一、砂帶磨削工作原理
1、砂帶導向裝置
砂帶正常運行時,我們可以通過張緊輪接觸輪對其進行調控,根據砂帶寬度位置,可以選擇自動或者手動地為砂帶定位或對。自動導向裝置通常應用砂帶寬度大于200mm情況下,可以自動將張緊輪接觸輪之間砂帶對正。
2、砂帶張緊裝置
砂帶張緊裝置不僅可以影響到加工工件表面粗糙度,還影響到砂帶切削性能,所以我們要通過砂帶張緊裝置來保證導向,砂帶存適當張力。若要提高金屬切削量時我們就可已通過增加砂帶拉力來實現,但這樣也會大幅度增加磨料覆蓋層以及表面粗糙度值消耗量。
3、主軸傳動裝置
為了可以時刻改變砂帶運動方向,我們通常裝有較大靈活性或者單速變速傳統或者可逆電動機。砂帶運行速度10~50m/min范圍內,但我們通常將其保持16~30m/min這一范圍內,而正常狀態下每10mm寬砂帶主傳動裝置功率為0.3~0.7KW。
4、接觸輪
我們通常采用鋼質或者鋁質制成接觸輪,并上面覆蓋一層3~15mm,以毛氈、纖維或者橡膠等材料為主彈性圈,用以磨削點上支撐砂帶。根據各種不同要求,接觸輪也可制成不同密度、不同類型。磨削要求不同時候,我們可以采用不同橡膠化合物作為接觸輪覆蓋面。
5、如果需要加工平面、斷面、四邊形或者精磨工件時,我們可以通過采用鑄鐵、硬質合金或者鋼質型板來代替接觸輪安裝砂帶后面,來保證工件表面直線型或者平面度。
除此之外,還有吸塵系統等,此不再詳述。
三、砂帶磨削特點
1、工件表面質量好
由于砂帶磨削時,磨粒散熱時間間隔較長,并且由于接觸面小散熱量也小,所以砂帶磨削可以有效控制工件表面燒傷、變形,所以通過砂帶磨削加工工件表面精度高,平面度可達到0.001mm、尺寸精度可以達到±0.002mm。此外,由于砂帶磨削柔性接觸,不僅可以較好完成拋光、研磨、磨削等工作,并由于工作磨削速度穩定、磨削振動小,所以可以保證工件表面殘余應力好、表面粗糙度值小,可以達到Ra0.4~0.1μm,并且表面粗糙度均勻。但由于砂帶不能修整,就決定了砂輪磨削加工精度要高于砂帶磨削。
2、加工效率高
由于都采用先進“靜電植砂法”來將砂粒均勻分布基底,由于排列整齊且鋒口均向上,所以接觸面小、容屑間隙大、等高性好,保證了切削性能。通過這種切削工具來進行工件磨削工作可以大幅度提高鋼材切除率。
3、工藝靈活性大,適應性強
砂帶磨削可以方便地用于平面、外圓、內圓磨削、復雜異形面加工、切削余量20mm以下粗加工磨削、去毛刺為鍍層零件預加工、拋光表面、消除板坯表面缺陷、刃磨研磨切削工具、消除焊接處凸瘤、代替鉗工作業手工勞動。除了有各種通用、專用設備外,設計一個砂帶磨頭能方便地裝于車床、刨床銑床等常規現成設備上,不僅能使這些機床功能大為擴展,而且能解決一些難加工零件如超長、超大型軸類、平面零件、不規則表面等精密加工。
四、砂帶磨床設計
根據某廠要求,對該廠反應罐內壁采用了砂帶磨削加工,目去除該零件內壁氧化皮等表面缺陷,以有利于內壁搪瓷。該零件尺寸較大,原來采用砂輪磨削,加工噪聲很大,切屑到處飛揚,工作環境極差。該機床設計主要有下面三部分內容:
1、傳動設計
1.1、砂帶主運動。由電動機直接帶動砂帶機構運動,由于反應罐直徑大,軸向較長,因此電動機前端軸為懸臂式,焊接機座結構剛性要好,尤其要注意焊接引起內應力。
1.2、砂帶進給運動。砂帶進給運動通過由絲杠螺母機構組成小車機構帶動整個砂帶機構沿反應罐軸向運動。為了加工結束時使砂帶機構以快速返回,因此該機床設有快速電機,快速電機與進給電機之間通過超越離合器連接。
1.3、工件進給運動。由于工件較大,所以單獨設立電動機通過皮帶輪及齒輪降速帶動反應罐轉動。
2、主要機構設計
2.1、砂帶張緊裝置。此機構主要通過絲杠彈簧來調整接觸輪與工件相對位置,以及使張緊輪保持一定張力。
2.2、接觸輪設計。由于該零件尺寸較大,并且用作粗加工,故選用較硬橡膠接觸輪,接觸輪直徑為250mm,接觸輪表面采用較寬溝槽紋較窄工作表面,以增加壓強、提高切削效率砂帶壽命,根據該零件特點,溝槽紋間距取為l0mm。
2.3、主要技術參數選擇砂帶速度20~30m/s,砂帶長度2500~3150mm,寬度200mm,砂帶電動機功率7.5kW。
五、結論
綜上所述,由于砂帶磨削一門成熟技術,雖然得到了廣泛應用,但應用過程也暴露出一系列問題,所以我們需要對其進行深入研究改進,使其可以廣泛提高加工精度、提高工作效率并節約成本。推動我國制造業不斷進步同時,也為我國經濟可持續發展注入新動力。