砂带磨削及其应用

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砂带磨削原理：

砂带磨削是以砂带作为磨具并辅之以接触轮(或压磨板)、张紧轮、驱动轮等磨头主体以及张紧快换机构、调偏机构、防(吸)尘装置等功能部件共同完成对工件的加工过程。具体讲就是将砂带套在驱动轮、张紧轮的外表面上,并使砂带张紧和高速运行,根据工件形状和加工要求以相应接触和适当磨削参数对工件进行磨削或抛光,如下图所示。（1为接触轮，2为张紧轮，3为砂带，4为工件)



砂带磨削特点：
①砂带磨削是一种弹性磨削，因而砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺。
②砂带上的磨粒比砂轮磨粒具有更强的切削能力，所以砂带磨削的效率非常高。
③磨削速度稳定，由于接触轮极不磨损，砂带可运动可保持恒速，而不会象砂轮那样越磨直径越小速度越慢。
④砂带磨削精度高。由于砂带制作质量和砂带磨床生产水平的提高，砂带磨削早已跨入精密和超精密加工行列。
⑤砂带磨削成本低。这主要表现在：
　　(1)与砂轮磨床相比，砂带磨床结构简单，传动链短。这主要是因为砂带质量轻，磨削力小，磨削过程中震动小，对机床的刚性及强度要求都远低于砂轮磨床。
　　(2)砂带磨削操作简便，辅助时间少。不论是手动还是机动砂带磨削，其操作都非常简便。从更换调整砂带到被加工工件的装夹，这一切都可以在很短的时间内完成。
　　(3)砂带磨削比大，机床功率利用率高，切削效率高。 这使得切除同等重量或体积的材料所消耗的工具和能源费用减少，占用时间短。
⑥砂带磨削安全可靠，噪音和粉尘小，且易于控制，环境效益好。由于砂带本身质量很轻，即使断裂也不会有伤人的危险。砂带磨削不象砂轮那样脱砂严重，特别是干磨时，磨屑构成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉尘。由于采用橡胶接触轮，砂带磨削不会象砂轮那样形成对工件的刚性冲击，故加工噪音很小。
⑦ 砂带磨削工艺灵活性大、适应性强。这表现在：
　　（1）砂带磨削可以十分方便地用于平面、内、外圆和复杂曲面的磨削。设计一台砂带磨头装置作为功能部件可以装在车床上进行车后磨削，也可以装在刨床上使用，同时还可以设计成各种专用的磨床。利用砂带磨削的这种特性能够很容易地解决一些难加工零件，如超长、超大的轴类和平面零件的精密加工。
　　（2）砂带的基材、磨料、粘结剂均有很大的选择范围，能适应各种用途的需要。砂带的粒度、长度和宽度也有各种规格，并有卷状、环状等多种形式可供选用。对同一种工件，砂带磨削可以采用各种不同的磨削方式和工艺结构进行加工。
砂带磨削分类：
按基本结构形式，砂带磨削总的可以分为闭式和开式两类，其中开式砂带磨削多用于精密加工和超精密加工之中，砂带的使用周期长，可以省去许多换带的时间。闭式砂带磨削在高效强力磨削和精密磨削两方面都有极为广泛的应用，是砂带磨削的主流。闭式和开式砂带磨削均可进行外圆、内孔、平面和型面等各种表面加工，应用范围十分广泛。在这两大类方式中又可以分为接触轮式、压磨板式和自由式几种基本形式。
（1）.接触轮式
　　砂带通过接触轮与工件接触进行磨削。可以用于加工工件的外圆、内孔、平面，又可以将接触轮制成一定的形状对工件曲面进行成形加工。采用浮动接触轮磨削还可用于对不规则型面的随行加工。

（2）.压磨板式
　　磨削时砂带通过压磨板与工件接触。压磨板起加压作用，一般用于平面加工，可增大接触面积，提高磨削效率和工件几何精度，特别是平面度。

（3）.自由式
　　工件直接与柔性的砂带接触，不用任何物体支承砂带，它是利用砂带张紧后自身的挠性对工件进行磨削或抛光。这种方式在一定范围内很容易适应工件的轮廓，尤其是不规则形状的工件，帮多用于加工外成型表面和倒棱、去毛刺、抛光等工序中。

　实际应用中，上述三种形式并非孤立地被采用，而是结合具体加工情况，设计多种复合在一台设备上使用，进而大大发挥砂带磨削的多重作用。此外，按操作方式，砂带磨削可以分为手动磨削和机动磨削。按磨削力的外加方式，砂带磨削可以分为恒力磨削和恒切除率磨削。
随着砂带磨削技术的飞速发展，它在制造加工领域正扮演着越来越重要的角色。目前砂带磨削技术在世界先进工业国已经得到了广泛的应用，就拥有量来说，已逐步接近砂轮磨床，其产值比：美国49：51，德国45：55，日本25：75，英国、瑞士等国的发展也很快。同时砂带磨削技术在国内许多单位也得到了较广泛的推广应用，解决了很多生产实际问题。
　　砂带优越的磨削性能和灵活的工艺特性决定了它具有极其广泛的应用范围，从日常生活到工业生产的各行各业，砂带磨削几乎遍及所有领域。其应用形式之多样，范围之广泛是其它任何一种加工方法所不能比拟的。
具体表现在：
1） 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，其还可以加工诸如铜、铝等有色金属和木材、皮革、塑料等非金属软材料。特别是砂带磨削的"冷态" 磨削效应使之在加工耐热难磨削材料时更显出独特的优势。
2） 砂带磨削能够加工表面质量及精度要求高的各种形状的工件。砂带磨削不但可以加工常见的平面、内外圆表面的工件，还能以极高的效率加工表面质量及精度要求都较高的大型或异型件。
例如：（1）大面积板材的抛磨加工。砂轮的宽度最大仅1000mm，而砂带可以做到2500mm以上。 实际使用中砂带磨削常见的加工宽度为50~2000mm，加工厚度0.4~150mm。其生产率高达1000m2/h。这种宽砂带磨削可广泛用于钢板、不锈钢板、硅钢片、铝板、铜板、刨花板、胶合板、中密度纤维板、皮革、绝缘板、陶瓷板以及宇航器具、舰船和核物理研究装置上使用的各种高精度低粗糙度的大型板材等的表面加工。发动机变速箱体断面等断续平面的精密加工也可以用宽砂带磨削一次成形，并能保证比传统铣、刨加工的表面有更好的密封性。
　　（2）金属带材或线材的连续抛磨加工。由于宽砂带磨削的发展，使薄型带材在整个宽度上都有相同的磨削条件，不至于发生局部受力过大，产生应力变形，故冷扎钢带、铜、铝带及其它合金带材等的表面都适合于用砂带连续抛磨。其加工宽度为600~2100mm，加工厚度0.1~2.2mm，表面粗糙度值Ra3.2~0.1mm，带材运行速度为3~80m/min。行星式砂带磨削为不锈钢或其它材料的成卷线材的抛磨提供了一种十分有效和经济的加工方法。已知的线材抛磨直径在0.8~20mm。连续运行速度6~150m/min。
　　（3）长径比很大的工件内、外圆抛磨。现代工业中的各种大型的、长径比很大的轴类工件的外圆和管类工件的内圆表面的加工利用砂带磨削十分方便。一般可在大型标准设备上增加一个砂带磨削装置便可实现。批量大的则可采用专用的砂带磨床。如大型发电机转子、轧辊、造纸烘缸等工件的外圆和汽缸、石油管道、压力容器等工件的内圆表面加工。
　　（4）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方便地加工各种复杂曲面，曲率半径仅为3mm的内圆角，砂带亦可对其进行抛磨。如飞机发动机页片、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。
3）砂带磨削设备形式多样，品种繁多。其可在各种通用型砂带磨削设备上进行。通用型砂带磨削设备小的有手提式砂带机、万能砂带机、台式砂带机；大的有外圆砂带磨床、平面砂带磨床、无心砂带磨床和内圆砂带磨床等等。专用的砂带磨床有凸轮轴砂带仿形磨床、工业罐体砂带抛磨机、汽车轮毂端面砂带抛磨机、叶片数控砂带抛机等。

浪卷云

非常感谢楼主提供资料，增加知识了。

xiaojun84929

有pdf版本？

hrg008

在苏州附近有没有这方面的厂家，以及与之配套的除尘设备厂家，迫切需要这方面的资料！

johnpgi

北京第二机床厂生产这种类型的机床,结构比这要先进点,加工性能和加工精度都挺好的!

qwe8868

感謝分享！…..
學習中……

远思

谢谢提供，长见识。

国际化

此设备优点是精加工比较好适合抛光和精磨，轴类零件和平面加工用的比较多，缺点是磨削量不够大，因为采用的砂带磨量方面有限制。

围城太阳

车床上改装一个就行了，不推荐使用砂带磨削

远思

我国的砂带制作表面颗粒及不均匀，砂带接头制作也不够完美，可以说在这方面差距很大，适应粗、半精加工！！！
还有一点要提出的是，砂带精抛时（粗糙度＜Ra0.8），不宜重复使用。