砂带加工磨削工艺的九大优势

    2018-12-25 10:00:22 次阅读

    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。 

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    (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 

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    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。 

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    (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。

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