一、砂帶磨削的工作原理
1砂帶導(dǎo)向裝置
在砂帶正常運(yùn)行時(shí),我們可以通過張緊輪和接觸輪對(duì)其進(jìn)行調(diào)控,根據(jù)砂帶的寬度和位置,可以選擇自動(dòng)或者手動(dòng)地為砂帶定位或?qū)χ小W詣?dòng)導(dǎo)向裝置通常應(yīng)用在砂帶的寬度大于200mm的情況下,可以自動(dòng)將張緊輪和接觸輪之間的砂帶對(duì)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的表面粗糙度,還影響到砂帶的切削性能,所以我們要通過砂帶張緊裝置來保證導(dǎo)向,砂帶存在適當(dāng)?shù)膹埩ΑH粢岣呓饘偾邢髁繒r(shí)我們就可已通過增加砂帶拉力來實(shí)現(xiàn),但這樣也會(huì)大幅度增加磨料覆蓋層以及表面粗糙度值的消耗量。
3主軸傳動(dòng)裝置
為了可以時(shí)刻改變砂帶的運(yùn)動(dòng)方向,我們通常裝有較大靈活性或者單速的變速傳統(tǒng)或者可逆電動(dòng)機(jī)。砂帶的運(yùn)行速度在10~50m/min的范圍內(nèi),但我們通常將其保持在16~30m/min這一范圍內(nèi),而正常狀態(tài)下每10mm寬的砂帶的主傳動(dòng)裝置的功率為0.3~0.7KW.
4接觸輪
我們通常采用鋼質(zhì)或者鋁質(zhì)制成的接觸輪,并在在上面覆蓋一層3~15mm,以毛氈、纖維或者橡膠等材料為主的彈性圈,用以在磨削點(diǎn)上支撐砂帶。根據(jù)各種不同要求,接觸輪也可制成不同密度的、不同類型的。在磨削要求不同的時(shí)候,我們可以采用不同的橡膠化合物作為接觸輪的覆蓋面。
5如果需要加工平面、斷面、四邊形或者精磨工件時(shí),我們可以通過采用鑄鐵、硬質(zhì)合金或者鋼質(zhì)的型板來代替接觸輪安裝在砂帶的后面,來保證工件表面的直線型或者平面度。
除此之外,還有吸塵系統(tǒng)等,在此不再詳述。
三、砂帶磨削的特點(diǎn)
1工件表面質(zhì)量好
由于砂帶磨削時(shí),磨粒散熱時(shí)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的工件表面精度高,平面度可達(dá)到0.001mm、尺寸精度可以達(dá)到±0.002mm.此外,由于砂帶磨削是柔性接觸,不僅可以較好的完成拋光、研磨、磨削等工作,并由于在工作中磨削速度穩(wěn)定、磨削振動(dòng)小,所以可以保證工件表面殘余應(yīng)力好、表面粗糙度值小,可以達(dá)到Ra0.4~0.1μm,并且表面粗糙度均勻。但由于砂帶不能修整,就決定了砂輪磨削的加工精度要高于砂帶磨削。
2加工效率高
由于都是采用先進(jìn)的"靜電植砂法"來將砂粒均勻的分布在基底,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(jìn)行工件的磨削工作可以大幅度提高鋼材的切除率。
3工藝靈活性大,適應(yīng)性強(qiáng)
砂帶磨削可以方便地用于平面、外圓、內(nèi)圓磨削、復(fù)雜的異形面加工、切削余量20mm以下的粗加工磨削、去毛刺和為鍍層零件的預(yù)加工、拋光表面、消除板坯表面缺陷、刃磨和研磨切削工具、消除焊接處的凸瘤、代替鉗工作業(yè)的手工勞動(dòng)。除了有各種通用、專用設(shè)備外,設(shè)計(jì)一個(gè)砂帶磨頭能方便地裝于車床、刨床和銑床等常規(guī)現(xiàn)成設(shè)備上,不僅能使這些機(jī)床功能大為擴(kuò)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(guī)則表面等的精密加工。
四、砂帶磨床設(shè)計(jì)
根據(jù)某廠要求,對(duì)該廠的反應(yīng)罐內(nèi)壁采用了砂帶磨削加工,目的是去除該零件內(nèi)壁氧化皮等表面缺陷,以有利于內(nèi)壁搪瓷。該零件尺寸較大,原來采用砂輪磨削,加工中噪聲很大,切屑到處飛揚(yáng),工作環(huán)境極差。該機(jī)床設(shè)計(jì)主要有下面三部分內(nèi)容:
1傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1.1砂帶的主運(yùn)動(dòng)。由電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)砂帶機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng),由于反應(yīng)罐直徑大,軸向較長,因此電動(dòng)機(jī)前端的軸為懸臂式,焊接的機(jī)座結(jié)構(gòu)剛性要好,尤其要注意焊接引起的內(nèi)應(yīng)力。
1.2砂帶的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。砂帶的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通過由絲杠螺母機(jī)構(gòu)組成的小車機(jī)構(gòu)帶動(dòng)整個(gè)砂帶機(jī)構(gòu)沿反應(yīng)罐軸向運(yùn)動(dòng)。為了在加工結(jié)束時(shí)使砂帶機(jī)構(gòu)以快速返回,因此該機(jī)床設(shè)有快速電機(jī),快速電機(jī)與進(jìn)給電機(jī)之間通過超越離合器連接。
1.3工件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于工件較大,所以單獨(dú)設(shè)立電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪及齒輪降速帶動(dòng)反應(yīng)罐轉(zhuǎn)動(dòng)。
2主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1砂帶張緊裝置。此機(jī)構(gòu)主要是通過絲杠和彈簧來調(diào)整接觸輪與工件的相對(duì)位置,以及使張緊輪保持一定的張力。
2.2接觸輪設(shè)計(jì)。由于該零件尺寸較大,并且是用作粗加工,故選用較硬的橡膠接觸輪,接觸輪直徑為250mm,在接觸輪表面采用較寬的溝槽紋和較窄的工作表面,以增加壓強(qiáng)、提高切削效率和砂帶壽命,根據(jù)該零件特點(diǎn),溝槽紋間距取為l0mm.
2.3主要技術(shù)參數(shù)選擇砂帶速度20~30m/s,砂帶長度2500~3150mm,寬度200mm,砂帶電動(dòng)機(jī)功率7.5kW.
五、結(jié)論
綜上所述,由于砂帶磨削是一門成熟技術(shù),雖然得到了廣泛應(yīng)用,但是在應(yīng)用的過程中也暴露出一系列的問題,所以我們需要對(duì)其進(jìn)行深入的研究改進(jìn),使其可以廣泛的提高加工精度、提高工作效率并節(jié)約成本。在推動(dòng)我國制造業(yè)不斷進(jìn)步的同時(shí),也為我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力。
參考文獻(xiàn):
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