4砂带磨削
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2014-11-4
三、砂带磨削机理
砂带磨削时，弹性变形区的面积较 大，使磨粒承受的载荷减小，载荷值 也较均匀，且有减振作用。砂带磨削 时材料的塑性变形和摩擦力均较砂轮 磨削时减小，力和热的作用降低，工 件温度降低。砂带粒度均匀、等高性 好，磨粒尖刃向上，有方向性，且切 削刃间隔长，切屑不易堵塞，有较好 的切削性。 有砂轮磨削的滑擦、耕犁、切削；磨 粒挤压，使加工表面产生塑性变形、 硬化和断裂；还有摩擦升温引起热塑 性流动。
砂带磨削兼有磨削、研磨和抛光的 综合作用，是一种复合加工。
2014-11-4
图3-26 砂轮磨削和砂带磨削的接触区 和载荷分布情况
四、精密砂带磨床和砂带头架
砂带磨削头架
闭式 磨削 头架 组成：
接触轮（或 支撑板）、 主动轮、 张紧轮、 张紧机构、 调偏机构、 电动机、 基座等。
2014-11-4
砂带磨床与砂轮磨床只有头架不同。
工件速度
纵向进给量 及磨削深度 接触压力
2014-11-4
一般选取50～300N。接触压力直接影响磨削效率 和砂带寿命，可根据工件材料、砂带、磨削余量 和表面粗糙度要求选择。
2.砂带选择及其预处理
砂带的预处理习惯上又称为修整。砂带磨削一般没有修整问题。但在 精密和超精密磨削时，为了保证加工质量，新砂带在使用前，可进行 一次预处理，主要是改善磨粒的等高性，使砂带一开始就进入正常磨 损的最佳状态。 砂带预处理的方法有： 滚压法
七、砂带磨削的发展方向
• 砂带磨削正向着强力、高速、高效和高精方向发展。
– 磨床结构：从单一磨头向大型、组合(多磨头、多功能、多工位) 形 式发展。 – 加工工艺：与特种加工相结合的复合加工是砂带磨削很有前途的发 展方向之一,如与超声振动结合形成的超声砂带精密磨削,与电化学 加工结合形成的电解砂带磨削等是砂带磨削的重要发展方向。 – 自动化技术在砂带磨削中的应用：尤其是数控砂带磨床及自适应控 制技术的应用,使砂带磨削的加工效率和精度有了很大的提高,使得 砂带磨削已经进入精密和超精密加工行列。
其他元件：主动轮、张紧轮及张紧机构（产生张紧力）、调偏机构 （防止砂带在运动中跑偏）、振荡机构（使砂带在运动过程中沿接 触轮轴向产生往复位移）。
2014-11-4
五、精密砂带磨削工艺
1.砂带磨削用量选择
砂带速度
要考虑如下几个问题：
对闭式磨削，粗磨时为12～20m/s，精磨为25～30m/s 。砂带速度与被磨工件材料有关，难加工材料取低值 ，非金属材料可取高值. 粗磨选20～30m/min，精磨选20m/min以下。工件速度高 可减少或避免工件表面烧伤，但会增大表面粗糙度值。 粗磨时，纵向进给量为0.17～3.00mm/r，磨削深 度为0.05～0.10mm，精磨时，纵向进给量为0.4～ 2.00mm/r，磨削深度为0.01～0.05mm。
• 2.砂带振动磨削
– 加工方式：开式，但除了常规运动外，还叠加 一个振动（沿接触轮的轴线方向）； – 振动作用很重要：
① 可以弥补工件不能高速运动时的效率下降，使加 工效率大大提高； ② 振动的叠加可以形成复杂而又不重复的磨削轨迹 ，形成网状纹路，有利于降低表面粗糙度； ③ 由于振动的作用，可以采用干式磨削，加工表面 不易出现划痕，对加工软材料非常有利； ④ 对于宽砂带，可以使砂带不跑偏和磨损均匀。
2014-11-4
4. 砂带磨削的除尘
无论是湿磨还是干磨，无论是在砂带磨床还 是在普通磨床上,利用砂带磨削头架磨削，都 应有吸尘和集尘装置。
2014-11-4
六、砂带磨削新技术
• 1.砂带研抛加工
– 是一种精密和超精密加工方法 – 加工方式：开式；砂带：细粒度砂粒聚 酯薄膜基底砂带；
• 使用接触轮外缘材料为橡胶，加工时抛 光作用强； • 使用接触轮外缘材料为钢铁、铜、胶木 等较硬物质，加工时的研磨作用强些， 抛光作用弱些，不但可以降低表面粗糙 度，而且可以提高精度； • 使用的接触轮材料半软半硬，如一定硬 度的橡胶或塑料，则研磨、抛光兼有， 故称砂带研抛。 应用：这种加工是砂带精密和超精密磨削的一种 方式，已经用来加工精密磁头、硬盘涂层表面等 精密元件的加工，效果十分好，应用十分广泛
接触轮的轮毂和外缘由不同材料制成，一般轮毂用钢铁，外缘可用钢 、铜、来自百度文库胶等材料。
2014-11-4
接触轮外缘截面形状有平滑形( 精度高)、齿形和填充形
有齿形的表面，螺旋角多选用30-60°，精磨选 30°，粗磨选45-60°
接触轮的选用原则（材料、形状）
（1）接触轮的硬度越大，加工表面粗糙度越大； （2）在加工工件的硬度一定时，硬质接触轮比软质接 触轮的切削量大。 （3）锯齿形接触轮与表面平滑的接触轮相比，砂带的 使用寿命要长；
使砂带通过一对有相应间隙的淬火钢制平滑滚轮 ，砂带受压将凸出磨粒压平而获得等高性。
对磨法
用一细粒度砂带与欲用的新砂带对磨，将其 凸出磨粒修整掉。 将新砂带使用一段时间后，待砂带处于正常 磨损的最佳阶段时备用。
预磨法
2014-11-4
3.磨削液与干磨剂的选择
磨削液选择除考虑加工表面粗糙度、被加工材料等外，必须考虑砂带 粘结剂的种类，因为粘结剂和磨削液多属于无机物，易受化学溶剂的影响 。还应考虑基底材料。 干磨时，当粒度号大于P150时，可采用干磨剂，可有效防止砂带堵塞 。
开式 磨削 头架
电机9--减速器11--卷带轮5--带动砂带缓慢移动。1和7产生的摩擦阻尼使砂带在移动 中保持撑紧。移动油缸4经杠杆3使接触轮2移向或离开工件。卷状砂带装在砂带轮 上，通过斜面撑紧机构，由三条滑块撑紧，拧紧或松开带锥面的螺母，可方便装卸 砂带。砂带设置在上方。
2014-11-4
接触轮
• 开式砂袋磨削
– 采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动 ，砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触，工件回转 ，砂带头架或工作台纵向及横向进给，从而对工件进行磨削。 – 砂带在磨削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现新砂粒，磨削质量高 且稳定，磨削效果好。效率不如闭式磨削，用于精密和超精密磨削。
2014-11-4
• 闭式砂带磨削
• • 分类： 按砂带与工件接触形 式
– – – – 接触轮式 支承板（轮）式 自由浮动接触式 自由接触式
•
按加工表面类型分：
– 外圆、内圆、平面、 成形表面等磨削方式 。
2014-11-4
• 开式砂带磨削
2014-11-4
二、砂带磨削特点
1）砂带与工件是柔性接触，磨粒载荷小而均匀，砂带磨削工件表面质 量高，表面粗糙度可达Ra 0.05～0.01μm，砂带磨削又称“弹性”磨 削。 2）砂带制作时，用静电植砂法易于使磨粒有方向性，力、热作用小， 有较好的切削性，有效地减小了工件变形和表面烧伤。工件的尺寸精 度可达5～0.5μm，平面度可达1μm。砂带磨削又有“冷态” 磨削之 称。 3）砂带磨削效率高，无需修整，有“高效”磨削之称。 4）砂带制作简单方便，无烧结、动平衡等问题，价格也便宜，砂带磨 削设备结构简单，有“廉价”磨削之称。 5）砂带磨削有广阔的工艺性和应用范围、很强的适应性，有“万能” 磨削之称。 不足：砂带磨削不能加工窄退刀槽的阶梯轴、阶梯孔、盲小孔、齿轮 等，对形状和位置精度要求高的也不如精密砂轮磨削。
– 砂带：在不断的发展和完善中。在砂带结构方面,近年出现了堆积磨
料砂带、金字塔型砂带、空心球型砂带、复层砂带、高弹性砂带、 防跑偏砂带、不等厚砂带、粒度复合砂带等。
精密和超精密砂带磨削
precision and ultraprecision belt grinding
一、砂带磨削方式
• 闭式砂带磨削
– 采用无接头或有接头的环形砂带，通过张紧轮撑紧，由电动机通过接触轮 带动砂带高速回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给运动， 对工件进行磨削。
– 效率高、噪声大、易发热，用于粗、半精和精加工。
三、砂带磨削机理
砂带磨削时，弹性变形区的面积较 大，使磨粒承受的载荷减小，载荷值 也较均匀，且有减振作用。砂带磨削 时材料的塑性变形和摩擦力均较砂轮 磨削时减小，力和热的作用降低，工 件温度降低。砂带粒度均匀、等高性 好，磨粒尖刃向上，有方向性，且切 削刃间隔长，切屑不易堵塞，有较好 的切削性。 有砂轮磨削的滑擦、耕犁、切削；磨 粒挤压，使加工表面产生塑性变形、 硬化和断裂；还有摩擦升温引起热塑 性流动。
砂带磨削兼有磨削、研磨和抛光的 综合作用，是一种复合加工。
2014-11-4
图3-26 砂轮磨削和砂带磨削的接触区 和载荷分布情况
四、精密砂带磨床和砂带头架
砂带磨削头架
闭式 磨削 头架 组成：
接触轮（或 支撑板）、 主动轮、 张紧轮、 张紧机构、 调偏机构、 电动机、 基座等。
2014-11-4
砂带磨床与砂轮磨床只有头架不同。
工件速度
纵向进给量 及磨削深度 接触压力
2014-11-4
一般选取50～300N。接触压力直接影响磨削效率 和砂带寿命，可根据工件材料、砂带、磨削余量 和表面粗糙度要求选择。
2.砂带选择及其预处理
砂带的预处理习惯上又称为修整。砂带磨削一般没有修整问题。但在 精密和超精密磨削时，为了保证加工质量，新砂带在使用前，可进行 一次预处理，主要是改善磨粒的等高性，使砂带一开始就进入正常磨 损的最佳状态。 砂带预处理的方法有： 滚压法
七、砂带磨削的发展方向
• 砂带磨削正向着强力、高速、高效和高精方向发展。
– 磨床结构：从单一磨头向大型、组合(多磨头、多功能、多工位) 形 式发展。 – 加工工艺：与特种加工相结合的复合加工是砂带磨削很有前途的发 展方向之一,如与超声振动结合形成的超声砂带精密磨削,与电化学 加工结合形成的电解砂带磨削等是砂带磨削的重要发展方向。 – 自动化技术在砂带磨削中的应用：尤其是数控砂带磨床及自适应控 制技术的应用,使砂带磨削的加工效率和精度有了很大的提高,使得 砂带磨削已经进入精密和超精密加工行列。
其他元件：主动轮、张紧轮及张紧机构（产生张紧力）、调偏机构 （防止砂带在运动中跑偏）、振荡机构（使砂带在运动过程中沿接 触轮轴向产生往复位移）。
2014-11-4
五、精密砂带磨削工艺
1.砂带磨削用量选择
砂带速度
要考虑如下几个问题：
对闭式磨削，粗磨时为12～20m/s，精磨为25～30m/s 。砂带速度与被磨工件材料有关，难加工材料取低值 ，非金属材料可取高值. 粗磨选20～30m/min，精磨选20m/min以下。工件速度高 可减少或避免工件表面烧伤，但会增大表面粗糙度值。 粗磨时，纵向进给量为0.17～3.00mm/r，磨削深 度为0.05～0.10mm，精磨时，纵向进给量为0.4～ 2.00mm/r，磨削深度为0.01～0.05mm。
• 2.砂带振动磨削
– 加工方式：开式，但除了常规运动外，还叠加 一个振动（沿接触轮的轴线方向）； – 振动作用很重要：
① 可以弥补工件不能高速运动时的效率下降，使加 工效率大大提高； ② 振动的叠加可以形成复杂而又不重复的磨削轨迹 ，形成网状纹路，有利于降低表面粗糙度； ③ 由于振动的作用，可以采用干式磨削，加工表面 不易出现划痕，对加工软材料非常有利； ④ 对于宽砂带，可以使砂带不跑偏和磨损均匀。
2014-11-4
4. 砂带磨削的除尘
无论是湿磨还是干磨，无论是在砂带磨床还 是在普通磨床上,利用砂带磨削头架磨削，都 应有吸尘和集尘装置。
2014-11-4
六、砂带磨削新技术
• 1.砂带研抛加工
– 是一种精密和超精密加工方法 – 加工方式：开式；砂带：细粒度砂粒聚 酯薄膜基底砂带；
• 使用接触轮外缘材料为橡胶，加工时抛 光作用强； • 使用接触轮外缘材料为钢铁、铜、胶木 等较硬物质，加工时的研磨作用强些， 抛光作用弱些，不但可以降低表面粗糙 度，而且可以提高精度； • 使用的接触轮材料半软半硬，如一定硬 度的橡胶或塑料，则研磨、抛光兼有， 故称砂带研抛。 应用：这种加工是砂带精密和超精密磨削的一种 方式，已经用来加工精密磁头、硬盘涂层表面等 精密元件的加工，效果十分好，应用十分广泛
接触轮的轮毂和外缘由不同材料制成，一般轮毂用钢铁，外缘可用钢 、铜、来自百度文库胶等材料。
2014-11-4
接触轮外缘截面形状有平滑形( 精度高)、齿形和填充形
有齿形的表面，螺旋角多选用30-60°，精磨选 30°，粗磨选45-60°
接触轮的选用原则（材料、形状）
（1）接触轮的硬度越大，加工表面粗糙度越大； （2）在加工工件的硬度一定时，硬质接触轮比软质接 触轮的切削量大。 （3）锯齿形接触轮与表面平滑的接触轮相比，砂带的 使用寿命要长；
使砂带通过一对有相应间隙的淬火钢制平滑滚轮 ，砂带受压将凸出磨粒压平而获得等高性。
对磨法
用一细粒度砂带与欲用的新砂带对磨，将其 凸出磨粒修整掉。 将新砂带使用一段时间后，待砂带处于正常 磨损的最佳阶段时备用。
预磨法
2014-11-4
3.磨削液与干磨剂的选择
磨削液选择除考虑加工表面粗糙度、被加工材料等外，必须考虑砂带 粘结剂的种类，因为粘结剂和磨削液多属于无机物，易受化学溶剂的影响 。还应考虑基底材料。 干磨时，当粒度号大于P150时，可采用干磨剂，可有效防止砂带堵塞 。
开式 磨削 头架
电机9--减速器11--卷带轮5--带动砂带缓慢移动。1和7产生的摩擦阻尼使砂带在移动 中保持撑紧。移动油缸4经杠杆3使接触轮2移向或离开工件。卷状砂带装在砂带轮 上，通过斜面撑紧机构，由三条滑块撑紧，拧紧或松开带锥面的螺母，可方便装卸 砂带。砂带设置在上方。
2014-11-4
接触轮
• 开式砂袋磨削
– 采用成卷砂带，由电动机经减速机构通过卷带轮带动砂带作极缓慢的移动 ，砂带绕过接触轮并以一定的工作压力与工件被加工表面接触，工件回转 ，砂带头架或工作台纵向及横向进给，从而对工件进行磨削。 – 砂带在磨削过程中的连续缓慢移动，切削区不断出现新砂粒，磨削质量高 且稳定，磨削效果好。效率不如闭式磨削，用于精密和超精密磨削。
2014-11-4
• 闭式砂带磨削
• • 分类： 按砂带与工件接触形 式
– – – – 接触轮式 支承板（轮）式 自由浮动接触式 自由接触式
•
按加工表面类型分：
– 外圆、内圆、平面、 成形表面等磨削方式 。
2014-11-4
• 开式砂带磨削
2014-11-4
二、砂带磨削特点
1）砂带与工件是柔性接触，磨粒载荷小而均匀，砂带磨削工件表面质 量高，表面粗糙度可达Ra 0.05～0.01μm，砂带磨削又称“弹性”磨 削。 2）砂带制作时，用静电植砂法易于使磨粒有方向性，力、热作用小， 有较好的切削性，有效地减小了工件变形和表面烧伤。工件的尺寸精 度可达5～0.5μm，平面度可达1μm。砂带磨削又有“冷态” 磨削之 称。 3）砂带磨削效率高，无需修整，有“高效”磨削之称。 4）砂带制作简单方便，无烧结、动平衡等问题，价格也便宜，砂带磨 削设备结构简单，有“廉价”磨削之称。 5）砂带磨削有广阔的工艺性和应用范围、很强的适应性，有“万能” 磨削之称。 不足：砂带磨削不能加工窄退刀槽的阶梯轴、阶梯孔、盲小孔、齿轮 等，对形状和位置精度要求高的也不如精密砂轮磨削。
– 砂带：在不断的发展和完善中。在砂带结构方面,近年出现了堆积磨
料砂带、金字塔型砂带、空心球型砂带、复层砂带、高弹性砂带、 防跑偏砂带、不等厚砂带、粒度复合砂带等。
精密和超精密砂带磨削
precision and ultraprecision belt grinding
一、砂带磨削方式
• 闭式砂带磨削
– 采用无接头或有接头的环形砂带，通过张紧轮撑紧，由电动机通过接触轮 带动砂带高速回转，工件回转，砂带头架或工作台纵向及横向进给运动， 对工件进行磨削。
– 效率高、噪声大、易发热，用于粗、半精和精加工。