砂带磨削工艺简介
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。
高速磨削方法简介
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要求及原理
由于磨削深度大，砂轮与工件的接触弧长比 普通磨削大几倍至几十倍，磨削力、磨削功率和 磨削热大幅度增加，故要求机床刚度好、功率大， 并设有高压大流量的切削液喷射冷却系统,以便有 效地冷却工件，冲走磨屑。
缓进给磨削大多采用陶瓷结合剂的大气孔、 松组织的超软普通磨料砂轮，以保证良好的自锐 性、足够的容屑空间和避免工件表面烧伤；也可 采用聚氨脂树脂结合剂砂轮或超硬磨料砂轮。 这种磨削的加工效率可比普通磨削高1～5倍, 磨削精度可达2～5微米，表面粗糙度达Ra1.25～ 0.16微米。
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！
高效磨削的世界历史发展
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。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) 目前世界发达工业国家，如德国、美国、日本等超高速 磨削加工技术己趋成熟，实际应用的超高速磨削速度在 200- 300m/s 之间，试验室磨削速度己达500m/s。中国超 高速磨削研究起步较晚，到目前为止仅仅停留在试验室中， 东北大学以蔡光起教授为首的研究小组在国家自然科学基 金和教育部重大科学项目的资助下正在进行电镀、陶瓷结 合剂CBN 砂轮的超高速高效、高精、快速点磨削的研究， 最高磨削速度达200m/s，部分研究成果达到世界先进水平。
其中 日本的丰田工机、三菱重工、冈本机床制作所等公司均 能生产应用CBN 砂轮的超高速磨床。至2000 年，日本已进行 500m/s的超高速磨削试验。Shinizu 等人，为了获得超高磨削 速度，利用改造的磨床，将两根主轴并列在一起:一根作为砂 轮轴，另一根作为工件主轴，并使其在磨削点切向速度相反， 取得了相对磨削速度为Vs + Vw 的结果。因此，砂轮和工件 间的磨削线速度实际接近1 000m/s。这是迄今为止，公开报 道的最高磨削速度。
磨削技术的发展及关键技术-文献综述
磨削技术的发展及关键技术摘要：砂带磨削几乎能用于加工所有的工程材料，作为在先进制造技术领域有着"万能磨削"和"冷态磨削"之称的新型工艺，砂带磨削已成为与砂轮磨削同等重要的不可缺少的加工方法。
综观近几年来国内外各类机床及工具展览会和国际生产工程学会的学术会议，结合砂带磨削在国内外各行业的应用状况，可以看出砂带磨削在制造业中发挥着越来越重要的作用，有着广泛的应用及广阔的发展前景。
关键字：磨削砂带机床技术Keyword:Grinding Abrasive belt Machine tool Technology一，前言砂带磨床是一种既古老而又新兴的工艺。
近30多年来,粘满尖锐砂粒的砂布或砂纸制成一种高速的多刀多刃连续切削工具用于砂带磨床之后,砂带磨削技术获得了很大的发展。
这种砂带磨削技术远远超越了原有的只用来加工和抛光的陈旧概念。
现在砂带磨床的加工效率甚至超过了车、铣、刨等常规加工工艺,加工精度已接近或达到同类型机床的水平,机床功率的利用率领先于所有的金属切削机床,应用范围不仅遍及各行各业,而且对几乎所有的材料,无论是金属还是非金属都可以进行加工。
长期以来不大引人注意的砂带磨削工艺现在正进入现代化发展的新阶段。
而数控磨床又是磨床的发展方向，所以研究数控砂带磨床本有很大的意义。
【正文】一.磨削技术的发展及关键技术1.磨削技术发展史高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快，如德国的Aachen大学、美国的Connecticut大学等，有的在实验室完成了速度为250m/s、350m/s、400m/s的实验。
据报道，德国Aachen大学正在进行目标为500m/s 的磨削实验研究。
在实用磨削方面，日本已有200m/s的磨床在工业中应用。
我国对高速磨削及磨具的研究已有多年的历史。
如湖南大学在70年代末期便进行了80m/s、120m/s的磨削工艺实验。
精密加工技术
b.混粉加工方法
在放电加工液内混入粉末添加剂 ，以高速获得光泽面的加工方法称 之为混粉加工。该方法主要应用于 复杂模具型腔，尤其是不便于进行 抛光作业的复杂曲面的精密加工。 可降低零件表面粗糙度值，省去手 工抛光工序，提高零件的使用性能 （如寿命、耐磨性、耐腐蚀性、脱 模性等）。混粉加工技术的发展， 使精密型腔模具镜面加工成为现实 。
真空热处理炉已广泛采用了计算机 控制,目前已发展到真空化学热处理 和真空气淬热处理，包括高压真空 气淬、高流率真空气淬和高压高流 率真空气淬技术等。另外，激光热 处理技术在国外已广泛用于航空、 航天、电子、仪表等领域，如各种 复杂表面件、微型构件、需局部强 化处理构件、微型电子器件、大规 模集成电路的生产和修补、精密光 学元件、精密测量元件等。
4.数控电火花加工新工艺的应用
a.标准化夹具
数控电火花加工为保证极高的重 复定位精度且不降低加工效率，采用 快速装夹的标准化夹具。标准化夹具 ，是一种快速精密定位的工艺方法， 它的使用大大减少了数控电火花加工 过程中的装夹定位时间，有效地提升 了企业的竞争力。目前有瑞士的 EROWA和瑞典的3R装置可实现快速精 密定位。
5、抛光 是利用机械、化学、电 化学的方法对工件表面进行的一种微 细加工，主要用来降低工件表面粗糙 度，常用的方法有：手工或机械抛光 、超声波抛光、化学抛光、电化学抛 光及电化学机械复合加工等。手工或 机械抛光加工后工件表面粗糙度 Ra≤0.05µm，可用于平面、柱面、曲 面及模具型腔的抛光加工。超声波抛 光加工精度 0.01~0.02µm，表面粗糙 度Ra0.1µm。化学抛光加工的表面粗糙 度一般为Ra≤0.2µm。电化学抛光可提 高到Ra0.1~0.08µm。
模糊控制技术是由计算机监测来 判定电火花加工间隙的状态，在保持 稳定电弧的范围内自动选择使加工效 率达到最高的加工条件；自动监控加
砂 带 磨 削
平面的砂带磨削 1—传送带； 2—工件； 3—砂带； 4—张紧轮；
5—压轮； 6—支承板
砂带是砂带磨削的主体。它由磨粒、结合剂、基体材料三要素 组成，是一种特殊形态的多刀、多刃切削工具。其切削功能主要由 用结合剂黏合在基体上的磨粒来完成。磨粒采用静电植砂法均匀直 立于基体上，锋口向上、定向整齐排列，等高性好，容屑间隙大， 接触面小，具有较好的切削性能。砂带结构如图所示。
砂带与工件是弹性接触， 且砂带磨钝后不能修整， 故其磨削精度比砂轮磨 削低。
机械制造工艺与设备
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机械制造工艺与设备
砂带磨削
砂带磨削
1.1 平面的砂带磨削
如图所示为平面的砂带 磨削。砂带磨床由传送带、 砂带、张紧轮、压轮和支承 板组成。砂带3安装在张紧轮 4和压轮5上，并在压轮5的带 动下高速旋转，这是砂带磨 削的主运动。工件2由传送带 1向前输送实现进给运动。砂 带3的旋转方向必须和工件2 的进给方向相反。
砂带结构 1—表层结合剂； 2—磨粒； 3—基体； 4—底层结合剂
1.2 砂带磨削的特点
砂带磨削的特点如下：
砂带磨削可以用于平面、外圆、
内圆、复杂异形面的磨削加工，
适用性较广，尤其适于磨削特大、
特宽工件的表面。
砂带磨削所用设备
2 3
较简单，磨削效率
高。
1
4
Hale Waihona Puke 5砂带需要时常更换，消耗较大。
砂带磨削时的散热性较好， 磨削表面不易烧伤，表面 质量高。
砂带磨削介绍
砂带磨削介绍(一) 现状涂附磨具是指用粘结剂把磨料粘附在可挠曲基材上的磨具.过去俗称“砂布、砂纸”,是磨具三大系列之一,又称柔性磨具.由于其产品的多样性,涉及使用的范围到各行各业,如航空、铁道、汽车、机床、木材、及木器、玻璃、造船、建筑、建材、自行车、不锈钢制品、漆器和轻工产品等…….是工业和民用的常用易耗工具,凡各类制品的表面磨削、修饰、抛光，均大多选用涂附磨具.它在全世界销售很广,经粗略计算1995-1996年,每年年产涂附磨具3.5-3.8亿平方米,销售额约17.5-24亿美元.在工业发达的德、美、法、英、日等国,涂附磨具独占三大磨具之首.涂附磨具、固结磨具、超硬磨具三者销售额比例，美国1995年已达48:36:10.这证明“涂附磨具”在市场占有率在上升,部分产品代替了固结磨具.这个结构性的变化,已被我国磨料磨具同行业人士所接受.今天,事实已证明,在我国涂附磨具也正与世界接轨,逐步成为磨料磨具行业中新的增长点.我国生产和使用涂附磨具的历史悠久,四十年代旧中国张页式砂布砂纸、耐水砂纸仅有生产作坊，当时采用双辊子单机上胶、手工植砂、箱式固化和单台辊复胶，新中国成立后，逐步发展为平跪式连续生产线，五十年代中期第二砂轮厂从当时的民主德国引进了悬挂式连续生产线，但产品仍为动物胶为主的张页式砂布和浸渍纸醇酸树脂为主的张页式耐水砂纸，这些产品只限于机械维修钳工打磨的使用和家具、木器加工手工打磨用.涂附磨具的品种很多,发展到今天已不下数种.如张页式砂纸、砂带、页轮、钢纸磨片、叠盘、磨头等等.砂带是涂附磨具家族的一个大的成员,砂带磨削有着不可比拟的高效率高经济性以及广泛的应用范围，砂带磨削有“万能磨削”之称.六十年代以前为满足国内军工部门的需要,试制和生产了用圆筒布为基体的无接头砂带,当时而言,是在自力更生精神的感召下,试制生产了低档水平的砂带,填补了国内砂带生产的空白,但由于设备圆筒布基和技术工艺的限制，只能生产宽度在600mm以下，长度在3000 mm以内的小型无接头布基砂带，品种与规格的单一和局限，极大地影响了砂带的发展，其产量长期徘徊在五六万平方米的水平上，而且一直局限在少数航空和军工部门使用.到了八十年代根据国外砂布发展的趋势和国内磨削加工的实际需要,首先由现在白鸽(集团)股份责任公司从德国全套引进高档涂附磨具生产线(包括棉布处理生产线、涂附磨具制造线和砂带转换线)，才便我国涂附磨具品种和质量都提高到一个新的水平.嗣后上海砂轮厂引进了除原布生产线外在德国、瑞士引进了成套生产设备和专用技术。
国内外砂带磨削的研究
国内外砂带磨削的研究、发展和应用情况一、砂带磨削技术随着砂带制造水平,特别是磨料涂敷能力的提高,砂带磨削技术已经进入了全新的领域。
近年来又发展研制了高磨料锆刚玉,因之出现了高效砂带磨削,显著地提高了砂带切削效率和砂带使用寿命,其材料切除率已经大于100㎜3/mms。
并且每毫米宽砂带加工各种钢材,切除工件材料体积已经大大超过200 mm3/mm,加工效率甚至超过了常规的车、铣、刨加工,因此,砂带磨削技术的发展,方兴未艾。
在美国、日本、西欧等工业发达国家都非常重视砂带磨削技术的开发与应用,因此,砂带磨削机床与砂带生产与日俱增。
到1977年美国砂带磨床的总数已突破4000台,包括砂带抛光机在内已达5800 0台上。
目前,日本、美国砂带与砂轮的产量已接近1:1。
我国砂带磨削是五十年代末期开始应用,由航空工业部门引进国外仿型窄砂带磨床加工发动机叶片开始的。
近几年来,随着我国工业发展和国外新技术引进以及砂带磨削技术和砂带制造技术的不断发展,砂带磨削技术发展也加快了速度。
如北京市胶合板厂、上海印刷机械厂、沈阳市大理石厂以及沈阳市陶瓷分厂等单位对非金属材料进行砂带磨削试验都取得了较好的效果,我国机械行业也有了设计研究砂带磨床的专业队伍。
沈阳市机电设计院于1982年设计的带锯连续抛光机和橡胶板砂带平面磨床已分别在上海与沈阳成功地用于生产。
沈阳磨床厂砂带磨床研究所研制的叶片砂带磨床和300x100m m 砂带平面磨床、无锡机床厂生产的无心外圆砂带磨床、北京第二机床厂生产的凸轮轴和凸轮表面砂带抛光机以及天津、沈阳、郑州等地生产的各种砂带都为我国机械行业砂带磨削技术发展作出了有益的贡献。
但是,我国砂带磨削技术,包括砂带磨床设计与、造砂带制造技术,与工业发达国家如美国、日本、西欧相比较,差距很大。
在机械行业中,砂带专用机床还一比较少见;常见的是装在各种机床上的砂带磨头,从技术程度上来说,还是比较低档的。
砂带磨削技术近加3年内在国内外取得长足进步与这项技术的固有特点有密切关系。
砂带磨削力范围
砂带磨削力范围
砂带磨削是一种常用的表面处理方法，包括了金属表面的修整、表面的精密加工和去除表面残留物等。
砂带磨削的作用是通过磨削机将带状砂布绕在轮子上，然后将带子推进进行工件表面的磨削。
不同类型的砂带的磨削力范围有所不同。
砂带的磨削力大小受到多种因素的影响，比如砂带的类型、粗细度、磨削头形状、工作面积等等。
一般来说，砂带磨削可以分为平面磨削、平面磨削与圆柱磨削结合、边缘磨削、钳口磨削、内孔磨削、曲面磨削和轮廓磨削等。
各种砂带磨削的磨削力范围如下。
1. 平面磨削：在平面磨削中，磨削力的大小通常是砂带宽度的1/3至1/2，这个力的大小对于材料抛光和表面磨削来说是非常合适的。
4. 钳口磨削：在钳口磨削中，磨削力取决于工件的大小和磨削头的大小。
7. 轮廓磨削：在轮廓磨削中，磨削力的大小是由砂带宽度、磨削头大小和形状、工作面积和工件材料等多种因素确定的。
总之，砂带磨削力范围的大小受到多种因素的影响，包括砂带的类型、粗细度、磨削头形状、工作面积等等。
磨削力的大小对于工件表面的加工品质和磨削效率都有很大的影响，需要在实际应用中进行选择。