(guī)格的砂帶和驅(qū)動、從動輪。砂帶的磨料選取參照砂輪的規(guī)范，底襯采用高強度尼龍布，并用高強度粘接劑粘對尼龍進行粘接，粘接時壓平尼龍，將所有接觸處全部粘牢。為防止砂帶打滑，選用輪轂為橡膠材質(zhì)的輪子。為了確保輪子的結(jié)構(gòu)合理，應(yīng)對金屬輪尺寸及膠層的粘合強度進行校核。粘接時，將底輪清理干凈，在底輪面上涂改性粘接劑，然后將壓好的膠片包于底輪上，最后合模硫化。根據(jù)常見加工工件材質(zhì)和表面的磨削和拋光要求，決定采用硬度較低的膠面輪，并配以較低的線速度?？梢跃徑鉀_擊振動，擴大彈性調(diào)整量，防止摩擦功增大，減小電機功率耗損和提高使用壽命。

砂帶屬于一種多齒微刃型切削工具，砂帶磨在現(xiàn)場應(yīng)用時需注意以下幾點：（1）根據(jù)不同加工需求選擇不同磨粒的砂帶。因為砂帶磨粒的粒度與磨削后工件表面質(zhì)量有直接關(guān)系。磨削后的表面粗糙度要求越高，應(yīng)選用粒度越小的砂帶。（2）開動機器前，應(yīng)調(diào)節(jié)好砂帶的張緊度和位置，檢查砂帶是否有破損或受潮，帶速度穩(wěn)定后才能使用，以避免加工過程中砂帶斷裂等情況，影響加工質(zhì)量和操作安全。（3）規(guī)范操作，磨削時工人要站在設(shè)備側(cè)面工作，盡量避免砂帶旋轉(zhuǎn)面。（4）磨削前要檢查工具是否夾緊，磨削時砂帶要慢慢接觸工件，不能太快或太用力。砂帶沿工件軸線的縱向進給，進給量一般控制在砂帶寬度的一半以內(nèi)，如精加工時可適當減少一些。（5）磨削結(jié)束后立即關(guān)閉電源，避免機械長時間空轉(zhuǎn)。（6）定時檢修設(shè)備，清除雜質(zhì)，以免外部雜物進入砂帶和橡膠輪之間。

4 產(chǎn)品的特點

在如今機械加工行業(yè)中，砂帶磨削因其加工特點和優(yōu)越性越來越成為一種重要的加工方法。在現(xiàn)場的應(yīng)用后對砂帶磨總結(jié)了以下幾個特點：（1）此機床用砂帶磨可以用于加工表面粗糙度要求較高的端蓋和軸類零件?？煞奖愕匕惭b于常用的車床上，增加了這些車床的使用功能，同時解決了一些難加工要求較高的不便加工的細長桿零件的精密加工。使磨削加工工藝擁有了更強的適應(yīng)。（2）砂帶磨使用時，不但可以降低工件表面的粗糙度值，保證表面精度，還可以對表面進行強化，提高了它的疲勞性能。（3）驅(qū)動輪和從動輪輪面采用橡膠材質(zhì)，在磨削中對工件的正壓力就比普通砂輪對工件的正壓力小得多。因而具有較強的校正工件形狀誤差和減少工件恢復(fù)性變形的能力，可以提高加工精度和表面光潔度。（4）驅(qū)動輪、從動輪設(shè)計為可調(diào)節(jié)形式，可以在一定范圍內(nèi)設(shè)定的驅(qū)動輪和從動輪中心距，方便砂帶更換，給現(xiàn)場應(yīng)用帶來很大方便。（5）砂帶磨可以使工件在磨削加工時仍能保持低溫狀態(tài)，避免了工件燒傷的可能。（6）制造、保存、安裝、砂帶都比砂輪簡單，成本低安全性好，噪音和粉塵小，且易于控制，環(huán)境效益好。（7）砂帶磨削工藝靈活性大、適應(yīng)性強，使用安全，應(yīng)用范圍極其廣泛。

5 國內(nèi)外砂帶磨的應(yīng)用情況

國外砂帶磨削技術(shù)發(fā)展較早，從一般家用到工業(yè)生產(chǎn)，砂帶磨削在各個領(lǐng)域無所不在，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，砂帶磨削從應(yīng)用中吸取了大量經(jīng)驗，已經(jīng)步入了新的階段。砂帶組成和制造工藝都取得了很大進步，已有多種砂帶系列。

隨著國外砂帶磨削技術(shù)的不斷進步，國內(nèi)砂帶磨削技術(shù)的研究和應(yīng)用也越來越得到關(guān)注。雖然砂帶品種較少，質(zhì)量有待提高，但已經(jīng)逐步開始應(yīng)用和推廣。在砂帶制造中采用一系列新工藝來提高砂帶的質(zhì)量，接頭處的柔韌性與整條砂帶的柔韌性逐漸趨于一致，加工精度和表面質(zhì)量都在進一步提高。

6 結(jié)束語

通過實際設(shè)計和制造，對砂帶磨的結(jié)構(gòu)和功能進行了深入的了解，發(fā)現(xiàn)并解決了很多問題?？偨Y(jié)了經(jīng)驗，以便今后進行改進和應(yīng)用。對此種機床用砂帶磨與一般常規(guī)的加工方法相比，確定其可以很好地對加工要求較高的端蓋和細長桿類零件進行優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的加工。同時，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、方便拆卸、制造使用成本低，具有許多優(yōu)點和廣泛的應(yīng)用范圍。因此，砂帶磨安裝在常用機床上代替砂輪和磨床，對工件進行磨削加工是高效可行的。

同時也發(fā)現(xiàn)許多問題，例如工作時砂帶張力過大，機器震動過度，有雜質(zhì)進入等，都是今后要改進的問題。

參考文獻

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