赵嘉馨+曹晗曦

摘 要：对于表面粗糙度要求较高，零件尺寸和重量较大的端盖和轴类零件，用砂带磨代替砂轮加工是一个有效的方法。砂带磨具有许多优点和广泛的应用范围。文章以一种机床用砂带磨的研制和使用為例进行了简单探讨，并与传统砂轮进行对比，对其优点进行了介绍。同时，通过当前国内外砂带磨削技术的现状分析了目前砂带磨的发展方向。

关键词：砂带磨削；砂带；研制

在现代机械加工行业中，许多加工要求较高的零件都需要在完成粗加工，半精加工，精加工工序后进行粗磨和精磨，所以砂轮是机械工厂最常见的机械设备之一。但是采用普通砂轮不便磨削细长杆件，而且在磨削过程中如果离心力超过自身强度极限，砂轮会发生破碎，出现严重事故。然而要提高生产率和提生产质量必须大幅度提高砂轮线速度。砂带磨可以有效地避免砂轮破碎，不用担心提高线速度，同时方便加工端盖和轴类零件。因此用砂带磨代替砂轮进行加工成为磨削行业新的发展方向。

砂带磨是根据工件形状，用相应的接触方式及高速运动的砂带对工件表面进行磨削和抛光使其达到粗糙度要求的一种新工艺。本文以研制和使用一种机床用砂带磨为例对有关问题进行简单介绍并与传统砂轮进行对比。

1 产品研制的目标

根据车间实际需求，此机床用砂带磨主要适用于1.6米立车、2.5米立车、3.4米立车、5米立车及5米卧车、8米卧车等车床。可使用现场环境配置，方便拆卸安装，主要用来作为粗磨、去毛刺、大余量磨削、精磨、细磨、及成形磨削之用，以满足零件尺寸和重量较大，表面粗糙度要求较高的端盖和轴类零件的加工需求。

2 产品研制的技术原理

此机床用砂带磨是将砂带套在驱动、从动轮上，在张紧的状态下，装夹在机床设备上，按照所需加工工件的粗糙度要求，在一定的压力作用下，使高速运转着的橡胶轮带动砂带与所需加工面接触，产生摩擦，最终将工件表面加工到所要求质量的一种冷态磨削方式。

3 产品研制的过程与使用

首先，根据车床的装卡方式，在考虑节约用料的同时，设计出适合装卡的底板形状，以便适应在各种车床上的应用。采用可调节的结构对驱动轮和从动轮的安装方式进行设计，方便灵活应用和砂带的拆卸。然后根据加工需求制定磨削面尺寸，计算出合理的调节范围和驱动轮与从动轮的中心距，从而选择相应规格的砂带和驱动、从动轮。砂带的磨料选取参照砂轮的规范，底衬采用高强度尼龙布，并用高强度粘接剂粘对尼龙进行粘接，粘接时压平尼龙，将所有接触处全部粘牢。为防止砂带打滑，选用轮毂为橡胶材质的轮子。为了确保轮子的结构合理，应对金属轮尺寸及胶层的粘合强度进行校核。粘接时，将底轮清理干净，在底轮面上涂改性粘接剂，然后将压好的胶片包于底轮上，最后合模硫化。根据常见加工工件材质和表面的磨削和抛光要求，决定采用硬度较低的胶面轮，并配以较低的线速度。可以缓解冲击振动，扩大弹性调整量，防止摩擦功增大，减小电机功率耗损和提高使用寿命。

砂带属于一种多齿微刃型切削工具，砂带磨在现场应用时需注意以下几点：（1）根据不同加工需求选择不同磨粒的砂带。因为砂带磨粒的粒度与磨削后工件表面质量有直接关系。磨削后的表面粗糙度要求越高，应选用粒度越小的砂带。（2）开动机器前，应调节好砂带的张紧度和位置，检查砂带是否有破损或受潮，带速度稳定后才能使用，以避免加工过程中砂带断裂等情况，影响加工质量和操作安全。（3）规范操作，磨削时工人要站在设备侧面工作，尽量避免砂带旋转面。（4）磨削前要检查工具是否夹紧，磨削时砂带要慢慢接触工件，不能太快或太用力。砂带沿工件轴线的纵向进给，进给量一般控制在砂带宽度的一半以内，如精加工时可适当减少一些。（5）磨削结束后立即关闭电源，避免机械长时间空转。（6）定时检修设备，清除杂质，以免外部杂物进入砂带和橡胶轮之间。

4 产品的特点

在如今机械加工行业中，砂带磨削因其加工特点和优越性越来越成为一种重要的加工方法。在现场的应用后对砂带磨总结了以下几个特点：（1）此机床用砂带磨可以用于加工表面粗糙度要求较高的端盖和轴类零件。可方便地安装于常用的车床上，增加了这些车床的使用功能，同时解决了一些难加工要求较高的不便加工的细长杆零件的精密加工。使磨削加工工艺拥有了更强的适应。（2）砂带磨使用时，不但可以降低工件表面的粗糙度值，保证表面精度，还可以对表面进行强化，提高了它的疲劳性能。（3）驱动轮和从动轮轮面采用橡胶材质，在磨削中对工件的正压力就比普通砂轮对工件的正压力小得多。因而具有较强的校正工件形状误差和减少工件恢复性变形的能力，可以提高加工精度和表面光洁度。（4）驱动轮、从动轮设计为可调节形式，可以在一定范围内设定的驱动轮和从动轮中心距，方便砂带更换，给现场应用带来很大方便。（5）砂带磨可以使工件在磨削加工时仍能保持低温状态，避免了工件烧伤的可能。（6）制造、保存、安装、砂带都比砂轮简单，成本低安全性好，噪音和粉尘小，且易于控制，环境效益好。（7）砂带磨削工艺灵活性大、适应性强，使用安全，应用范围极其广泛。

5 国内外砂带磨的应用情况

国外砂带磨削技术发展较早，从一般家用到工业生产，砂带磨削在各个领域无所不在，经过几十年的发展，砂带磨削从应用中吸取了大量经验，已经步入了新的阶段。砂带组成和制造工艺都取得了很大进步，已有多种砂带系列。

随着国外砂带磨削技术的不断进步，国内砂带磨削技术的研究和应用也越来越得到关注。虽然砂带品种较少，质量有待提高，但已经逐步开始应用和推广。在砂带制造中采用一系列新工艺来提高砂带的质量，接头处的柔韧性与整条砂带的柔韧性逐渐趋于一致，加工精度和表面质量都在进一步提高。

6 结束语

通过实际设计和制造，对砂带磨的结构和功能进行了深入的了解，发现并解决了很多问题。总结了经验，以便今后进行改进和应用。对此种机床用砂带磨与一般常规的加工方法相比，确定其可以很好地对加工要求较高的端盖和细长杆类零件进行优质、高效、低消耗的加工。同时，设计结构简单、制造容易、方便拆卸、制造使用成本低，具有许多优点和广泛的应用范围。因此，砂带磨安装在常用机床上代替砂轮和磨床，对工件进行磨削加工是高效可行的。

同时也发现许多问题，例如工作时砂带张力过大，机器震动过度，有杂质进入等，都是今后要改进的问题。

参考文献

[1]黄云.砂带磨削原理及其应用[M].重庆：重庆大学出版社，1993.

[2]机械工艺师[Z].1987，1.

[3]机械设计手册[M].化学工业出版社，2009.