木质材料砂带磨削应用中的几种技术问题

一去不回来

砂带磨削作为木材制品的后序精加工过程，在木材加工中扮演着重要的角色。砂光质量的好坏直接关系着木制品最后的质量，影响着木制品的销售价值。所以提高砂光质量在木制品加工中极为重要。
1 砂带磨削的机理及特征

1.1 砂带磨削定义

砂带磨削是根据工件形状，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的一种工艺。砂带磨削是一种软接触型冷磨削工艺。美国制造工程学会(SME)认为砂带磨削是一种应用广泛、高精度、高效率、低成本的机械加工技术。

1.2 砂带磨削的基本类型和特征

按基本结构形式，砂带磨削可以分为闭式磨削和开式磨削两类。开式磨削多用于精密加工和超精密加工，砂带的使用周期长，可以节省换带的时间；闭式磨削在高效强力磨削和精密磨削两方面都有广泛应用，是砂带磨削的主流。在这两类磨削中又可分为接触辊、压垫和自由式磨削三种形式。实际应用中，上述三种磨削形式并非孤立地被采用，而是结合具体加工情况设计多种磨削形式，复合在一台设备上，发挥砂带磨削的多重作用。

砂带是将磨料粘附在纸或布等基体上加工而成的磨具。由于基体是弹性材料，因此无论砂带如何张紧，使用大直径的钢制接触辊，砂带磨削都是一种弹性磨削，其特征是实际磨削除量小于理论设定值。砂带磨削不是靠提高速度和压力，而是靠提高砂带带面垂直载荷，即砂带张力来提高磨削效率的，所以砂带磨削是一种冷态磨削，磨削过程发热量小。砂带是单一粒度磨粒组成的磨具，径级相同的基本磨粒集中，切削效率高，同一粒度粗糙度一致，到精磨的所有任务，只有通过不同粒度砂带的组合，才能逐步降低被磨工件的粗糙度，这就需要进行多道砂光。

1.3 砂带磨削机理

砂带磨削的切屑形成过程有挤压、滑擦、耕犁和切削四个阶段。挤压阶段主要是磨料挤进工件表面；滑擦阶段磨粒只与工件摩擦，工件表面材料产生了弹性和塑性变形；随着工件进给、切削层厚度增加，磨粒的干涉增大，磨粒在工件表面上犁出“刻线”，称为“耕犁”，此时工件材料产生塑性流动，材料产生一个挤压式的运动而从磨粒下方向前和两侧挤出，同时切除少量材料。在一定压力的作用下，当有足够的干涉发生，并伴随一定的切削温度升高时，磨粒才开始真正的“切削”，此时在滑动磨粒的前方被切削材料产生断裂而形成切屑，有相当快的切除率。

2 砂带磨削若干技术问题分析

2.1 砂带张紧力

从理论上分析，砂带张得越紧，磨削力越大，而不是压力越大，磨削力越大。相反增大压力，磨削去除率反而减小。因此，为适应高效、重载荷、高精度的磨削需求，必须要提高砂带的性能和质量，特别是基体的性能，以承受足够大的砂带张紧力。

砂带磨削时，平行于工件进给方向的磨削力主要来自于砂带驱动辊的驱动力。该驱动力取决于砂带与驱动辊的包角和砂带与驱动辊之间的摩擦性质，因此最忌讳砂带与驱动辊之间的相对滑动。当砂带与驱动辊之间出现滑动，由于摩擦温度急剧升高，可能使砂带失去应有的功效。当砂带与驱动辊之间的包角附着力小于砂带与工件之间的摩擦力时，砂带就会产生瞬间滑动，此点被称为临界点。临界点位置因滑动摩擦产生局部高温，当温度高于120℃～138℃时，砂带基体中的固着水会迅速蒸发，使砂带基体弹性、韧性下降；过了临界点后，砂带与驱动辊之间的包角附着力大于砂带与工件之间的摩擦力，砂带与驱动辊同步，工件对砂带产生瞬间冲击力，失水变脆部分的砂带基体的抗拉强度小于冲击力，砂带发生瞬间横向断裂，即通常所说的爆带。因此砂带磨削时，砂带必须被最大限度地张紧。如果砂光机新砂带空运转没有异常，磨削时发生打折、爆带等现象，最大的可能是因为张紧不足和张紧力不稳。

2.2 磨削压力、磨削速度与砂带寿命

砂带磨削压力一定要适度，才能获得最高的磨削效率和最佳的表面质量。所谓适度就是不能让砂带裸露磨粒的全部高度压入工件，这样会使砂带失去容屑空间，即便磨粒没有变钝沙带也会因为磨粒之间的空隙被阻塞，砂带与工件表面剧烈摩擦发热而失去磨削能力。因此，期望加大磨削压力来提高磨削用量和表面质量的做法可能会适得其反。适度的磨削压力，能使砂带保持稳定的切除率。

磨削速度有两层含义：一是磨削砂带运行的线速度（常用单位m/s）；另一个是工件进给速度（常用单位m/min）。木材磨削时，随着砂带速度的增加，因为单位时间内参加切削的磨粒数多，所以木材表面上的刻痕数多，则相邻刻痕之间的残留面积减小，表面粗糙度会降低。但是，砂带速度的提高应控制在一定的范围内，以避免由于砂带速度提高引起磨削温度的急剧升高而使木材工件烧伤。工件的进给速度越大，单位时间内参与磨削的磨粒数越少，加工表面刻痕数减少，残留面积加大，表面越粗糙。

2014

这是要专业的人才看的懂了

jia@vbbb

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