砂帶磨削技術(shù)及其應(yīng)用
 
    砂帶磨削是一種高效、經(jīng)濟(jì)、用途廣泛，并有“萬(wàn)能磨削”之稱(chēng)的新型磨削工藝。在現(xiàn)代工業(yè)中，砂帶磨削技術(shù)已被當(dāng)作是與砂輪磨削同等重要的一種不可缺少的加工方法。 1)砂輪磨削是剛性接觸磨削，而砂帶磨削則是彈性接觸磨削，而且即使是在使用無(wú)彈性的鋼制接觸輪的情況時(shí)也是如此，因?yàn)榻M成砂帶的基材、粘結(jié)劑都具有一定的彈性，更何況大多數(shù)情況下都采用有彈性的橡膠作接觸輪。
 正因?yàn)槿绱?，砂帶磨削除了具有砂輪同樣的滑擦、耕犁和切削作用外，還有磨粒對(duì)工件表面的擠壓作用，并使之產(chǎn)生塑性變形、冷硬層變化和表層撕裂，以及由于摩擦使接觸點(diǎn)溫度升高，而引起的熱塑性流動(dòng)等綜合作用。所以，從這點(diǎn)來(lái)看，砂帶磨削同時(shí)具有磨削、研磨和拋光的多重作用。而這也正是砂帶磨削表面質(zhì)量好的原因。
 另一方面，由于砂帶的這種彈性磨削特點(diǎn)，還使砂帶在磨削區(qū)域內(nèi)與工件接觸的長(zhǎng)度比砂輪大，同時(shí)參加磨削的磨粒數(shù)目多，單顆磨粒所受載荷小，且均勻，磨粒破損小。而使整個(gè)砂帶的磨耗比(磨削材料去除量與砂帶磨粒消耗量之比稱(chēng)為磨削比，而磨削比的倒數(shù)就稱(chēng)為磨耗比)比砂輪要小得多。
 2)砂輪的磨粒在磨削表面上的分布是雜亂無(wú)章的，很不規(guī)則，實(shí)際磨削時(shí)，磨粒都是以較大的負(fù)前角、小后角甚至負(fù)后角的刃口進(jìn)行切削，切削條件很惡劣。砂帶則不同，砂帶的磨料是專(zhuān)門(mén)制造的，磨粒的幾何形狀常呈長(zhǎng)三角體，并多采用靜電植砂等一系列先進(jìn)工藝制作，磨粒的大小和分布均勻，等高性好，并且是尖刃朝外的形式植于砂帶基材表面上，露出復(fù)膠層的部分較多。因而，砂帶的磨粒比砂輪的磨粒鋒利，切削條件較好，磨削時(shí)材料變形小，切除率高，磨削力和隨之產(chǎn)生的磨削熱小，磨削溫度低。 3)砂輪磨粒間充滿了結(jié)合劑，容屑空間很小。而砂帶磨粒間容屑空間一般至少比砂輪大10倍，加之磨粒等高性好，因而砂帶磨粒的有效切削面積大，切削能力比砂輪強(qiáng)，并且磨屑可隨時(shí)直接帶走，很少殘留在砂帶表面造成堵塞，而不會(huì)由此增加摩擦發(fā)熱，磨削區(qū)域溫度低。
4）砂帶的周長(zhǎng)從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)砂輪的周長(zhǎng)，這就使得砂帶在磨削時(shí)既有良好的散熱區(qū)域，又可以通過(guò)砂帶的懸空部分〈即不與接觸輪、張緊輪、壓磨板等接觸的部分〉在運(yùn)行時(shí)的振蕩，將粘在砂帶上的磨屑自然抖掉，進(jìn)一步減少磨粒被填塞的現(xiàn)象，從而減少摩擦發(fā)熱，這也是砂帶磨削溫度低的一個(gè)原因。
由此可見(jiàn),砂帶磨削的加工機(jī)理是同于砂輪磨削又有別于砂輪磨削的一種更為復(fù)雜的形式，這是分析和了解砂帶磨削機(jī)理的理論基礎(chǔ)和根本出發(fā)點(diǎn)。
 具體表現(xiàn)在：1、 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(shí)更顯出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此也被國(guó)外工業(yè)界稱(chēng)為“萬(wàn)能磨削”的一種高效精密加工方法。
 2、砂帶磨削能夠加工表面質(zhì)量及精度要求高的各種形狀的工件。砂帶磨削不但可以加工常見(jiàn)的平面、內(nèi)外圓表面的工件，還能以極高的效率加工表面質(zhì)量及精度要求都較高的大型或異型件。例如：（1）大面積板材的拋磨加工。砂輪的寬度較大僅1000mm，而砂帶可以做到2500mm以上。 實(shí)際使用中砂帶磨削常見(jiàn)的加工寬度為50-2000mm，加工厚度0.4-150mm。其生產(chǎn)率高達(dá)1000㎡/h。這種寬砂帶磨削可廣泛用于鋼板、不銹鋼板、硅鋼片、鋁板、銅板、刨花板、膠合板、中密度纖維板、皮革、絕緣板、陶瓷板以及宇航器具、艦船和核物理研究裝置上使用的各種高精度低粗糙度的大型板材等的表面加工。發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱體斷面等斷續(xù)平面的精密加工也可以用寬砂帶磨削一次成形，并能保證比傳統(tǒng)銑、刨加工的表面有更好的密封性。
 （2）金屬帶材或線材的連續(xù)拋磨加工。由于寬砂帶磨削的發(fā)展，使薄型帶材在整個(gè)寬度上都有相同的磨削條件，不至于發(fā)生局部受力過(guò)大，產(chǎn)生應(yīng)力變形，故冷扎鋼帶、銅、鋁帶及其它合金帶材等的表面都適合于用砂帶連續(xù)拋磨。其加工寬度為600-2100mm，加工厚度0.1-2.2mm，表面粗糙度值Ra3.2-0.1μm，帶材運(yùn)行速度為3-80m/min。行星式砂帶磨削為不銹鋼或其它材料的成卷線材的拋磨提供了一種十分有效和經(jīng)濟(jì)的加工方法。已知的線材拋磨直徑在0.8-20mm。連續(xù)運(yùn)行速度6-150m/min。  
 （3）長(zhǎng)徑比很大的工件內(nèi)、外圓拋磨?，F(xiàn)代工業(yè)中的各種大型的、長(zhǎng)徑比很大的軸類(lèi)工件的外圓和管類(lèi)工件的內(nèi)圓表面的加工利用砂帶磨削十分方便。一般可在大型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備上增加一個(gè)砂帶磨削裝置便可實(shí)現(xiàn)。批量大的則可采用專(zhuān)用的砂帶磨床。如大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、軋輥、造紙烘缸等工件的外圓和汽缸、石油管道、壓力容器等工件的內(nèi)圓表面加工。
 （4）復(fù)雜異型工件的拋磨。曲面工件的成型磨削，難度較大。然而利用砂帶的柔性可方便地加工各種復(fù)雜曲面，曲率半徑僅為3mm的內(nèi)圓角，砂帶亦可對(duì)其進(jìn)行拋磨。如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、汽輪機(jī)葉片、聚光鏡燈碗、反射鏡、餐具水槽、手柄、水暖器具、五金件等等都可用砂帶進(jìn)行高效率高質(zhì)量的拋磨加工。
  
砂帶磨削技術(shù)及其應(yīng)用