砂带磨削效率的实验研究

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砂带磨削温度的试验研究

砂带磨削温度的试验研究
砂带磨削作为加工行业的一项重要技术，一直以来就受到了广泛的应用。

随着工业的发展，砂带磨削技术也在不断的改进，不仅提高了生产效率，也降低了操作成本。

然而，砂带磨削过程中所产生的温度是一个重要因素，它会影响加工质量、机器性能和设备保护等。

因此，研究砂带磨削的温度对加工过程的控制具有重要的意义。

本文的目的是对砂带磨削温度的试验研究进行深入的探究。

本文首先介绍了砂带磨削的原理和过程，然后介绍了砂带磨削温度的影响因素，包括基体材料、砂带外形和磨削液的影响，然后根据专业知识和经验，提出了温度控制的一些有效措施，如提高砂带材料的灵活性、控制砂带张力和压力，以及采用合适的润滑剂来降低砂带温度。

此外，本文还探讨了砂带磨削温度对加工质量和机器性能的影响，并介绍了温度控制的新技术，如热敏系统和冷却设备，以确保砂带磨削的温度控制质量。

最后，本文给出了对砂带磨削温度的未来研究方向，为今后的研究指明了方向。

砂带磨削温度的研究结果表明，有效的温度控制是砂带磨削质量的关键因素，同时也是节约能源和提高工业效率的重要手段。

未来的研究应集中于实现自适应温度控制、智能温度控制和低温磨削等方面，以确保砂带磨削质量和效率的提高。

总之，评估和控制砂带磨削温度的研究对加强砂带磨削的加工质量至关重要。

为此，必须加强对砂带磨削温度的研究，以获得更
好的加工质量、效率和技术进步。

砂带磨削原理及其应用

砂带磨削原理及其应用
《砂带磨削原理及其应用》
砂带磨削是一种常见的金属表面加工方法，广泛应用于各个领域。

它以砂带作为磨料，通过机械设备的运动和控制精度，实现对工件表面的切削、修整和磨光。

砂带磨削原理主要包括磨料与工件之间的相互作用和磨料自身的特性。

在砂带磨削过程中，磨料颗粒通过与工件表面接触，并导致切屑的形成和去除。

磨料的选择主要取决于工件材料的硬度和加工要求。

常用的磨料材料包括氧化铝、碳化硅和氮化硼等。

磨料的尺寸和形状也会影响磨削效果，一般来说，细小而均匀的磨料颗粒可以提供更好的表面粗糙度。

砂带磨削的应用十分广泛。

在制造业中，砂带磨削可以用于金属零件的加工和形状修整。

它可以去除金属表面的氧化层、锈蚀和磨损，使其表面重新恢复平整和光滑。

砂带磨削还可以用于各种工业设备的维修和保养，例如航空发动机的叶片修复和汽车引擎零部件的修整。

此外，砂带磨削在木工、家具制造和装饰行业中也有广泛应用。

它可以用于木材的平整和修整，使其表面光滑且具有一致的粗糙度。

在家具制造中，砂带磨削可以用于拼板的修整和家具表面的精加工。

同时，砂带磨削还可以用于地板和墙面的抛光和修整，使整个空间更加美观。

总而言之，砂带磨削作为一种常见的金属表面加工方法，在各个领域有着广泛的应用。

其原理是通过砂带与工件的相互作用，实现对工件表面的切削和磨光。

在制造业、木工和家具制造等行业中，砂带磨削都发挥着重要的作用，为工件的加工和表面修整提供了有效的解决方案。

复杂曲面型面柔性砂带磨削关键技术研究

干涉Ｊ。因而曲面型面的砂带磨削加工，必须配
置有３个直线运动和３个回转运动的六轴联动控制。
面型面砂带磨削运动分析以及磨削模型建立、磨床
结构组成及其结构实现、磨削压力补偿控制以及数控编程及后置处理等关键技术研究，最终完成可控磨削力六轴联动数控砂带磨床样机产品的开发。
收稿日期：２０１３— ０４—０２
在串行机床切削加工中，刀具位置和姿态通常是根据被加工型面参数经各自独立的控制运动按照先后次序串行转换求得。如图２所示，工件型面
基金项目：江苏省高技术研究计划项目（ＢＧ２００７０２４）；江苏省科技支撑计划项目（ＳＢＥ２０１０００７７０）作者简介：王隆太（１９４９一），男，江苏扬州人，扬州大学教授，硕士，主要研究方向为数控技术及现代制造装备技术。
程系统，包括对磨削力的编程控制；基于工控机＋运动控制器平台开发了曲面型面砂带磨削专用数控系统。通过一个个关键技术研究，最终研制完成可控磨削力的六轴联动数控砂带磨床样机
产品，经对汽轮机叶片曲面型面实际磨削试验验证，所研制的砂带磨床样机产品满足曲面型面零
片３个方向的直线运动和叶片绕自身轴线的回转运动之外，还需有接触轮绕磨削点２个方向的摆动，为此可使砂带接触轮轴线矢量与曲面型面磨削点处的最小曲率方向一致。满足这一曲面包络理

超声振动砂带磨削TiC-TiB_2复合陶瓷的效率研究

２１０１年８月第４期第３卷总第 Nhomakorabea４期１８
金刚石与磨料磨具工程
Ｄｉｍｏｄ＆ＡｂａｉｅｇｎｅｎａｎｒｓｖｓＥｎｉｅｒｇｉ
Ａｕ０１１ｇ２
Ｎｏ．Ｖｏ．Ｓｒａ．１４４１３１ｅ１８ｉ
ｅｃｅｃｉｆｉｎｙ．Ｉｏａｉｏｔｌｒｓｎｃｗｈｅｒｎｉｇａｄｃｍｍｏｅｔｇｉｄｎｔｏｌａｏｉｓｉｔｎｅ，ｎｃｍｐｒｓｎｗｉｈｕｔａｏｉｅｌｇｉｄｎｎｏｎｂｌｒｎｉｇｗｉｈｕｔｕｔｓｎｃａｓｓａｃｒｔｆｃｓｏｉｍｏｒｔｓｚｎｈｒｎｉｇｐｒｍｅｅｓｏｈｒｎｉｇｅｃｅｃｒｎａｙｅｈｅｅｆｔｆｄａｎｄｇｉｉｅａｄｔｅｇｉｄｎａａｔｒｎｔｅｇｉｄｎｆｉｎｙｗｅｅａｌｚｄ．Ｔｈｅｕｔｅｉｅｒｓｌｓｓｏｄｔｔｗｉｒｎｉｇｄｐｈ０．４ｍｍ，ｉｅｒｓｅｄ１２ｍ／ｓ，ｆｅｐｅ０ｈｗｅｈａ，ｔｇｉｄｎｅｔ０ｈｌｎａｐｅ５．ｅｄｓｅｄ１００ｍｍ／ｍｉｎｉｍｏｄｂｌｎａｄｄａｎｅｔｇｉｓｚ０，ｈｅｓａｄａｄｍａｅｉｌｒｍｏａｆＴｉ —Ｔｉｏｌｅｉｃｅｓｄｒｍａｋｂｌｒｔｉｅ６ｔｔｎｒｔｒａｅｖｌｏＣＢ２ｃｕｄｂｎｒａｅｅｒａｙ．

汽车玻璃磨边用金刚石砂带磨削性能研究

汽车玻璃磨边用金刚石砂带磨削性能研究电镀金刚石砂带作为一种新型的柔性磨削工具,具有磨削质量好、效率高、耐磨性好、寿命长、成本低等优点,可对陶瓷、玻璃、单晶硅、多晶硅、合成材料、铝合金等多种硬脆材料和难加工材料的复杂形面进行磨削、研磨、抛光等加工,被广泛的应在汽车制造、航空航天、发动机叶片、建筑材料、陶瓷制品等领域。

汽车玻璃是一种典型的硬脆材料,磨边加工非常困难,采用传统磨削工具面临着爆边、裂纹扩展、纹理粗糙、表面质量差、加工效率低下及成本高昂等问题,因此本文基于汽车玻璃磨边对电镀金刚石砂带的磨削性能进行研究,论文的主要研究内容如下所示:(1)汽车用钢化玻璃砂带磨边的可行性分析。

从应力场的角度通过理论计算,分析了玻璃材料在金刚石磨粒挤压作用下不同变形区域的材料去除方式,建立了小围压和小切深情况下玻璃材料磨削去除方式分布模型。

(2)电镀金刚石砂带的磨削性能优化。

一方面以砂带的磨削质量、重量损失、磨削寿命及磨损指数作为评价指标,对金刚石类型和金属镀层配方进行了研究,另一方面通过正交试验对砂带的金刚石粒度、排屑间隙、基体厚度以及镀层厚度比等结构参数进行分析,获得了适用于钢化玻璃磨边加工的砂带结构。

(3)钢化玻璃磨边的砂带磨削工艺研究。

单因素试验研究了磨削压力、砂带线速度、砂带张紧力对磨削质量和磨削效率的影响规律;正交试验对工艺参数进行了优化,获得了工艺参数的优水平组合;采用体视显微镜观察了不同工艺参数下磨削表面微观形貌并对其进行了分析。

(4)建立了关于磨削工艺参数的粗糙度理论预测模型。

基于正交试验,采用多元线性回归分析建立了粗糙度预测模型,在此基础上推导出粗糙度影响因素的灵敏度模型,灵敏度分析获得了工艺参数的稳定域、非稳定域以及优选区间。

最后,对粗糙度理论预测模型进行了验证和误差分析。

(5)针对磨削过程中的砂带磨损现象,对金刚石砂带的磨损机理进行了分析,试验研究了磨削压力、砂带线速度、金刚石粒度以及磨削液的浓度和流量对砂带磨损的影响。

砂带磨削技术若干问题初探

砂带磨削技术若干问题初探摘要:文章详细介绍了砂带磨削技术的机理及特点,并在概括性阐述国内外砂带磨削技术的现状及我国在砂带磨削技术上与国外的差距的基础上,提出促进我国砂带磨削技术发展的五大关键技术。

关键词:砂带磨削机理特点关键技术砂带磨削是利用砂带这一特殊形式的涂附磨具,根据下件的几何形状,用相应的接触方式使高速运动的砂带与工件表面相接触,并产生相对摩擦,从而进行磨削和抛光的一种切削加工技术。

20世纪60年代以来,随着静电植砂技术及涂附磨具技术的出现和发展,欧、美、日等在砂带制造技术及砂带磨床制造技术上均取得了巨大的进步,我国的砂带磨削技术也于20世纪70年代末开始发展,如今,砂带磨削作为有着“万能磨削”和冷态磨削”之称的新型磨削工艺,在现代制造工业中已经被当作与砂轮磨削同等重要的加工方法,在各行各业中发挥着越来越大的作用,发展前景广阔。

下面,笔者具体介绍砂带磨削的机理、特点及关键技术。

1 砂带磨削机理砂带是砂带磨削的主体,它是一种特殊的、多刀多刃的切削工具,主要由基体、结合剂和磨粒三部分组成。

砂带磨削时,磨粒在一定压力作用下作切削运动,与工件表面相互作用,实现对工件表面磨削和抛光。

根据磨粒与工件表面接触时干涉程度的不同,可以分为三个阶段,即滑擦、耕犁和切削。

耕犁:随着磨削用量的增加,磨粒与工件表面干涉增大,材料表面发生塑性流动产生挤压式运动,从磨粒的下方和两侧挤出,磨粒在工件表面犁出“刻线”,切除少量材料;切削:在一定压力作用和温度条件下,磨粒与工件表面间产生足够的干涉,开始真正地“切削”,材料在磨粒的前方产生断裂,形成切屑,有较大的材料去除率。

在磨削加工过程中,不同磨粒的作用可能不同,即一部分磨粒起滑擦作用,一部分进行耕犁,还有一些进行切削,即使同一颗磨粒的不同部位以及同一部位在不同加工时间所起的作用也不尽相同。

对于磨削的机理、切屑的形成、磨削力、磨削温度、磨削热等问题的解释涉及到物理学、数学、弹塑性力学、断裂力学、摩擦学、计算机科学等基础科学,较为复杂。

12CrlMoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究

12CrlMoVG合金钢管砂带磨削试验及工艺研究张磊1，2，余维才3，黄云1，2(1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心；重庆40021；3．攀钢集团成都钢钒有限公司金堂分公司，四川成都610403)摘要：研究了5头无心外圆砂带磨床磨削12CrMoVG合金钢管的磨削工艺。

通过对比试验，找出了影响砂带磨削12Cr1MoVG合金钢管表面材料去除量和表面质量的原因，得出了较优的砂带磨削工艺参数，将该工艺参数用于钢管镀覆前的机械加工处理，可提高钢管加工质量和加工效率，降低生产成本。

关键词：12Cr1MoVG合金钢管；砂带磨削；表面材料去除量；表面粗糙度；堵塞程度；砂带寿命12Cr1MoVG是珠光体耐热合金结构钢，具有较好的高温力学性能，冷变形时塑性高，无回火脆性倾向，切削加性较好，焊接性尚可，一般在高温正火及高温回火状态下使用；主要用于超高压锅炉中工作温度≤570—585℃的过热器管、介质温度≤570℃的管路附件(法兰、法兰盖等)，以及其他用途的锻件(如平孔盖、温度计插座)[1-4]。

在对12Cr1MoVG合金钢管外表面制作防腐涂层(涂油或镀铜等)之前需要除去表面的氧化皮和缺陷层等，并保证一定的表面粗糙度，避免应力集中，保证其使用强度。

目前常用的处理方法有清洗、工具除锈、酸洗、抛丸除锈等4类，而抛丸除锈是最理想的管道除锈处理方式。

抛丸除锈的原理是通过大功率电机带动叶片高速旋转，使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料高速喷射于金属表面，在冲击和摩擦作用下，清除金属表面的铁锈及其他污染，并得到有一定精糙度的，显露金属本色的表面。

该处理方法一方面彻底清除了铁锈、氧化物和污物；另一方面在磨料猛烈冲击和摩擦力的作用下，使钢管达到所需要的表面粗糙度【5】。

但这种表面处理方式很容易将抛丸所使用的磨料嵌入到待加工钢管的表面，加速了钢管表面的电化学腐蚀，不仅成本高，而且提高钢管表面质量的能力有限。

国内外砂带磨削的研究

国内外砂带磨削的研究、发展和应用情况一、砂带磨削技术随着砂带制造水平,特别是磨料涂敷能力的提高,砂带磨削技术已经进入了全新的领域。

近年来又发展研制了高磨料锆刚玉,因之出现了高效砂带磨削,显著地提高了砂带切削效率和砂带使用寿命,其材料切除率已经大于100㎜3/mms。

并且每毫米宽砂带加工各种钢材,切除工件材料体积已经大大超过200 mm3/mm,加工效率甚至超过了常规的车、铣、刨加工,因此,砂带磨削技术的发展,方兴未艾。

在美国、日本、西欧等工业发达国家都非常重视砂带磨削技术的开发与应用,因此,砂带磨削机床与砂带生产与日俱增。

到1977年美国砂带磨床的总数已突破4000台,包括砂带抛光机在内已达5800 0台上。

目前,日本、美国砂带与砂轮的产量已接近1:1。

我国砂带磨削是五十年代末期开始应用,由航空工业部门引进国外仿型窄砂带磨床加工发动机叶片开始的。

近几年来,随着我国工业发展和国外新技术引进以及砂带磨削技术和砂带制造技术的不断发展,砂带磨削技术发展也加快了速度。

如北京市胶合板厂、上海印刷机械厂、沈阳市大理石厂以及沈阳市陶瓷分厂等单位对非金属材料进行砂带磨削试验都取得了较好的效果,我国机械行业也有了设计研究砂带磨床的专业队伍。

沈阳市机电设计院于1982年设计的带锯连续抛光机和橡胶板砂带平面磨床已分别在上海与沈阳成功地用于生产。

沈阳磨床厂砂带磨床研究所研制的叶片砂带磨床和300x100m m 砂带平面磨床、无锡机床厂生产的无心外圆砂带磨床、北京第二机床厂生产的凸轮轴和凸轮表面砂带抛光机以及天津、沈阳、郑州等地生产的各种砂带都为我国机械行业砂带磨削技术发展作出了有益的贡献。

但是,我国砂带磨削技术,包括砂带磨床设计与、造砂带制造技术,与工业发达国家如美国、日本、西欧相比较,差距很大。

在机械行业中,砂带专用机床还一比较少见;常见的是装在各种机床上的砂带磨头,从技术程度上来说,还是比较低档的。

砂带磨削技术近加3年内在国内外取得长足进步与这项技术的固有特点有密切关系。

航发叶片砂带精密磨削参数化控制方法及试验研究

航发叶片砂带精密磨削参数化控制方法及试验研究叶片是航空发动机的核心高性能构件,长期工作在高温高压、高转速、复杂交变载荷的恶劣环境下,其加工精度和表面质量直接决定了整机的服役性能和疲劳寿命。

然而,航发叶片材料难加工、刚性差,叶型变截面、弯扭特性复杂,精密磨削难度极大。

目前,砂带磨削技术已在航发叶片精密加工领域获得了成功的应用,基本达到了加工质量的要求。

但是,砂带柔性磨削过程的多重接触变形使得磨削加工质量难以精准控制,磨削过程可控的工艺参数多且参数之间存在交互影响,不同磨削工艺参数组合将导致磨削过程中的力、温度、振动和砂带磨损等状态参数产生非线性变化。

针对这一难题,本文提出一种基于磨削过程状态参数精准测试和分析的参数化控制方法,通过有效控制磨削工艺参数而精准控制磨削过程,以提高航发叶片砂带磨削的加工精度与质量,主要研究内容如下:(1)分析叶片材料和复杂曲面砂带磨削特性,在精确拟合叶片坐标系的基础上建立型面轮廓的精度检测和评价方法。

针对叶片七轴六联动数控磨削加工过程,研究磨削工艺参数对磨削过程状态参数及磨削质量的影响规律。

(2)针对磨削过程中的关键状态参数对测试系统的性能要求,提出了精准参数测试系统的组建方案。

选择硬件实现磨削状态参数转换和信号调理,运用LabVIEW编程软件及其RT实时模块、FPGA模块完成测试软件系统的开发,实现力、温度和振动等多信号采集控制、数据传输、数字信号处理、数据存储等测试功能。

(3)分析磨削参数数字信号滤波、去除均值和趋势项、加窗等预处理方法,研究不同的磨削过程状态信号分析方法及其在软件系统的实现,对采集的信号进行时域、频域和时频联合分析。

针对叶片材料的试样开展磨削加工基础试验,研究磨削工艺参数对磨削过程中的磨削力、磨削温度与磨削振动的影响规律。

(4)通过对某型号航空发动机压气机叶片磨前截面特性分析和模型重构、余量提取,采用自适应磨削方法对磨削工艺进行规划。

基于砂带磨削参数化控制方法及建立的磨削状态参数模型优选磨削工艺参数开展了叶片全型面的磨抛试验,对磨削加工后几何精度和表面质量进行分析,验证航发叶片的砂带磨削参数化控制方法的有效性。

航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术及其试验研究

航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术及其试验研究*黄云1,2，侯明明2，刘阳2，肖贵坚1,2，张友栋1,2，宋康康1,2（1. 重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2. 重庆大学机械工程学院，重庆 400044）[摘要] 压气机钛合金叶片为航空发动机关键零部件，其制造质量和加工精度对整机工作性能有至关重要的影响。

由于该叶片型面结构复杂，打磨工作常由人工完成，其打磨效率低，打磨质量一致性难以保证。

对航空发动机钛合金叶片机器人浮动砂带磨削技术进行分析，并进行了相关试验研究。

试验结果表明钛合金叶片的机器人浮动砂带磨削技术能适应钛合金叶片的打磨要求，打磨后的叶片表面粗糙度R a 在0.4µm 以内，表面三维形貌一致性较好，磨削后的进排气边的形状保持一定的圆度状态。

关键词：航空发动机；钛合金叶片；机器人；砂带磨削；浮动磨削DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2020.05.014黄云教授、博士生导师，长期从事高效精密砂带磨削技术与磨床设计制造研究。

主持和参与了国家自然科学基金、国家“863”、国家科技重大专项、国家科技支撑计划等30余项项目。

已发表论文90余篇，获得国家专利40余项及国家与省部级奖励多项。

片的情况，给产品质量带来隐患。

可见，常规加工工艺难以满足产品加工的需求，为提升发动机零部件的寿命和可靠性，急需开展复杂型面叶片打磨技术研究，通过相关制造工艺及智能化技术的研究来提升产品质量及加工效率。

本文首先分析了砂带磨削与工业机器人智能加工对钛合金叶片打磨的工艺适用性，随后在钛合金叶片机器人砂带磨削实验平台上进行了试验研究，最后对打磨后的叶片进行检测和评价。

崔海军等[3]指出航空发动机叶片抛光依靠手工抛磨仍存在一系列问题，发展叶片自动化抛光是我国航空制造业发展所必须的。

机器人砂带磨削系统具有柔性好、易扩展的特点，能作为一种叶片精密磨削的有效手段，提高柔性高精度加工能力和促进国家制造业装备产业升级。

基于钛合金砂带磨削的磨削率、表面质量及砂带寿命性能试验研究

４０２，Ｃｉａ００１ｈｎ）
Ａｂｔａｔ：Ｆｏｉａｉｓｒｃｒｔｎｕｍｒｎｉｇｇｉｄｎａｅｉｏｔｇｉｄｎｒｉｇｒｔｓｌｗａｄｓｏｔｂｌｉｅｓｎｎｈｒｅｔｆ，ａｗｅｌａｐｏｒｓｒａｅｑｌｙ，ｗｅｌｌｓｏｕｆｃｕａｉｔｗｅｅｓｎｌａｔｒｅｐｅｉｎｓａｄｏｔｇｎｌｅｐｅｉｅｔｌｔｔｎｕｌｙｓｆｒｔｂａｉｅｂｅｔｇｉｄｇａｄｒｉｇｅｆｃｏｘｒｍｅｔｎｒｈｏｏａｘｒｍｎａｉａｉｍａｌｏｈｅａｒｓｖｌｒｉｎｏｎｎｓｒａｅｇｉｄｇｒｔｈｕｌｙｏｘｒｅｔｌｓｕｙｏｆｔｅｐｅｆｒａｅｓｒｅａｅｎａｌｔｏｅｙｕｅｕｌｕｆｃｎｉａｅｔｅｑａｉｆａＥｐｅｉｎａｔｄｈｏｍｎｃｅｉｓｈｓｂｅｆｖｒｓｆｒｎｔｍｒｏｃｎ￣ｓｏｓＴｈｓｓｕｙｏｃｉｎ．ｉｔｄｗｉｏｎｌｍｐｒｖｈｕｆｃｕｌｙｏｉａｕａｌｙｓｉａｕａｌｙｓｉｌｎｔｏｙｉｌｏｅｔｅｓｒａｅｑａｉｆｔｔｎｉｍｌｔｏ，ｔｔｎｉｍｌｏｍｐｒｖｏｅｇｉｄｇｒｔ，ｕｔａｓｏｅｐａｄｔｅｓｏｆａｒｉａｅｂｌｏｔｘｎｈｃｐｅｏｐｐｌｃｔｏｆｔｔｎｕｍｌｎｎｉａｉｎｏｉａｉａｌｏｅｔｎｈｅｕｉｆａｒｓｖｅｏｙｓｔｘｅｄｔｅｕｓｆｌｌｅｏｂａｉｆ

砂带磨床研究报告

砂带磨床研究报告
砂带磨床是一种常用的机械砂磨加工设备，广泛应用于金属、塑料、玻璃等材料的表面加工和修整。

本文旨在探讨砂带磨床的机理、操作、优缺点及未来发展方向等问题。

一、砂带磨床的工作原理
砂带磨床是利用砂带高速旋转，直接接触工件表面进行高效磨削的设备。

砂带磨床的砂带由于质地较硬，因此可以在短时间内将工件表面
的材料磨去，得到所需的表面精度和光洁度。

二、砂带磨床的操作方法
砂带磨床的操作方法相对简单，先将工件固定在工作台上，再打开砂
带磨床的电源，调节砂带的速度、张力和砂带的位置等参数，即可开
始磨削。

三、砂带磨床的优缺点
砂带磨床具有以下优点：操作简单，效率高；可以针对不同的材料进
行磨削，具有较高的通用性；可以对不同的表面进行加工，得到所需
的表面质量。

但是，砂带磨床也存在以下缺点：质量不稳定，需要配备多种不同颗
粒的砂带进行磨削；一旦砂带磨损，需要及时更换，否则研磨品质会受到影响。

四、砂带磨床的未来发展方向
随着加工技术的不断提高，砂带磨床在未来的发展中需要解决质量不稳定的问题，改善设备的自动化程度和智能化水平，提高加工效率和精度。

同时，需要探索更多应用场景，拓宽其应用领域，让其在更多的行业得到应用。

旋风式砂带磨削机及钢丝磨削试验研究

陷的银亮钢丝。而砂带磨削的优越性已逐步被人们所认识，如果这一新技术得到；磨削参数中图分类号：ＴＧ５８０．６文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ３８８１（２０１４）１— ０６８— ３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｙｃｌｏｎｅＡｂｒａｓｉｖｅＢｅｌｔＧｒｉｎｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅａｎｄＳｔｅｅｌＷｉｒｅＧｒｉｎｄｉｎｇＴｅｓｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｒａｓｉｖｅｂｅｌｔｇｒｉｎｄｅｒｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｍａｃｈｉｎｉｎｇｆｉｅｌｄ．Ｉｔｃａｎｍｅｅｔａｖａｉｅｒｔｙｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆａｂｒａｓｉｖｅｂｅｌｔｇｒｉｎｄｉｎｇｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｉｒｅｌｆｙ．Ｔｈｅｗｏｒｋｉｏｔｇｐｉｎｒｃｉｐｌｅａｎｄｍａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｎｅｗｂｅｌｔｇｒｉｎｄｅｒｆｏｒｒｅｍｏｖｉｎｇｕｓｒｔｏｎｓｔｅｅｌｗｉｒｅｓｕｒｆａｃｅｗｅｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Ｔｈｅｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｔｈｅｍｅｔａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ，ｂｅｌｔｗｅａｒｒａｔｅ，ｇｒｉｎｄｉｎｇｒａｔｉｏ，ｇｒｉｎｄｉｎｇｄｅｐｔｈａｎｄｗｉｒｅｗａｌｋｉｎｇｓｐｅｅｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｐｒｏｖｉｄｅｓｒａｔｉｏｎｌａｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

细长轴闭式砂带磨削表面粗糙度的试验研究

摘
要：细长轴刚性差、易变形，采用传统磨削工艺致使工件表面质量达不到要求，而砂带磨削具有“ 弹性磨削” 和“ 冷态
磨削” 之称，可解决上述问题。据此设计了闭式接触轮式砂带磨削装置，并将其装夹于于普通车床上，对细长轴进行砂带磨削试验，通过试验分析了砂带速度、工件速度、磨削深度等因素对工件表面粗糙度的影响，结果表明在车床上采用闭式
ｐｉｅｃｅｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙｃａｎｎｏｔｒｅａｃｈｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｂｕｔｔｈｅａｂｒｓｉａｖｅｂｅｌｔｇｒｉｎｄｉｎｇｉｓａｎｅｗｃｏｔｅａｄｂｒａｓｉａｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｗｈｉｃｈ
砂带磨削装置对细长轴进行精ｈ－Ｙ－，能有效地降低表面粗糙度。当砂带速度为３７６．８ｍ／ａｒｉｎ、工件速度为１３．８２ｒｒｄｍｉｎ、磨削
深度为０．０７ｍｍ、纵向进给速度为０．２ｍｍ／ｒ时，能获得最优的表面粗糙度ａ０．４４ｍ。
关键词：表面粗糙度；砂带磨削；细长轴；实验研究中图分类号：ＴＨ１６；ＴＧ５８０．６１＋９ ‘文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１４）０ｌ一００５０ — ０３
ＳｔｕｄｙｏｆＳｕｆｒａｃｅＲｏｕｇｈｎｅｓｓｏｎＳｌｅｎｄｅｒＳｈａｆｔＣｌｏｓｅｄ－ＣｙｃｌｅＡｂｒａｓｉｖｅＢｅｌｔＧｒｉｎｄｉＴｈｅｓｌｅｎｄｅｒｓｈｉｓｉｎｌｏｗｒｉｇｉｄｉｔｙａｎｄｅａｓｙｄｅｆｏｒｍａｔｏｉｎ，ｎｄａｕｓｉｎｇｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｌｌｍａｋｅｔｈｅｗｏｒｋ

航空发动机叶片数控砂带磨削砂带磨损研究

and further optimization. At the same time, with the grey system theory, quantitative analysis of the belt speed, abrasive grain size and contact pressure of abrasive wear flat area of effect size.④Complete the precision forging blades edge abrasive belt grinding experiment, based on the model of exponential function. Application of grey residual theory to optimize the model, further reduces the prediction error, improve the forecasting accuracy. Based the test, put forward the error analysis and compensation method.Keywords: aero-engine blades, abrasive belt wear, belt quality, surface area ratio, grey theory目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)1.1 课题背景和意义 (1)1.2 航发数控砂带磨削技术及砂带磨损国内外研究现状 (2)1.2.1 航发叶片数控砂带磨削技术研究现状 (2)1.2.2 砂带磨损的国内外研究现状 (4)1.3 课题来源及本文主要研究内容 (5)1.3.1 课题来源 (5)1.3.2 主要研究内容 (5)2 航空发动机叶片材料砂带磨削的砂带磨损机理研究 (6)2.1 砂带微观磨粒去除材料理论模型 (6)2.2 典型砂带磨损机理及形貌和工艺因素分析 (7)2.3 航空发动机叶片磨削的砂带选择及其磨损分析对比 (10)2.4 航空发动机精锻叶片磨削加工难点分析 (13)2.5 本章总结 (13)3 叶片材料的砂带磨削砂带磨损试验研究 (14)3.1 实验装置和砂带磨削试验方法 (14)3.2 工艺因素对砂带磨损质量的影响 (15)3.2.1 砂带线速度对砂带磨损质量的影响 (15)3.2.2 砂带粒度对砂带磨损质量的影响 (16)3.2.3 磨削压力对砂带磨损质量的影响 (16)3.3 砂带耐用度研究 (17)3.3.1 砂带耐用度和提高砂带寿命的途径 (17)3.3.2 不同磨料砂带耐用度分析 (19)3.3.3 砂带磨削振动对砂带磨损的影响 (20)3.4 基于灰色系统理论对砂带磨削寿命分析 (20)3.4.1 灰色系统理论简介及应用 (20)3.4.2 灰色理论GM(1,1)模型的建立及其检验方法 (22)3.4.3 用GM(1,1)建立砂带磨损质量随时间变化关系 (25)3.5 本章小结 (27)4 砂带磨粒磨钝磨损平面面积率分析研究 (28)4.1 图像处理软件Image-pro plus简介与砂带照片处理 (28)4.2 正交试验设计 (31)4.3 灰色关联分析 (33)4.3.1 采用邓氏关联度进行灰色优势分析 (33)4.3.2 采用绝对关联度进行灰色因素分析 (35)4.4 基于正交试验的砂带磨损平面面积率预测模型 (36)4.4.1 预测模型的数学模型及其线性变换 (36)4.4.2 预测模型的建立及其显著性检验 (38)4.4.3 回归模型的优化 (41)4.5 本章小结 (42)5 航空发动机叶片砂带磨损试验分析与砂带磨损补偿研究 (43)5.1 精锻叶片边缘砂带磨损质量磨削试验验证 (43)5.1.1 试验设计 (43)5.1.2 砂带磨损随时间质量变化模型与试验结果的对比 (46)5.1.3 残差GM(1,1)的预测模型优化过程 (48)5.2 砂带磨损补偿研究 (50)5.2.1 砂带磨损误差分析 (50)5.2.2 砂带磨损误差补偿 (51)5.3 本章小结 (52)6 结论与展望 (53)6.1 结论 (53)6.2 今后工作展望 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附录 (60)A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 (60)B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 (60)1绪论1.1 课题背景和意义航空发动机是飞机的“心脏”，是决定飞机性能的关键部件，而叶片又是航空发动机的最关键部件之一。

基于正交实验的机器人砂带磨削工艺分析及优化

No.3Mar.2021第3期2021年3月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Techninue文章编号：1001 -2265（2021）03 -0119 -05DOI # 10.13462/j. cnki. mmwmt. 2021.03.029基于正交实验的机器人砂带磨削工艺分析及优化**收稿日期：2020-04-06；修回日期：2020-05 -15*基金项目：福建省重大产学研项目（2018H6025）作者简介:刘建春（1972—）,男，福建永春人，厦门理工学院教授，博士，研究方向为机器人、人工智能、机器视觉等，（E-mail ）ljc@xmuh edu. cn ；通讯作者:陈博伦（1994—）,男，安徽六安人，厦门理工学院硕士研究生，研究方向为机器人系统构建及加工工艺研究，（E-mil ） 510168871@ qq. com 。

刘建春1,陈博伦1，林晓辉1，邹朝圣2（1.厦门理工学院机械与汽车工程学院，福建厦门361024；2.厦门万久科技股份有限公司，福建厦门 361024）摘要：针对工业机器人砂带磨削最优工艺参数组合的选择，通过机器人夹持工件进行砂带磨削，采用正交实验和极差、方差分析方法研究砂带线速度、工件进给量、横向进给速度、砂带目数对工件表面粗糙度Pa 及材料去除深度MRD 的影响，探究其最优工艺参数组合,并通过正交实验数据建立变量与实验结果的线性回归预测模型。

结果表明：综合考虑表面粗糙度Pa 及MRD 的最优加工参数组合为砂带线速度18 m/s ,进给量0.5 mm ,横向进给速度100 mm/s ,砂带目数80 #。

砂带目数对工件表面粗糙度Pa 的影响起主导作用，砂带线速度、工件进给量次之。

工件进给量对MRD 的影响起主导作用，砂带线速度、砂带目数次之。

当砂带目数处于80 #〜240 #时，工件表面粗糙度Pa 会随着砂带目数的增大而减小，影响程度有减弱的趋势。

CBN砂带恒压力磨削玻璃钢试验

试验时采用精度为 0． 1 g 的电子秤测量工件质量，用 TＲ200 粗糙度仪测量工件表面粗糙度，用秒表记录磨削时间，同时配备相应的变频器对主动轮进行矢量变频调速以实
现无级调速。为提高试验结果的可靠性，进行反复试验，重
复 5 次，观察平均效应，以减少随机因素的影响。
2 实验结果及分析
▲图 5 不同磨削角度下的工件表面磨痕
1． 1 实验材料和实验装置本实验工件材料是玻璃钢复合材料（ ρ = 2． 06 g / cm3 ），
材料规格为： 165 mm × 25mm × 10mm（长 × 宽 × 厚）。本实验是在重庆市三磨海达海达磨床有限公司开发的
砂带磨床试验机床上进行，其结构原理如图 1 所示，采用恒
第6 期
本文采用 3 种不同粒度号的 CBN 砂带对玻璃钢进行了砂带磨削实验，分析了磨料与工件间的交互作用机理，砂带粒度和磨削用量的不同对砂带磨损及表面粗糙度的影响，研究材料去除及砂带磨损机理，以便得到高效、高质磨削加工工艺理论和试验依据，为 CBN 砂带磨削应用于磨削玻璃钢提供理论依据。
1 实验装置和实验条件
郑帅等： CBN 砂带恒压力磨削玻璃钢试验
91
压力磨削，机床
由砂带磨头、驱
动装置、工装与
夹具、电气控制
系统等部分构
成。当夹具夹持
工件与砂带接触后，电气控制系
▲图 1 恒压力砂带磨削基本原理图
统可以为工件提供恒定的压力，通过改变气压缸内气压的大
CBN Abrasive Belt Grinding of Glass Fiber Plastics
Zheng Shuai1，2 ，Huang Yun1，2 ，Yi Hao1，2 ，Lu Yong1，． 2

超声振动精密砂带磨削0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的试验研究

超声振动精密砂带磨削0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的试验研究许庆顺1,2　黄　云1　黄　智2　周　文1,2　王福明1,2　黄雪松1,2　1重庆大学　2重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心摘　要:介绍了超声波振动精密砂带磨削机理,通过超声波振动精密砂带磨削与普通砂带磨削0Cr17Ni4Cu4Nb 不锈钢的对比试验,弄清了超声波振动在砂带磨削过程中的作用,证明了超声波振动精密砂带磨削是加工不锈钢等难加工材料的一种有效方法。

关键词:超声振动,　不锈钢,　砂带磨削Experimental R esearch on U ltrasonic Vibration Precision Abrasive B eltG rinding0Cr17Ni4Cu4Nb Stainless SteelXu qingshun　Huang Y un　Huang Zhi　et alAbstract:The mechanism of the ultras onic vibration precision abrasive belt grinding was introduced.Based on the contrast experiments of grinding0Cr17Ni4Cu4Nb stainless steel by ultras onic vibration precision belt grinding and general belt grinding,the role of the ultras onic vibration on the grinding processes was understand and it is proved that the ultras onic vibration precision belt grinding is an effective method to grind the stainless steel and other difficult-to-machine materials.K eyw ords:ultras onic vibration,　stainless steel,　abrasive belt grinding 1　引言不锈钢是以铬、镍为主要合金元素并适量加入钼、钨、钛或铌而成的高耐蚀合金,由于不锈钢具有耐酸、耐碱、抗腐蚀等特性,因此被大量应用于食品、化工和造船行业。

砂带磨削加工的原理和特点

砂带磨削加工的原理和特点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。

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ＰｐａｉｈｒｔａａｆＦａｉｕｎｓｕｉａＲｕｎｅｇｉｄｎｆｃｅｃｆｏｌｒｉｈｇｅｈｎｔｔｒｘｎｓｍａｄｈｒｃｐｒａｄｔｎｉｇｅｉｎｙｏｓｈｏｈｒｉＭＤＦｉｏｓ；ｏｉｏｔｌｉｄｎｓｔｌｗｅｔｈｒｚｎａｎｉｇｈｅｒｇ
ｅｃｅｃｅｔｓｓｅａｄａｓｒａｅｒｕｈｅｓｔｓｅｒｓｄｔｏｄｕｔｇｉｄｎｘｅｉｎ，ｔｅｖｒａｉｎｌｗｆｇｉｄｎｉｆｉｎｙｔｓｙｔｍｎｕｆｃｏｇｎｓｅｔｒａｅｕｅｏｃｎｃｒｎｉｇｅｐｒｍｅｔｈａｉｔｏａｏｒｎｉｇ
ｈｃｉｇＰｏｌｒｉｈｇｅｈｎｔａｆｓＦｒｘｎｓｉｅｃｅｃｉｉｈｒｔａｅｔａｒｎｉｇｅｃｅｃ；ｈｕｆｃｏｌｈｅｓＲａｖｌｅｏｐａｉｈｒｔａｈｔｏａｕｉｆｉｎｙｓｈｇｅｎｖｒｉｌｇｉｄｎｆｉｎｙｔｅｓｒａｅｒｕｕｓａｕｆ
ＡｂｔａｔＷｉｏｌｒＦａｉｕｎｓｕｉａＲｐ．ａｄＭＤＦ（ｄｕｄｎｉｉｅｂａｄ）ａｅｔｐｅｅ，ａｇｉｄｎｓｒｃ：ｔＰｐａ、ｒｘｎｓｍａｄｈｒｕｒｎｈｃｍｅｉｍｅｓｙｆｒｏｒｔｂｓｔｓｉｃｓｒｉｇｎ
第４卷０
第４期
林业机械与木工设备
ＦＲＳＲＯＥＴＹＭＡＣＩＥＹ＆ＷＯＤＲＩＧＥＵＰＮＨＮＲＯＷＯＫＮＱＩＭＥＴ
Ｖ１０Ｎ．ｏ４。４
Ａｒ２１ｐ．０２
２１年４月０２
砂பைடு நூலகம்磨削效率的实验研究
ｅｃｅｃｎｕｆｃｏｇｎｓｆｈｅｉｄｆｅｔｉｃｓｎｅｅｅｔｆｅｅａｔａｔｒｎ，ｅｇｉｄｎｆｃｅｃｎｉｆｉｎｙａｄｓｒｅｒｕｈｅｓｒｅｋｎｓｓｐｅｅｄｔｆｃｌｖｎｃｏｓｔｎｉｇｅｆｉｎｙａｄａｏｔｏｔａｈｏｒｆｏｈｒｉ
，
ｍａｄｈｒｃｐｎｅｓｒａｅｒｕｈｅｓＲａｖｌｅｏＤＦｉｇｓ；ｏｉｏｔｌｕａｅｒｕｈｅｓＲａｖｌｅｉｈｇｅｎｓｕｉａＲｕｒａｄｔｕｆｃｏｇｎｓａｕｆｈＭｓｔｈｉｈｅｔｈｒｎａｒｃｏｇｎｓａｕｉｈｒｈｅｚｓｆｓ
ｓ／ａｅｒｕｈｅｓａｅａａｙｅｎｏｐｒｄｕ￣ｃｏｇｎｓｒｎｌｚｄａｄｃｍａｅ．ｅｒｓｌｈｗｓｔａｎｅｈａｅｃｎｉｉｎｓｈｒｎｉｇｅｉｉｎｙｏｅｕｔｓｏｈｔｕｄｒｔｅｓｍｏｄｔｏ，ｔｅｇｉｄｎｆｃｅｃｆ
关键词：削效率；面粗糙度；削方向；磨表磨木质材料
中图分类号：Ｓ１Ｔ６２文献标识码：Ａ文章编号：０５２５（０２０ — ０９０２９ — ９３２１）４０２ — ３
ＥｘｅｉｅｔｌＳｕｙｏｉｄｎｆｃｅｃｆＡｂａｉｅＢｅｔｐｒｍｎａｔｄｎＧｒｎｉｇＥｆｉｎｙｏｒｓｖｌｉｓ
分析比较了三种试材磨削效率和表面粗糙度的变化规律，以及相关因素对磨削效率和表面粗糙度的影响。结果表明，在其他条件不变的情况下，杨木的磨削效率高于水曲柳的磨削效率，中密度纤维板的磨削效率最低；向磨削横
的磨削效率高于纵向磨削的磨削效率；杨木的表面粗糙度数值Ｒａ高于水曲柳的Ｒ，ａ中密度纤维板的Ｒ最高；ａ横向磨削的表面粗糙度数值Ｒａ高于纵向磨削的Ｒ。ａ
ＭＩＡＯａＬＬＵｎ－ｕｎＬＵｉｇＴｉｎ，ＩＬｉ，ＩＨｏｇｇａｇ，ＩＪｎ￣（．ｈｏｏＭａｒｌＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｙＢｉｎｏｓｙＵｉｒｉ，ｅｉｇ１０８，ｈａ２ａｎｘｍｎｔｎ１ｃｏｌｆｔｉｓｃｅｃｎｅｈｏｇ，ｅｉｇＦｒｔｎｅｓｙＢｉｎ００３Ｃｉ；．ｔｔＥａｉａｏＳｅａｏｊｅｒｖｔｊｎＰｅｉＡｓｔｎｅＣｎｅ，ｈａｎｆｃｆｔｔＩｔｌｃｕｌｒｐｒｆｃ，ｅｉｇ１０８，ｈｎ）ｓｓｃｅｔｒｔｅＰｔｔｆｅｏａｅｅｔａＰｏｅｔＯｆｅＢｉｎ００３ＣｉｉａｅＯｉＳｅｎｌｙｉｊａ
苗天李，黎刘红光刘，，婧：
（．１北京林业大学材料科学与技术学院，北京１０８；００３
２国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，．北京１０８）００３摘要：以杨木、曲柳和中密度纤维板为试材，用磨削效率测试系统和表面粗糙度测量仪进行磨削实验。水使