砂带磨削在普通车床上的应用研究

摘 要:目的 研究砂带磨削在普通车床上的应用。方法 根据砂带磨削的原理、特点,设计了砂带磨削装置,并通过试验证明了其工艺效果。结果 在车床上采用砂带磨削装置对细长轴零件进行精加工,能有效地降低表面粗糙度,提高加工精度。结论 该工艺为机床的改造提供了一种有效途径。

目前,对单件小批量细长轴、大尺寸和重型零件的精加工缺乏相应的精加工机床,特别是中小型企业,因资金有限,不可能为此专门购置相应的精加工机床,所以笔者建议采用砂带磨削技术改造普通车床,实现普通机床加工高质量零件。

1 砂带磨削原理和特点

砂带是一种由磨料、柔软基体和粘结剂制成的带状磨具,其切削功能主要由粘附在柔软基体上的磨粒来完成[1]。砂带磨削则是根据工件的几何形状,用相应的接触方式使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冷态磨削方式。开式和闭式砂带的磨削原理和装置简图分别如图1,图2所示。

1电机；2放带轮；3箱体；4收带轮；5拖板；6刀架；7工件；8砂带系统；9减速器

图1 开式砂带磨削原理和装置

1主动轮；2连杆；3张紧轮；4工件；5接触轮；6砂带；7电机轴

图2 闭式砂带磨削原理和装置

开式砂带磨削采用成卷的砂带,电机经减速机构带动收带轮作极缓慢的转动,带动砂带作缓慢的移动。砂带由接触轮压向工件,通过工件作高速回转实现对工件表面的磨削加工。由于砂带缓慢的移动,磨粒不断投入磨削,磨削效果一致性好,所以,多用于精密和超精密加工。

闭式砂带磨削采用环形砂带,通过接触轮与张紧轮张紧,由电机传动主动轮带动砂带作高速回转,同时工件作回转运动,砂带头架作纵向及横向进给,实现对工件的磨削加工。砂带磨损后更换新砂带。闭式砂带磨削由于砂带高速回转易发热且噪声大,所以磨削质量不及开式砂带磨削方式；但闭式砂带磨削效率高,适宜粗加工、半精加工及精加工。

砂带磨削具有以下主要特点:

(1)与砂轮磨削相比,它是用砂带作为磨削工具,而砂带一般只有一层磨粒,加工中无需修磨,在磨粒钝化后只需将其更换便可。这不仅使设备简单、操作方便,而且更能保证高的生产率。

(2)砂带磨削所使用的砂带是一种涂附磨具,采用静电植砂方式制作,利用高压静电吸附原理,使经过精选的磨粒能按自身长轴方向定向排列,且分布均匀,因而其等高性好。磨粒锋刃朝外,较之砂轮具有较好的容屑和排屑条件,从而可长时间地保证高的工效及稳定的加工质量。

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