砂带磨削金属材料的工艺及机理研究
机械零件砂带磨削的机理和特点
砂带磨削是由砂带、接触轮、张紧轮、工作台等基本部件组成。
接触轮的作用在于控制砂带磨粒对工件的接触压力而使砂带磨粒切削。
张紧轮起张紧砂带的作用，是用铸铁或钢制成的滚轮。
下面本文就来具体介绍一下机械零件砂带磨削的机理和特点。
一、砂带磨削的一般机理接触轮的作用在于控制砂带磨粒对工件的接触压力而使砂带磨粒切削。
接触轮一般用钢或铸铁做心，其上浇注一层硬橡胶制成。
橡胶越硬，金属磨除率越高，而轮面较软，则磨削表面粗糙度值较低。
张紧轮起张紧砂带的作用，是用铸铁或钢制成的滚轮。
张紧力大时，磨削效率高。
由于砂带磨粒排列整齐均匀，具有较小的负前角与较大的后角，且可使磨粒同时参加切削，因此效率高，磨削热产生少、散热效果好。
与砂轮磨削相似，切屑的形成也有弹性摩擦变形、刻划、切削三个阶段，但砂带由于具有上述优点，使磨削工件表面残余应力和加工硬化深度均大大低于砂轮磨削。
二、砂带磨削的特点1、砂带磨削效率高，有很高的金属切除率。
其效率巳达到铣削的10倍、普通砂轮磨削的5倍。
由于摩擦产生热量少，且磨粒散热时间间隔长，可有效减少工件变形、烧伤，有“冷态”磨削之称。
加工精度一般可达普通砂轮磨削的加工精度，有的尺寸精度可达±0.005mm，最高可达0.0012mm，平面度可达0.001mm。
2、砂带与工件柔性接触，具有较好的跑合、抛光作用，可磨削各种复杂的成形面。
工件表面粗糙度可达0.8—0.2微米。
3、适应性强，可在普通车床、立车、龙门刨床等利用砂带磨头对外圆、内圆、平面等进行磨削加工。
4、设备结构简单。
接触轮很少磨损，可使砂带保持恒速；传动链短，增加了磨削的稳定性，机床功率利用率达85%以上。
5、辅助时间少，工件一次定位以后，可多次更换砂带完成全部加工，无需像砂轮那样进行平衡及修整工作。
6、操作简单、维修方便，安全可靠，机床有较高的抗震性。
砂带磨削原理及其应用
砂带磨削原理及其应用
《砂带磨削原理及其应用》
砂带磨削是一种常见的金属表面加工方法，广泛应用于各个领域。
它以砂带作为磨料，通过机械设备的运动和控制精度，实现对工件表面的切削、修整和磨光。
砂带磨削原理主要包括磨料与工件之间的相互作用和磨料自身的特性。
在砂带磨削过程中，磨料颗粒通过与工件表面接触，并导致切屑的形成和去除。
磨料的选择主要取决于工件材料的硬度和加工要求。
常用的磨料材料包括氧化铝、碳化硅和氮化硼等。
磨料的尺寸和形状也会影响磨削效果，一般来说，细小而均匀的磨料颗粒可以提供更好的表面粗糙度。
砂带磨削的应用十分广泛。
在制造业中，砂带磨削可以用于金属零件的加工和形状修整。
它可以去除金属表面的氧化层、锈蚀和磨损，使其表面重新恢复平整和光滑。
砂带磨削还可以用于各种工业设备的维修和保养，例如航空发动机的叶片修复和汽车引擎零部件的修整。
此外，砂带磨削在木工、家具制造和装饰行业中也有广泛应用。
它可以用于木材的平整和修整，使其表面光滑且具有一致的粗糙度。
在家具制造中，砂带磨削可以用于拼板的修整和家具表面的精加工。
同时，砂带磨削还可以用于地板和墙面的抛光和修整，使整个空间更加美观。
总而言之，砂带磨削作为一种常见的金属表面加工方法，在各个领域有着广泛的应用。
其原理是通过砂带与工件的相互作用，实现对工件表面的切削和磨光。
在制造业、木工和家具制造等行业中，砂带磨削都发挥着重要的作用，为工件的加工和表面修整提供了有效的解决方案。
12Cr1 MoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究
12Cr1 MoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究
张磊;余维才;黄云
【期刊名称】《钢管》
【年(卷),期】2011(040)002
【摘要】研究了5头无心外圆砂带磨床磨削12CrlMoVG合金钢管的磨削工艺.通过对比试验,找出了影响砂带磨削12Crl MoVG合金钢管表面材料去除量和表面质量的原因,得出了较优的砂带磨削工艺参数.将该工艺参数用于钢管镀覆前的机械加工处理,可提高钢管加工质量和加工效率,降低生产成本.
【总页数】6页(P29-34)
【作者】张磊;余维才;黄云
【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044;重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心,重庆400021;攀钢集团成都钢钒有限公司金堂分公司,四川成都610403;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044;重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心,重庆400021
【正文语种】中文
【中图分类】TG142.21;TG580.61+9.2
【相关文献】
1.机器人自适应砂带磨削镍基高温合金精铸叶片试验研究 [J], 赵赟;黄云;常涛岐;张新冬;段练;刘明星;邹莱;肖贵坚
2.基于钛合金砂带磨削的磨削率、表面质量及砂带寿命性能试验研究 [J], 刘瑞杰;
黄云;黄智;肖贵坚
3.预应力砂带磨削钛合金表面完整性的试验研究 [J], 费亚;黄云;邹莱;陈亚雄
4.砂带磨削不锈钢管材表面粗糙度的试验研究 [J], 吴玉厚;宋振武
5.航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术及其试验研究 [J], 黄云; 侯明明; 刘阳; 肖贵坚; 张友栋; 宋康康
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
金属磨削工艺技术
金属磨削工艺技术金属磨削工艺技术是一种将金属材料表面修整、精加工的工艺技术。
它能够通过磨砂、磨光等方式，去除金属材料表面的毛刺、氧化层和脏污，使工件表面更加平整光滑，减少摩擦和磨损，提高工件的加工精度和表面质量。
本文将从金属磨削工艺技术的基本原理、主要磨削方法和应用领域三个方面进行阐述。
金属磨削工艺技术的基本原理是借助研磨液和研磨剂的作用，通过磨粒的研磨和击打作用，与工件表面进行摩擦磨削，从而实现对工件表面的修整和精加工。
磨粒的选用、磨削速度、压力和磨削时间等参数的合理控制，能够实现不同程度的磨削效果和磨削精度。
此外，磨削过程中还需要注意冷却液的使用，以防止工件因过热而发生变形和损坏。
金属磨削工艺技术主要有磨砂和磨光两种方法。
磨砂是指利用砂带、砂轮等磨具对金属材料进行磨削，常用于工件粗加工和表面修整。
磨砂能够实现较高的去除率和加工效率，但表面质量相对较差。
磨光是指利用研磨液和研磨剂对金属材料进行磨削，常用于工件的精加工和表面处理。
磨光能够实现较好的表面质量和光泽度，但加工效率相对较低。
根据不同需求，还可以结合使用磨砂和磨光方法，综合考虑去除率、加工效率和表面质量等因素，选择合适的磨削方法。
金属磨削工艺技术在工业生产中广泛应用于各种金属加工行业，如机械制造、汽车制造、电子制造等。
例如，在机械制造中，金属磨削工艺技术能够实现对轴承、齿轮、曲轴等零部件的表面修整和精加工，提高零部件的精度和耐磨性；在汽车制造中，金属磨削工艺技术能够实现对汽车发动机缸体、汽缸套等关键零部件的表面处理，提高汽车的动力性能和耐久性；在电子制造中，金属磨削工艺技术能够实现对电子元器件的表面处理和封装，提高元器件的性能和可靠性。
此外，金属磨削工艺技术还可以应用于金属模具的制造、航空航天器的制造和核工业的加工等领域。
综上所述，金属磨削工艺技术是一种重要的金属加工技术，通过磨砂和磨光等方法，能够实现对金属材料表面的修整和精加工。
它在机械制造、汽车制造和电子制造等行业中有着广泛的应用。
2014年-09-精密超精密砂带磨削
砂带磨削的适用范围
复杂异型工件的抛磨，曲面工件的成型磨削，难度较大，然而利用砂 带的柔性可以方便的加工各种复杂曲面，曲率半径仅为3mm的内圆角， 砂带磨削也可对其进行加工。 如飞机发动机叶片、汽轮机叶片、导航叶片、聚光镜灯碗、反射镜、 餐具、手柄、水暖器具等等都可用砂带进行高效率高质量的抛磨加工。
美国三家著名 的砂带集团开 发了四万多种 不同规格的砂 带，55家公司 向工业界提供 砂带磨削机
英、日、德 等国家大约 有25家企业 集团也在积 极制造砂带 磨削机
全世界的发 达国家每年 向工业界提 供各类砂带 磨削机40万 台，砂带近 9500万㎡
砂带磨削国内外发展状况
2.砂带磨削应用领域 砂带磨削应用领域在日趋扩大，从一般家庭生活到工业生产和各个 领域无所不用，如钢铁工业、航空航天工业、机械加工、造船业、铸造
这种类型主要用于抛光，可以获得较高的加工表面光洁度：
砂带磨削装置的几种主要类型
2.定心外圆砂带磨削： 左图1所示为接触轮磨削型； 右图2所示为自由磨削型.
砂带磨削装置的几种主要类型
3.内圆砂带磨削： 下图为砂带磨削剪刀手指孔示意图：
砂带磨削装置的几种主要类型
4.平面砂带磨削： 左图1所示为支撑轮结构形式； 右图2所示为支撑板结构形式.
6.橡胶接触轮的硬度：
在同等磨削力情况下，接触轮的硬度大，则对工件的压强也大，同 时工件加工表面粗糙度也相应升高.
砂带磨削的精度问题 1.精密砂带磨削：
• 砂带粒度W63~W28
• 加工精度1μm，Ra0.025μm
2.超精密砂带磨削：
• 砂带粒度W28~W3 • 加工精度0.1μm，Ra0.025~0.008μm
砂带磨削的机理和特点
大型钛合金复合板材恒压砂带磨削关键技术研究
关 键词 ： 合金 复合板 材 ； 带磨 削 ； 糊 自适应控 制 ； ｔ ｂ仿 真 ； 钛 砂 模 Ｍａ ａ ｌ 恒压 随 型
中 图 分 类 号 ： Ｈ ６ Ｔ ６ Ｔ １ ；Ｇ ５ 文献标 识码 ： Ａ
Ｔｈｅ Ｋ ｅ ｃ ｎｏ ｏ ｉｓ ｏ ｔ ｎｉ ｌｏ ｍ ｐ ｓｔ ａ ｅ ｓ ｄ ｏ ｙ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｅ ｎ Ｔｉａ ｕｍ Ａ ｌ ｙ Ｃｏ ｏ ｉｅ Ｐｌ ｔ ｓ Ｂａ ｅ ｎ Ａｂｒ ｉｅ ＢｅｔＧ ｒ ｎ ｎｇ ｗ ｉｈ Ｃｏ ｔ ｎｔＰｒ ｓ ｕｒ ａｓｖ ｌ ｉ ｄｉ ｔ ｎｓａ ｅ ｓ ｅ
文 章 编 号 ：０ １—２ ６ （ ０ １ ０ １０ ２ ５ ２ １ ） ９—０ ９ ０ ９—０ ４
大 型钛 合 金 复 合 板材 恒 压 砂 带 磨 削 关 键 技 术 研 究
娄 心 豪 刘瑞 杰 ， 国庆 ， 张
（ ． 国空 空 导 弹 研 究 院 ， 南 洛 阳 １中 河 ４ １０ ；２ 重 庆 大 学 机 械 传 动 国 家 重 点 实 验 室 ， 庆 ７０ ９ ． 重 ４ ０２ ） ０ ０ １ ４ ０４ ； ． ０ ０ ４ ３ 重庆 市材 料表 面精 密加 工及 成套 装备 工程 技术研 究 中心 ， 重庆
第 ９Байду номын сангаас
２１ ０ １年 ９月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｕｌ ｒ Ｍ ａ ｈｉ ｏ ｄ ａ ｃ ｎｅ Ｔｏ ｌ＆ Ａ ｕｔ ｍ ａ ｉ ａ ｏ ｔｃ Ｍ ｎｕｆ ｃ ｕｒｎｇ Ｔｅ ｈｎ ｑ ａ ｔ ｉ ｃ ｉ ｕｅ
ＮＯ ９ ．
Ｓｅ ｐ． ２ １１ ０
ｓ ｕａｉ ｆ ｈ ｏ ｔ ｌｄｏｊｃ． ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｅ ｈ ｔ Ｕｓ ｇｔｅａａ ｔ ｅＦ Ｚ － Ｉ ｏ ｏ ｎ ｍ ｔｎ ｔ ｉ ｌ ｏ ｏ ｅｃ ｎｒ ｌ ｂｅｔ Ｔ ｅｒｓｌ ｈ ｗ ｄｔａ： ｉ ｄｐ ｉ ＵＺ Ｙ ＰＤ ｃｍｐ ｕ ｄ ｏｅ ｓ ｎ ｈ ｖ
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
12CrlMoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究
12CrlMoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究张磊1，2，余维才3，黄云1，2(1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心；重庆40021；3．攀钢集团成都钢钒有限公司金堂分公司，四川成都610403)摘要：研究了5头无心外圆砂带磨床磨削12CrMoVG合金钢管的磨削工艺。
通过对比试验，找出了影响砂带磨削12Cr1MoVG合金钢管表面材料去除量和表面质量的原因，得出了较优的砂带磨削工艺参数，将该工艺参数用于钢管镀覆前的机械加工处理，可提高钢管加工质量和加工效率，降低生产成本。
关键词：12Cr1MoVG合金钢管；砂带磨削；表面材料去除量；表面粗糙度；堵塞程度；砂带寿命12Cr1MoVG是珠光体耐热合金结构钢，具有较好的高温力学性能，冷变形时塑性高，无回火脆性倾向，切削加性较好，焊接性尚可，一般在高温正火及高温回火状态下使用；主要用于超高压锅炉中工作温度≤570—585℃的过热器管、介质温度≤570℃的管路附件(法兰、法兰盖等)，以及其他用途的锻件(如平孔盖、温度计插座)[1-4]。
在对12Cr1MoVG合金钢管外表面制作防腐涂层(涂油或镀铜等)之前需要除去表面的氧化皮和缺陷层等，并保证一定的表面粗糙度，避免应力集中，保证其使用强度。
目前常用的处理方法有清洗、工具除锈、酸洗、抛丸除锈等4类，而抛丸除锈是最理想的管道除锈处理方式。
抛丸除锈的原理是通过大功率电机带动叶片高速旋转，使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料高速喷射于金属表面，在冲击和摩擦作用下，清除金属表面的铁锈及其他污染，并得到有一定精糙度的，显露金属本色的表面。
该处理方法一方面彻底清除了铁锈、氧化物和污物；另一方面在磨料猛烈冲击和摩擦力的作用下，使钢管达到所需要的表面粗糙度【5】。
但这种表面处理方式很容易将抛丸所使用的磨料嵌入到待加工钢管的表面，加速了钢管表面的电化学腐蚀，不仅成本高，而且提高钢管表面质量的能力有限。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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,
对于不同的金属材料,尽可能提高砂带线速度,并合理选用磨削压力、砂带磨料、磨削液和采用高粒度号砂带等措施可有效改善金属材料砂带磨削的表面加工质量。
③磨平磨钝是砂带磨粒最主要的磨损形式,其磨损受磨削压力、砂带线速度、工件材料硬度和磨削液等因素的影响较大。
④氧化铝和锆刚玉磨料的砂带在一定时间内的磨损较之陶瓷磨料的砂带更快,磨损高度降低更多;陶瓷磨料的砂带在一定累积金属切除量内的磨损量明显少于氧化铝和锆刚玉磨料的砂带。
⑤砂带磨削过程中金属材料与陶瓷磨料间的的作用机理较为复杂,其主要包括磨削烧伤机理、粘着磨损机理和相变机理等。