砂帶磨削經(jīng)過近三十年的發(fā)展,現(xiàn)已成為一項較完整且自成體系的新的加工技術(shù)。因其加工效率高、應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強、使用成本低、操作安全方便等特點而深受用戶青睞。在國外,砂帶磨削技術(shù)已有了很大的進步,其加工對象和應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛,它幾乎能加工所有的工程材料,從一般日常生活用具到大型宇航器具無所不可應(yīng)用,并已成為獲取顯著經(jīng)濟效益的一種重要手段。其作為一種加工技術(shù)之所以受到人們?nèi)找鎻V泛的重視,得到迅速發(fā)展,是因為它具有以下一些重要的特點:
一、磨削性能
砂帶磨削是一種彈性磨削,是一種具有磨削、研磨、拋光多種作用的復(fù)合加工工藝。
二、砂帶的磨粒
砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力,所以其磨削效率非常高。砂帶磨削效率高表現(xiàn)在它的切除率、磨削比(切除工件重量與與磨料磨損重量之比)和機床功率利用率三個方面都很高。目前已知的砂帶磨削對鋼材的切除率已達(dá)到700mm3/mm·s,甚至超過了車削或銑削等。砂帶的磨削比大大超過了砂輪,高達(dá)300:1,甚至400:1,而砂輪才30:1。砂帶磨床的功率利用率,遠(yuǎn)在砂帶磨削發(fā)展初期就已達(dá)到80%,領(lǐng)先于其它機床,而今則高達(dá)96%,相比之下,砂輪磨床只有52%,銑床57%,車床65%,所以砂帶磨削還是一種很好的節(jié)能加工技術(shù)。
三、冷態(tài)磨削
砂帶磨削工件表面質(zhì)量高。這除了因其具有磨削、研磨和拋光的多重作用外,還因為:相對砂輪磨削而言,砂帶磨削有"冷態(tài)磨削"之稱,即磨削溫度低,工件表面不易出現(xiàn)燒傷等現(xiàn)象。
四、磨削震動
砂帶磨削系統(tǒng)震動小且穩(wěn)定性好。由于砂帶本身質(zhì)量輕,其磨削工藝結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)易于控制,所有的回轉(zhuǎn)部件(如接觸輪、驅(qū)動輪、張緊輪等)磨損極小,不會出現(xiàn)象砂輪那樣的動不平衡因素。
此外,砂帶的彈性磨削效應(yīng)能夠大大減輕或吸收磨削時產(chǎn)生的震動和沖擊。磨削速度穩(wěn)定,砂帶驅(qū)動輪不會象砂輪一樣越磨直徑越小速度越慢。
五、粗糙度
砂帶磨削工件表面質(zhì)量高主要表現(xiàn)在表面粗糙度值小,殘余應(yīng)力狀態(tài)好,以及表面無微觀裂紋或金相組織變化等現(xiàn)象。從表面粗糙度來看,砂帶磨削目前已可達(dá)Ra0.01mm,達(dá)到了鏡面磨削的效果,而對于粗糙度值在Ra0.1mm以上的情況,則非常容易達(dá)到。砂帶磨削工件表面殘余應(yīng)力多呈壓應(yīng)力狀態(tài),其值一般在-60~-5Kg/mm2,而砂輪磨削則多是張應(yīng)力,所以砂帶磨削非常有利于強化工件表面,提高工件疲勞強度。
六、磨削精度
砂帶磨削精度高。由于砂帶制作質(zhì)量和砂帶磨床生產(chǎn)水平的提高,砂帶磨削早已跨入精密和超精密加工的行列,最高精度已達(dá)到0.1mm以
七、磨削成本
砂帶磨削成本低。這主要表現(xiàn)在:
砂帶磨削設(shè)備簡單。與砂輪磨床相比,砂帶磨床簡單得多,這主要是因為砂帶質(zhì)量輕,磨削力小,磨削過程中震動小,對機床的剛性及強度要求都遠(yuǎn)低于砂輪磨床。
砂帶磨削操作簡便,輔助時間少。不論是手動還是機動砂帶磨削,其操作都非常簡便。從更換調(diào)整砂帶到被加工工件的裝夾,這一切都可以在很短的時間內(nèi)完成。
砂帶磨削比大,機床功率利用率高,切削效率高。這使得切除同等重量或體積的材料所消耗的工具和能源費用減少,占用時間短。
八、磨削安全
砂帶磨削非常安全,噪音和粉塵小,且易于控制,環(huán)境效益好。
由于砂帶本身質(zhì)量很輕,即使斷裂也不會有傷人的危險。砂帶磨削不象砂輪那樣脫砂嚴(yán)重,特別是干磨時,磨屑構(gòu)成主要是被加工工件的材料,很容易回收和控制粉塵。由于采用橡膠接觸輪,砂帶磨削不會象砂輪那樣形成對工件的剛性沖擊,故加工噪音很小,通常<70dB。由此可見,從環(huán)保角度來看砂帶磨削也是十分值得推廣的。
砂帶磨削工藝靈活性大、適應(yīng)性強。這表現(xiàn)在:
砂帶磨削可以十分方便地用于平面、內(nèi)、外圓和復(fù)雜曲面的磨削。設(shè)計一臺砂帶磨頭裝置作為功能部件可以裝在車床上進行車后磨削,也可以裝在刨床上使用,同時還可以設(shè)計成各種專用的磨床。利用砂帶磨削的這種特性能夠很容易地解決一些難加工零件,如超長、超大的軸類和平面零件的精密加工。
對同一種工件,砂帶磨削可以采用各種不同的磨削方式和工藝結(jié)構(gòu)進行加工。
砂帶磨削的應(yīng)用范圍極其廣泛砂帶優(yōu)越的磨削性能和靈活的工藝特性決定了它具有極其廣泛的應(yīng)用范圍,從日常生活到工業(yè)生產(chǎn)的各行各業(yè),砂帶磨削幾乎遍及所有領(lǐng)域。其應(yīng)用形式之多樣,范圍之廣泛是其它任何一種加工方法所不能比擬的。具體表現(xiàn)在:
砂帶磨削幾乎能磨削一切工程材料。除了砂輪磨削能加工的材料外,其還可以加工諸如銅、鋁等有色金屬和木材、皮革、塑料等非金屬軟材料。特別是砂帶磨削的"冷態(tài)"磨削效應(yīng)使之在加工耐熱難磨削材料時更顯出獨特的優(yōu)勢。
砂帶的基材、磨料、粘結(jié)劑均有很大的選擇范圍,能適應(yīng)各種用途的需要。砂帶的粒度、長度和寬度也有各種規(guī)格,并有卷狀、環(huán)狀等多種形式可供選用。