【文章內(nèi)容簡介】 尖刃向 10 外，切削鋒利，故磨削效率比一般重力植砂砂帶高 25%以上。加工表面粗糙度均勻而且較好。靜電植砂的植砂 密度 也易于控制。 重力植砂砂帶使利用磨料的自重，從一定的高度自由落下而嵌在基材表面的膠層中，以形成磨料層，用這種方法植砂，磨料方向不定，多為“倒伏”狀態(tài)。這種砂帶磨料切刃的鋒利性較差，因而磨削效率和加工表面質(zhì)量均不如靜電植砂的砂帶?？刂浦采懊芏纫哺щy。 但是在磨料粒度粗，磨料的韌性相對于某種工件材質(zhì)不夠理想的情況下，用重力大密度植砂所制成的砂帶在進(jìn)行大余量粗磨削加工 時，它的綜合磨削性能及使用壽命反而比靜電植砂的砂帶要好。 2） 無接頭砂帶、接頭砂帶和開式砂帶 無接頭砂帶是以特制的圓筒布作基材，在一種專用的設(shè) 備上經(jīng)過原布拉伸、壓光和浸漬處理后，經(jīng)涂膠、植砂、干燥等制作而成，但他有一系列的不足，以逐漸趨于被淘汰的地位。 接頭砂帶 是 目前國內(nèi)外都廣泛應(yīng)用的砂帶，它時由按照砂帶的特殊要求而制作好的成卷原坯經(jīng)剪裁、磨邊、接頭粘合及分條等轉(zhuǎn)換過程最終形成的產(chǎn)品。接頭砂帶周長不受限制，制作使用都很方便，特別是今年來接頭的方法，接頭膠及接頭工藝設(shè)備的 發(fā)展已使接頭質(zhì)量達(dá)到了相當(dāng)高的水平，成為了砂帶的主流產(chǎn)品。 開式砂帶是砂帶中的另一大類，它是按砂帶原坯直接經(jīng)分條后形成的成卷產(chǎn)品，其長度和寬度都可按需要選擇。開式砂帶制作簡單，使用 也很方便，使用周期很長，且磨削表面質(zhì)量的一致性很好。 3） 密植型砂帶和疏植型砂帶 密植型砂帶 其特點(diǎn)是磨料彼此緊接，基材整個表面被覆蓋，磨料之間無明顯空隙。主要用于難度較大的磨削加工，包括重載磨削和強(qiáng)力磨削。 疏植型砂帶其特點(diǎn)是磨粒間按預(yù)先給定的距離 排布，因而單顆磨粒之間有較明顯的空隙，根據(jù)使用要求，磨粒一般應(yīng)覆蓋基材表面的 5070%。疏植型砂帶柔曲性能好，磨粒之間具有的空間使得在磨削某些材料時，可減少磨屑的阻塞。 （２） 基材種類 基材是砂帶磨料和粘結(jié)劑的承載體，砂帶的許多特性亦由此體現(xiàn)，如砂帶的柔曲性、接 頭形式、尺寸規(guī)格等都是針對基材而言。 砂帶所使用的基材主要有四大類：紙、布、紙 — 布復(fù)合基材以及無紡布。 1） 紙基材 紙用作基材歷史比較久遠(yuǎn)，也是制作砂帶各種基材中比較便宜的一種，而且制作過程也較簡單。紙基表面平整且致密性好，極易于制作細(xì)粒度的砂帶。 2） 布基材 11 布是砂帶基材中應(yīng)用最廣泛也是最重要的基材。它柔軟性好、強(qiáng)度高。按照不同的使用對象可以制成不同纖維、不同厚度、組織和密度的品種。 纖維的種類可以是棉、麻、合成纖維等 但 以棉布應(yīng)用最多，它表面平整，撓曲性好，與各種粘結(jié)劑的粘結(jié)性好。 磨料總的可以分為人造磨 料和天然磨料兩大類。 其部分分類和代號及用途見表 3。 表 3 部分人造 磨料的 種類、代號及用途 類別 品種 代號 用途 剛玉類 棕剛玉 A(GZ) 適合加工抗張強(qiáng)度高的金屬，如各種碳素鋼、合金鋼、可鍛 鑄鐵、有色金屬等。工件硬度： HRC55；抗拉強(qiáng)度： 70kg/mm2 白剛玉 WA(GB) 適用于加工高碳鋼、不銹鋼及各種硬度較高的合金鋼及有色 金屬等 鋯剛玉 ZA(GA) 適用于加工不銹鋼、高鉬鋼、鈦合金及黃銅、青銅、灰鑄鐵 等 碳化物類 黑碳化硅 C(TH) 適于加工抗張強(qiáng)度低韌性大的金屬及非金屬材料，如黃銅、 玻璃及塑料、橡膠、纖維板等 綠碳化硅 GC(TL) 適于加工硬而脆的材料，如硬質(zhì)合金工件、玻璃、瑪瑙、單 晶硅及高級陶瓷等，也可用于加工高級照面漆 （ 3） 砂帶磨粒劃分與使用選擇 磨料粒度的尺寸大小對磨削生產(chǎn)率和加工表面粗糙度有很大的影響。一般說來，粗磨用粗粒度，精磨用細(xì)粒度。砂帶磨粒的選擇在保證所需粗糙度下，應(yīng)盡可能選粗一些，粒度越粗，砂帶使用壽命越長，反之，則越短。砂帶等涂附磨具 的粒度號前面用外文 P 表示，部分粒度號見表 4。 表 4 部分砂帶粒度代號對照表 針對銅管的粗磨加工，根據(jù)表 4，選擇砂帶磨料為 ZA、粒度號為 P60。 涂附磨料粒度標(biāo)準(zhǔn) 磨料粒度 國標(biāo) 干磨紗布 粒度代號 耐水砂紙 粒度代號 適用范圍 JB3630— 84 GB2477— 83 P36 36 213 粗磨內(nèi)外圓及平面、 曲面 ～ P40 40 3 46 212 P50 54 — 半精磨，精磨內(nèi)外圓 、 平 面 、 曲 面～ P60 60 2 P 70 70 80 P 80 80 211 100， 120 12 砂帶尺寸和公差的確定 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研及國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T ，取砂帶寬 b=50mm,極限偏差為 177。1mm； 砂帶所需周長如圖 2 所示 。 周長 為： ????????????? 180218021802)()( 32123123221221 ?????? rrrrrlrrllL （ 21） 式中 ： l1兩從動輪 3 的中心距， mm； l2主動輪 1 與從動輪 2 的中心距， mm； l3主動輪 1 與從動輪 3 的中心距 ， mm； r r r3主動輪 1 與從動輪 3 的半徑， mm； α主動輪 1 包角； β從動輪 2 包角； γ從動輪 3 包角。 由公式 （ 21） 可求得砂帶周長： mmL ()(193)(333280 2222 ?????????????????????? 根據(jù) GB/T ，選擇砂帶周長 L=1250mm，極限偏差為 177。5mm。 圖 2 砂帶周長示意圖 13 3 砂帶磨頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 磨頭結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 擬定砂帶磨削方式 砂帶磨削工藝是將環(huán)形砂帶套在接觸輪和張緊輪的外圓上，在張緊的狀態(tài)下，使高速旋轉(zhuǎn) 的砂帶面與工件的加工表面相接觸，并在一定的壓力作用下，以產(chǎn)生的相對摩擦運(yùn)動(切削運(yùn)動 )對工件表面進(jìn)行磨削加工的一種工藝方法。砂帶磨削又可分為輪壓式和帶壓式 2種方法，如圖 3所示。 采用輪壓式磨削法 (即接觸輪施壓于工件表面上 )時，磨削方式由于接觸壓力大，單位時間內(nèi)金屬表的去除量大、效率高，因而適用于內(nèi)、外圓表面和平面的粗、精磨削。對于帶壓式磨削法 (即用砂帶施壓于工件磨削表面 )，接觸壓力較小，單位時間內(nèi)去除的金屬量亦小，主要用于磨削圓弧面、圓錐面和其他異形表面 ［ 5］ 。 根據(jù)本課題所需 要求，砂帶磨削的主要 目的 是去除工件表面氧化皮及其缺陷，因此采用 b方案。 擬定砂帶磨頭的結(jié)構(gòu) 磨頭主要有電動機(jī)、接觸輪、主動輪、張緊輪、張緊機(jī)構(gòu)、調(diào)偏機(jī)構(gòu)以及固定支座等構(gòu)成，根據(jù)需要還可增設(shè)導(dǎo)輪、輔輪、支撐輪等。也可由兩個或多個磨頭組成專用機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)線。 砂帶磨頭傳動的特點(diǎn)類似于帶傳動，主要依靠張緊砂帶并由主動輪傳遞動力。為保證 圖 3 砂帶磨削方式 14 磨頭正常工作，參與傳動各輪的軸線必須保持平行，并在輪的外緣面上具有一定高度的凸緣。 對于寬幅砂帶的傳動，為使其不跑偏和磨損均勻，必須具有一種促使砂帶沿接觸輥軸線產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動的 震蕩裝置 ［ 6］ 。 磨頭結(jié)構(gòu)如圖 4所示。 圖 a 所示的磨頭結(jié)構(gòu)主動輪充當(dāng)接觸輪進(jìn)行加工，用彈簧裝置張緊砂帶。 圖 b 所示的磨頭結(jié)構(gòu)用于自由式磨削，用螺母機(jī)構(gòu)張緊砂帶。 根據(jù)所選定的砂帶磨頭基本磨削方式，選擇圖 b 所示的基本機(jī)構(gòu)。 動力參數(shù)計(jì)算 （ 1） 通過計(jì)算磨削力求得磨削功率 磨削力是研究砂帶磨削過程的一個極為重要的參數(shù)，他和砂帶的磨損，磨削表面質(zhì)量及比磨削能等都有直接關(guān)系。 切入式砂帶磨削的切向力 Ft0和法向力 Fn0可由下式計(jì)算 ［ 7］ ，即 BaVVUF pswSt ? （ 31） BaVVUF pswSn ? （ 32） 式中： Us比磨削能， kg/mm2， 見表 5； Vw工件速度 ， m/min； Vs砂帶速度 ， m/s； a 磨頭結(jié)構(gòu)一 b磨頭結(jié)構(gòu)二 圖 4 磨頭結(jié)構(gòu)