塗附磨具簡介
塗附磨具是粘結劑將磨料粘結在布、紙等可撓性材料上而製成的可以進行研磨和拋光的工具。它與砂輪、砂瓦、油石、磨頭、研磨膏一起，構成了磨具的六大品種。
塗附磨具由三大部分組成：基體、磨料和粘結劑，又稱三要素。從塗附磨具的剖面圖能清楚地看到塗附磨具的結構。
基體：磨料和粘結劑的承載體，它是塗附磨具有可撓性的主導因素。
塗附磨具的基體主要有：布、紙、纖維和復合基體、無紡布等種類，基體在製造磨具之前，必須經過專門處理，必須經過專門處理，基體的性能與其本身的種類有關，而且還與被處理的方法有關。
基體處理是通過基體處理劑來改善和提高基體的物理機械性能，滿足塗膠植砂和磨削使用的工藝過程。
一般基體處理可分為非耐水處理和耐水處理兩大類，根據磨削條件不同，還可以對基體進行柔軟處理、耐高滲處理、耐油處理及靜電處理等。
磨料：起磨削作用，常用的有剛玉、碳化硅、天然金剛砂等。磨料粒度及組成符合塗附磨具用磨料國標。
植砂密度：對塗附磨具的質量和使用性能也是一個重要因素，它表示單位面積基體上磨料的疏密程度。
粘結劑：將磨料與基體牢固地粘結一起，它可以為底膠、復膠和基體處理劑。
塗附磨具作為研磨拋光工具，它的性能主要由下列因素來決定：基體、基體處理、磨料、粒度、植砂、密度、粘結劑、粘結強度、超塗層及形狀尺寸等。
|
|
|
.
.
.
.
.
磨料磨具基本知識（上）
一、 磨削加工的發展曆史
（一） 第一階段
我國是採用磨削加工方法的最古老的國家之一，如在古代科學巨著《天工開物》中就有“切、磋、琢、磨”的成語，而其中“磨”就是指的磨削加工。
其實人類最早使用磨削要追溯到原始社會，在母系社會，人們就已經開始使用最簡單的石器，而這些最簡單的石器是用簡單的石頭之間互相摩擦得來的。人們用這些最簡單的工具捕獵，耕種。那時人們的衣著雖然簡單，但仍然要有刃器的輔助，這也離不開磨削。
北魏時一個叫崔亮的創造了水磨，用來加工糧食，晉代劉景宣創造了可同時運行八盤天然岩石磨盤的石磨；唐朝時又出現了陶磨及磨碾，這些磨具均在山西長治縣“王琛”墓中出土。經過專家考察在宋朝也早存在九轉速的磨；十三世紀時即在元朝時候，中國人已開始用天然樹膠將貝殼粉粘在羊皮紙上製成摩擦工具，這是世界上已知的最早的塗附磨具，幾乎與此同時，在地中海沿岸的意大利人也開始使用簡單的塗附磨具。說起指南針，誰都知道，可誰又能想到，那也是磨削得來的產品呢！以上所敘不僅說明瞭我國是最早製造陶瓷材料、機械傳動的古國，而且也是最早採用對金屬及非金屬材料進行磨削加工的國家之一，從最原始一直持續到十九世紀的初期，可視為磨削加工曆史發展的第一階段。這一階段的特點是利用的磨料磨具及機械都較簡單。
（二） 磨削加工發展的第二階段（1840---1900年前後）
這一階段出現了新的特點，即隨著工業的發展、被加工材料的硬度越來越高，原來簡單的磨料磨具滿足不了發展的需要，於是人們就開始尋求硬度更高的物質來做磨料，先後找到了天然剛玉、黃寶石、天然金剛石等材料人們把這些天然材料破碎后和陶土混合后，燒成具有一定形狀的磨具，以此來進行加工。
可以說，開始使用硬度較高的天然磨料是這一時期的普遍特點。
但是所有天然磨料的產量都不集中，而數量又有限質量不統一，很難保持穩定這一切侷限性和飛速猛進的工業越來越不適應。
（三） 磨削加工曆史發展的第三階段（十九世紀的後期到二十世紀初）這一時期的主要特點是出現並使用人造磨料。
1893年美國卡不倫登公司的E.G艾奇遜利用電阻爐發明瞭SiC人造磨料這是人類曆史上最早出現的人造磨料，以後又有人用電弧爐發明瞭人造剛玉磨料，這些人工合成磨料的出現，意義是重大的，結束了人類只能利用天然磨料而不能利用人造磨料的曆史，從此，工業方面開始到得了大批比較低廉而質量又比較穩定的、產量又穩步增加的人造磨料的磨削工具，從而推動了被磨材料加工迅速增長，當然另一方面從磨削加工的發展也促進了磨料磨具的迅速發展。本階段又可分為以下幾個時期：
1、1900年-1920年左右：
這一時期，出現了除無心磨床以外的所有磨床，這促使汽車、軍工、電極工業有了 很大的發展。
2、1920年-1949年前後：
在20年代以後，磨床機械開始由機械傳動發展到液壓傳動，還在磨削過程中部分的實現了自動化，，在這一時期，無心磨床設計成功，開始投入使用，這一時期一個非常重要的現象就是對於磨削過程的研究，由開始的經驗方法轉入理論分析。即開始了對磨削理論的研究。
3、1950年至1980年前後：
在國際上，英、法、美、德、意以及前甦聯對人造磨料進行了普遍的研究，並進行了工業性生產，因而磨料及磨具較前一時期有了很大的提高，工業發達國家磨床所占的比重已達機床總量的10%，而且還在不斷的上升。
在國內，一批具有影響力的重要項目的建成投產，如第二砂輪廠、第三砂輪廠、第四砂輪廠、第五砂輪廠、第六砂輪廠、第七砂輪廠的建成投產。說明瞭我國的磨料磨具行業也在不斷的發展壯大。
4、改革開放前後：
我國的磨料磨具為了和世界同步，在以下幾個方面進行了研究或改進
① 提高磨床的精度， ②提高磨削的自動化程度，③高速研磨，④高精度和高光潔度，⑤強力磨削，⑥寬砂輪和多砂輪的磨削，⑦提高磨床的加工生產率，⑧試制發展了特殊磨削或成型磨削，⑨超硬磨料磨具。超硬材料如人造金剛石和立方氮化硼目前被稱為世界上最硬的物質，莫氏硬度為10。
金剛石的用量，每加工百萬噸鋼鐵所用的金剛石的量來表示這個國家的工業發展水平，美日及主要西方國家的用量均超過了18-20萬克拉每百萬噸鋼，美國是世界上金剛石用量最大的國家。而我國則是2.4萬克拉每百萬噸鋼，這差距是顯而易見的。
六十年代天然金剛石約2500萬克拉，數量不是很大，這是因為金剛石的生產成本太大，一般的金剛石礦中，須處理6-8噸礦石才能得到一克拉的金剛石，有的甚至250噸的礦石才能得到一克拉的金剛石，可見金剛石為什麼如此的昂貴。天然金剛石的低產量及高成本促使人們走上了發展人造金剛石之路。
我國是在六十年代中期開始試制與發展人造金剛石。六十年代世界人造金剛石的產量為1000萬克拉，今天，中國人造金剛石的產量就已達5000萬克拉（約合1萬噸），而全世界人造金剛石的產量就無法估計了，這些人造金剛石主要用於工業。人造金剛石及其制品的發展大大地促進了特殊用途的磨削加工的要求，人造金剛石不受資源限制，製造成本從發明的那天起就不斷下降，品種在逐漸增多，質量在不斷的提高，這樣就極大的開闢了人造金剛石磨料的使用前景。不僅在固結磨具上，而且普遍地使用在塗附磨具上，如牙科用金剛石砂帶，精密儀器上用金剛石砂帶等等。
立方氮化硼是超硬磨料另一種類型，其性能與人造金剛石磨料相似，還具有比人造金剛石一些獨特的優點，如耐熱方面優于人造金剛石。立方氮化硼比人造金剛石發展稍後，系70年代前後試制研究的，也可以說後起之秀。立方氮化硼到九十年代初期全世界工業生產大國有了較大的發展，如前甦聯立方氮化硼的產量已發展到5000多萬克拉。我國立方氮化硼也是在八十年代末期或九十年代初期試制和發展的新型產品，但速度較慢，其原因在於工藝與技術還遠遠落後于其它工業發達的國家，因而它的推廣和使用還受到一定的限制。
人造金剛石和立方氮化硼的磨具。在發展人造金剛石磨具和立方氮化硼超硬磨料的同時，這兩種超硬磨料的磨具也得到相應的發展，人造金剛石磨具發展更快。到目前，人造金剛石磨具發展成為一個較為完整、成熟和自成體系的加工技術領域。人造金剛石磨具制品如電鍍金剛石內圓切割鋸片、什錦銼、磨頭，人造金剛石圓鋸片、框架鋸片，人造金剛石修整筆，石材用金剛石磨具，金剛石筒形砂輪，加工鐵氧使用金剛石磨具，
金剛石修整滾輪和金剛石或立方氮化硼與硬質合金復合片磨具等等品種系列，而且繼續完善補充與提高。
（四） 磨削加工發展的第四階段（九十年代後期）
進入九十年代，磨料磨具行業的生產與銷售、科研都起著很大很大的變化，主要表現為品種日趨多樣化，專業化，競爭也前所未有的日趨激烈，科研與銷售成為每個廠家的重中之重，而我們做為砂帶的專業生產廠家，也是如此。，但與國際上塗附磨具尤其是砂帶產品，無論是品種或者是質量上差距是很大的。因此，當務之急加大科技力量投入迅速提高我國塗附磨具尤其是砂帶高檔產品的品種及質量水平，以面臨高品質、多品種需求的浪潮。如果目前全國高檔次的塗附磨具產量在400萬平方米左右，予計到2000年初期將達到700萬至1000萬平方米用量的需求。這就希望我們共同努力去開拓這個有廣闊前途的市場。
二、 磨料磨具的簡明知識
磨料磨具素有工業牙齒的美稱。在磨削時常用磨料或磨具作為磨削工具對需加工的零件進行機械加工，而達到一定的技術要求。
（一） 磨料
磨削材料簡稱磨料，即一種具有一定硬度及一定磨削能力可作磨削用途的磨削材料。磨料分天然和人造兩大類。
（A） 天然磨料
天然磨料是自然礦物開採經過加工而製成的磨料。用於磨削加工先後已有如下種類：
1、 燧石：化學成分主要是SiO2，莫氏硬度7。
燧石易斷裂，韌性差，莫氏硬度不高，主要用來製造張頁式砂紙，主要用來加工皮革、毛氈等的拋光加工。
2、 石英砂：類似燧石，比燧石的純度又高了一層，主要化學成分為SiO2，莫氏硬度7，理化性能如燧石。石英砂來源於石英礦或從河砂中篩選加工，其用途類似燧石，迄今國內有些小砂布砂紙廠還在用石英砂作為生產的原料進行生產，其目的在於生產的砂布或砂紙以低於用人造磨料所生產的砂布或砂紙的價格，銷售于廣大農村、鄉鎮企業加工使用，質量下乘，但也有一定的市場。
3、 紫紅鐵粉即氧化鐵：多用於天然的、也可以經過人工製造的。由於質地比較柔和，主要用於工件的清理和拋光的目的加工，如部分光學玻璃的研磨或拋光也用紫紅鐵粉進行加工。
4、 柘榴石：系一種天然礦物材料，如採用這種柘榴石在高溫條件下進行熱處理，可使這種材料的硬度和韌性增強。柘榴石容易沿其材料的結晶體的斷裂面而斷裂，這樣可使柘榴石具有較好的切削刃提高磨削效率。用柘榴石製成的塗附磨具可用於材料如木材或金屬材料進行磨削加工，在國內或國外已不多用於生產塗附磨具，更極少用於製造固結磨具，已趨於淘汰的局面。
5、金剛砂（Emery）： 系自然界中剛玉（Al2O3）氧化鐵的混合物。這種
礦物原料在世界上許多地方的蘊藏量都很豐富，礦石的質地與晶位各異，這種礦物材料的切削性能較差，一般只作為拋光使用。現在用這種天然礦物製造磨具已經不多，屬於淘汰的趨勢。
6、氧化鍶（Sr2O3）：拋光性能甚好，適用於作拋光材料，並製成氧化鍶粉加磨削劑直接做為拋光材料，在國內一些光學玻璃廠還在使用如上海光學儀器廠等。
07、金剛石：天然金剛石又稱金剛鑽，系自然界最硬的物質，莫氏硬度為10，天然金剛石產于南非、剛果，中國也有，價格十分昂貴，常用於作手飾及裝飾品，自人類發明人造金剛石之後，在製造磨具上就多用人造金剛石作磨具，在極個別的應用範圍內才採用天然金剛石。
總之，天然礦石的磨料已趨於淘汰之勢，已不用於製作磨具，即或使用已經不多。
（B） 人造磨料
顧名思義，人造磨料是人工通過用有關礦物材料加上必須的材料進行加工而成的磨料。人造磨料自人們發明的第一種人造磨料開始至少已發明發展了數十種之多，應用範圍愈來愈廣氾，其性能愈來愈優越于天然磨料，隨著人造磨料不斷的發展和進步，磨削加工也得到了迅速的發展和提高，由於磨具的不斷髮展和性能的不斷提高，磨削加工的水平也得到了發展和提高。當然從另一方面而言，今天磨削加工已走上高效、高速和加工件要求質量不斷的提高，又要求磨料磨具適應這種發展要求提高自身的品種、質量、生產加工水平和科研水平等方面的各項工作相輔相成、互相依賴、互相促進、互相提高。
1891年美國卡不倫人登公司的E.G艾奇遜用電阻爐首次用人工發明SiC，于1893年由美國發明製造了電熔剛玉，從此人類進入了採用人造磨料的新篇章，磨削加工進入了嶄新的一頁。發展到現在人造磨料的種類不少數十種，彩人造磨料廣氾用製造固結磨具、塗附磨具和超硬磨具。已知用於製造磨具的人造磨料有以下各種。
1、 棕剛玉：
主要化學成份AL2O3，由鋁礬土、鐵屑和無煙煤在電弧爐中熔煉而成。棕剛玉磨料的色澤為棕色，就其色澤而言，命名為棕剛玉。這種磨料具有一定的硬度和韌性，具為較強的磨削能力，能承受很大的壓力。具有耐高溫、抗氧化、抗腐蝕及化學穩定性好等特點。由於抗張強度高，它適用於磨削抗張強度大的材料，適用於普通鋼、高碳鋼、合金鋼，可用於硬質木材的加工，還可用於其它磨料不足時的代用，有萬能磨料之稱，是使用中最廣氾的一種磨料。
2、 白剛玉：
主要化學成份為AL3O2由鋁氧粉為原料在電弧爐中熔煉而成。色澤為白色，就其色澤而言命名為白剛玉。白剛玉的質地比棕色剛玉更純淨。採用的鋁氧粉原料，系由棕剛玉所用的鋁礬土事先加工製成，主要物理成分為β- AL2O3（無磨削能力），由電弧爐熔煉從β- AL2O3轉換為α- AL2O3 。所轉換的α- AL2O3具有較強的磨削力。
3、 黑碳化硅：
主要化學成份為SiC 。由石油焦碳、石英砂、木屑等為原料在電阻爐中熔煉而成。黑碳化硅的色澤為黑色，就其色澤而言，命名為黑碳化硅。黑碳化硅質地比剛玉磨料性脆，硬度較硬，其韌性也次於剛玉類磨料，對於抗拉強度較底的材料，如非金屬材料（各種板材如木質膠合板、刨花板、高中低密度纖維板、竹質板、硅酸鈣板、皮革、玻璃、陶瓷、石材等）和有色金屬（鋁、銅、鉛等）等材料的加工尤為適宜，對質地堅硬而脆性材料的加工也是比較理想的磨料。
4、 綠色碳化硅：
主要化學成份為SiC,在製造上所採用的原料如黑碳化硅生產大致相同,另加工業食鹽作為反應劑和促進劑在電阻爐內反應而成.就其色澤而言為綠色,故命名為綠碳化硅.綠碳化硅比黑碳化硅的質地更純,硬度比黑碳化硅還要高,其磨削用途與黑碳化硅相同之外,更適合用於材料的精磨如磨螺紋、磨量具等,在磨削材料上更廣氾的用於硬質合金、金剛石制品的工件。由於綠碳化硅在生產製造的成本比黑碳化硅要高，如採用原材料上配比不一樣，另加有食鹽輔助材料以及耗電和加工過程的差異等，所以綠碳化硅的產品售價比黑碳化硅要高。因此綠碳化硅的選用在與黑碳化硅的比較上，在非金屬和有色金屬材料方面一般不選用綠碳化硅，而主要選用綠碳化硅用作硬質合金和精密磨削的磨削，在砂帶和其它塗附磨具上選用綠碳化硅作為磨削材料的就更少。
5、 微晶剛玉：
主要化學成份為AL2O3，所採用的生產原料與棕剛玉相同，唯在冶煉過程中採用急速冷卻的工藝而得到微細結晶的效果。微細結晶的剛玉比普通剛玉的機械強度要高。用微晶剛玉做成的磨具常用於粗磨鑄鋼、高韌性鈦鎳合金鋼等難磨材料，但很少用於製造塗附磨具。
6、 鉻剛玉：
是在白剛玉的生產過程中加入Cr2O3的混合物，使這種剛玉形成白剛玉中α- AL2O3和Cr2O3的共熔體，改變剛玉的性能和結構。鉻剛玉的韌性比白剛玉要高，其硬度與白剛玉大概相同。加入Cr2O3的數量與生產的鉻剛玉的性能也略有不同，而其色澤也有所不同，在鉻剛玉中由於加入Cr2O3的含量不同，其用途又有所不同，因此在鉻剛玉這類磨料中又劃分為根據Cr2O3加入的不同而劃分幾個牌號。鉻剛玉磨削的材料常用於淬火鋼、合金鋼和螺紋鋼的刃磨和儀器儀表零件的精密磨削。鉻剛玉常用於生產固結磨具，很少用於製造塗附磨具。
7、 鍍衣磨料或特殊處理的磨料：
塗附磨具特別是砂帶在磨削加工時基本上是以單層磨料承擔著整個磨削過程,磨粒磨損或脫落後,再沒有後備的磨粒繼續著磨削的作用,所以對這一層有限數量的磨粒顯得特別重要,如何防止磨粒的脫落和提高每個顆粒的磨削作用是當前砂帶研究者和製造者所致力研究探索的重要課題,目前採取了如下幾種方法:
(1)煅燒處理:
將磨料置於800-13000C的高溫下直接煅燒2-4小時,取出冷卻,即可使用.如溫度高,則有部分磨料有少量燒結現象,需進行敲碎過篩方可使用.
磨料煅燒可起兩個作用,一是磨料在制粒過程中由於多次撞擊所形成的微細裂紋在高溫時被燒結,增加了磨料在製造過程中由於燒結而增加了單顆粒的強度.二是增加磨料的毛細管作用,增加了磨料的親水性,提高了磨粒對粘結劑的吸附作用,從而使磨粒借助粘結劑對基體的粘附力.如磨料的煅燒處理后各種效果明顯,棕剛玉磨料經煅燒后顯微硬度可提高10%,韌性提高10%親水性提高3.5倍,磨削量提高3%,耐用度提高30-50%.
(2)碱處理：
將磨料浸泡于2%NaOH溶液中約30分鐘,然後冼淨,烘乾后可使用.由於碱對磨料有一定的腐蝕能力,從而增加了磨料表面的粗糙程度,提高了磨粒表面的毛細管作用,有利於磨料與粘結劑的粘結效果,使磨粒不易從砂帶表面脫落下來,從而提高了砂帶的磨削效果與耐用度.由於碱對氧化鋁有一定浸蝕作用,所以這種方法對剛玉系列的磨料效果比較好.
(3)塗金屬鹽的處理:
將磨料浸泡于濃度為0.1%-1.0%的金屬鹽溶液中約30分鐘,然後取出烘乾,並將烘乾的磨料煅燒至5000約30分鐘,冷卻后即可使用.如用0.5%硫酸亞鐵處理的棕剛玉,再經800度高溫煅燒處理后,所製成的砂帶,其磨削效率可提高4-20%,常用的金屬鹽有硫酸亞鐵、醋酸鎳、氧化鎳、硫酸銅、硫酸銅-硼砂、硝酸鐵、硝酸鈷等.還有用三氧化二鐵或四氧化三鐵等材料在磨料用粘結劑進行粘附,煅燒至500-8000C半小時,冷卻后即可使用的鍍衣磨料,也有明顯的磨削效果.
(4)塗陶瓷液的處理:
以長石、粘土、或石灰石等成份的陶瓷液塗于磨料表面，並經高溫燒結（約1000-13000C），使磨料表麵包裹了一層薄薄的陶瓷材料，以利於磨料與粘結劑的粘結，從而提高砂帶的耐用度.
(5)塗樹脂液的處理:
以液體酚醛樹脂和少量的金屬氧化物如(3)所敘的三氧化二鐵、四氧化三鐵或氧化鈦組成的樹脂混合液將磨料浸泡在其中，約30分鐘取出烘乾即可使用.由於樹脂液浸透性好,可滲入磨料的微小孔隙中,所以增加了磨料對粘結劑的粘結,提高了砂帶的耐用度,又由於樹脂液中加了金屬氧化物,增加了砂帶中磨粒的散熱性,有利於砂帶效率的提高.
(6)塗硅烷的處理:
硅烷又稱有機硅,它是硅與有機基因經化學反應生成即有無機特性又有有機特性的特殊化合物,因此,塗硅烷后磨料有利於磨料與粘結劑的結合.塗附的方式有兩種:一是將硅烷液直接塗附于塗附磨料的表面,塗層最理想最有效的厚度是單分子厚度,這在操作上是比較困難的;另一種簡單的方法是將硅烷直接加入到粘結的膠液中,這種方法的效果不如前者.
8、 空心球磨料： 所謂空心球磨料是指將磨料均勻地塗附于直經0.05-1mm的塑料製成的空心球表面而組成的一種球狀磨料的集合體,然後將製成的空心球磨料按一般的常規的方法塗附于基體表面后而製成的砂帶.
空心球磨料一般是在製作細粒度產品時被採用.由於磨料很細,如果直接塗附在基體表面上,則磨料層很薄,參與磨削的磨料較少,磨削效率較差,而且磨料很細,砂帶表面孔隙率很低,在磨削時易阻塞.如果採用空心球磨料,則砂帶表面將形成非常“粗糙”的磨削面，表面孔隙將大大增加，則砂帶表面有利於排除磨削的阻塞，更重要的是砂帶表面參與磨削的磨粒數將數倍或數十倍地的增加，其增加數決定于球徑與粒徑的比例，比例越大，增加的磨粒越大，因而大大提高了磨削效率與耐用度。如空心球磨料的砂帶是德國HERMES公司的專利，對該公司來說這類產品專稱為“HERMESIT”．
9、 微晶結構的新型陶瓷磨料：
它是以凝膠法製造的燒結陶瓷磨料，其晶體尺寸約1-3微米，硬而韌，磨削時微小晶體逐漸脫落露出新的晶體，保持了整個磨粒的鋒利，美國３Ｍ公司于1981年投入市場，命名為Cubutron以此做成的砂帶,磨錘頭比鋯剛玉砂帶的切削效率高71%,磨包鎳不鏽鋼的效率比鋯剛玉砂帶的切削率高150%.相繼投入市場的還有美國NORTON公司的SG磨料,用SG磨料砂帶在400PSI壓強下(砂帶速度為28米/秒)磨削金屬量比棕剛玉高5倍;德國Hermes公司命名的CB陶瓷砂帶料的砂帶,採用這類磨料製成的塗附磨具特別適用高強壓下加工難磨材料,如航天合金、高鎳合金鋼、含釩工具鋼、含鈷合金鋼等.
除此之外,近期國外工業發達國家還開發人造金剛石和立方氮化硼(CNB)磨料製成的塗附磨料,專門加工硬質合金、石英元件及難加工鋼材.
10、 鋯剛玉磨料：
是加入ZrO2並具有20微米晶體尺寸的高韌性磨料.加入ZrO2有40%和25%兩種.用於塗附磨具應有較尖銳形狀的磨粒,特別適用於加工不鏽鋼件、鈦合金零件.在中國市場,日本NCA的鋯剛玉砂帶、美國的NORTON公司的NORZON砂帶和南韓高麗研磨公司的YZ533和YZ633鋯剛玉砂帶等比較流行.據美國的NOTON公司提供的資料,其磨削效率比棕剛玉高254-300%,用NORZON砂帶加工刨花板,砂帶壽命提高了3倍.
但鋯剛玉砂帶不僅用作砂帶,也大量地用在固結磨具之中.
11、 復合磨料：
是指一種磨料與另一種磨料的機械復合而非起化學反應的復合,在製造磨具時將兩種磨料機械地加在成型料中,各種磨料仍保持獨有的理化特性.在使用時取其各長發揮各自的優點,並達到更好效果的目的.為達到磨削的目的,在國外或國內常採用以復合磨料的方式來生產製造磨具用於難加工的材料.這就是所謂巧立名目.另立牌號的一種作法.常見復合磨料有棕剛玉與白剛玉的復合,由剛玉與綠碳化硅的混合,棕剛玉與黑碳化硅的復合等等.
復合磨料常見于固結磨具,極少用於塗附磨具的製造
|
|
|
.
.
.
.
.
磨料磨具基本知識（下）
二 磨具：
磨削工具簡稱為磨具.磨具有固結磨具、塗附磨具及超硬磨具三個大系列.各有特點,獨立存在,各有所長,使用於世界各國國民經濟之中.除塗附磨具另立篇章敘述之外,此處僅對固結磨具作簡要的介紹.
1. 固結磨具
固結磨具是用磨料(磨削材料)與結合劑製成的具有一定形狀和一定磨削能力的工具.
固結磨具的標記示例:
形狀 尺寸 磨料 粒度 結合劑 硬度 組織 35M/S GB/T2485
形狀代號
300×50×75 磨料種類 磨料粒度
結合劑 磨具硬度
組織號 最高工作速度 磨具技術條件
所在標準號
除最高工作速度和磨具技術條件所在的標準號之外，其餘各項為固結磨具的特征.固結磨具的磨料已在本文之(一)詳細說明.磨料粒度是指磨料粗細大小,固結磨具的磨料採用下一系列標準,這7個特征均依據1998年全國磨料磨具標準化技術委員會編製由中國出版社出版的機械工業標準中每項規定.本篇除對固結磨具的硬度結合劑和組織三個特征加以敘述外，其餘不再贅述.
(1) 硬度:
此處的硬度是指固結磨具在外力作用下,結合劑與磨料結合的強度,根據粒度的粗細分別採用噴砂硬度計和洛氏硬度測定. 硬度分超軟(超軟1、超軟2)、軟（軟1、軟2）、中軟（中軟1、中軟2）、中（中1、中2）、中硬（中硬1、中硬2、中硬3）、硬（硬1、硬2）、超硬（超硬1、超硬2）等7個大級共15個小級.
(2) 結合劑：
結合劑是指固結磨具中各類結合劑與磨料粘結的材料.固結磨具通常採用陶瓷、樹脂、橡膠、菱苦土四大類別結合劑。這四類結合劑以陶瓷結合劑磨具的比例最大。陶瓷結合劑主要材料有粘土、長石、黃土、石英石等組成按不同磨料、不同用途及不同製法（澆注或壓制）等不同的陶瓷結合劑.樹脂結合劑主要是酚醛類型的樹脂,分粉狀樹脂和液狀樹脂兩大類,也是根據不同的製法和不同用途劃分為各種不同樹脂結合劑.橡膠結合劑目前採用人造丁苯膠、丁鈉膠及液體橡膠三大類，根據製法的不同和用途的不同又劃分為各種不同的橡膠粘結劑。菱苦土結合劑主要材料有氧化鎂和氯化鎂兩種材料所組成，主要用於細粒度磨料作精細加工用途.
各種結合劑的代號如下:
結合劑名稱 結合劑代號
陶瓷結合劑 V
樹脂結合劑 B
橡膠結合劑 R
菱苦土結合劑 Mg
(3) 組織：
組織是指固結磨具中磨料所佔有的體積,以重量%比表示.通常組織在磨具標誌中不顯示,而製造時設制配方時,自我控制以阿拉伯數字表示.即數字愈小,組織愈松,即固結磨具中磨料的比率愈少,反之數字愈大組織愈緊,所占的磨粒比率愈多.通常組織號從0-12共13個組織號.
2、塗附磨具
塗附磨具是指粘結劑把磨料粘附在可撓曲基材上的磨具,又稱柔性磨具.
塗附磨具具有九大特性:
基材種類——基材處理——磨料種類——磨料的粒度——
植砂密度——粘結劑種類——粘結強度——形狀——尺寸
砂帶塗附磨具請參見本本文第三篇。
3、 超硬磨具
超硬磨具是指用人造成金剛石或立方氮化硼超硬磨料所製成的磨具,系磨具另一大系列.
超硬磨具具有如下幾個特征與標記.
濃度
結合劑
粒度
磨料牌號
磨粒層厚度
孔徑
總厚度
直徑
形狀代號
以上特征和標記均依照1998年全國磨料磨具標準化技術委員會編製由中國出版社出版的中國機械工業標準中每個標準的規定.
關於濃度:與固結磨具的組織號大體相同,但在超硬磨具中標誌中應標明.所謂濃度是指超硬磨具每cm3體積內所含超硬磨料的克數,以%數表示.
濃度代號如下:
代號 磨料含量(g/ cm3) 濃度
25 0.22 25%
50 0.44 50%
75 0.66 75%
100 0.88 100%
150 1.32 150%
關於結合劑:是指超硬磨具所採用的結合劑類別.
結合劑代號如下:
結合劑 結合劑代號
樹脂結合劑 B
金屬結合劑 M
陶瓷結合劑 V
|
|
|
.
.
.
.
.
砂帶磨削工藝簡介
砂帶磨削經過近三十年的發展，現已成為一項較完整且自成體系的新的加工技術。因其加工效率高、應用範圍廣、適應性強、使用成本低、操作安全方便等特點而深受用戶親睞。在國外，砂帶磨削技術已有了很大的進步，其加工對象和應用領域日趨廣氾，它幾乎能加工所有的工程材料，從一般日常生活用具到大型宇航器具無所不可應用，並已成為獲取顯著經濟效益的一種重要手段。其作為一種加工技術之所以受到人們日益廣氾的重視，得到迅速發展，是因為它具有以下一些重要的特點：
1) 砂帶磨削是一種彈性磨削，是一種具有磨削、研磨、拋光多種作 用的復合加工工藝。
2）砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力，所以其磨削效率非常高。砂帶磨削效率高表現在它的切除率、磨削比（切除工件重量與與磨料磨損重量之比）和機床功率利用率三個方面都很高。目前已知的砂帶磨削對鋼材的切除率已達到700mm3/mm·s,甚至超過了車削或銑削等。砂帶的磨削比大大超過了砂輪，高達300：1，甚至400：1，而砂輪才30：1。砂帶磨床的功率利用率，遠在砂帶磨削髮展初期就已達到80%，領先于其它機床，而今則高達96%，相比之下，砂輪磨床只有52%，銑床57%，車床65%，所以砂帶磨削還是一種很好的節能加工技術。
3） 砂帶磨削工件表面質量高。這除了因其具有磨削、研磨和拋光的多重作用外，還因為：
A. 相對砂輪磨削而言，砂帶磨削有"冷態磨削"之稱，即磨削溫度低，工件表面不易出現燒傷等現象。
B. 砂帶磨削系統震動小且穩定性好。
由於砂帶本身質量輕，其磨削工藝結構系統的平衡狀態易於控制，所有的迴轉部件（如接觸輪、驅動輪、張緊輪等）磨損極小，不會出現象砂輪那樣的動不平衡因素。
此外，砂帶的彈性磨削效應能夠大大減輕或吸收磨削時產生的震動和衝擊。
C. 磨削速度穩定，砂帶驅動輪不會象砂輪一樣越磨直徑越小速度越慢。
砂帶磨削工件表面質量高主要表現在表面粗糙度值小，殘餘應力狀態好，以及表面無微觀裂紋或金相組織變化等現象。
從表面粗糙度來看，砂帶磨削目前已可達Ra0.01mm，達到了鏡面磨削的效果，而對於粗糙度值在Ra0.1mm以上的情況,則非常容易達到。
砂帶磨削工件表面殘餘應力多呈壓應力狀態，其值一般在-60~-5Kg/mm2，而砂輪磨削則多是張應力，所以砂帶磨削非常有利於強化工件表面，提高工件疲勞強度。
4） 砂帶磨削精度高。由於砂帶製作質量和砂帶磨床生產水平的提高， 砂帶磨削早已跨入精密和超精密加工的行列，最高精度已達到0.1mm以下。
5） 砂帶磨削成本低。這主要表現在：
A. 砂帶磨削設備簡單。與砂輪磨床相比，砂帶磨床簡單得多，這主要是因為砂帶質量輕，磨削力小，磨削過程中震動小，對機床的剛性及強度要求都遠低於砂輪磨床。
B. 砂帶磨削操作簡便，輔助時間少。不論是手動還是機動砂帶磨削，其操作都非常簡便。從更換調整砂帶到被加工工件的裝夾，這一切都可以在很短的時間內完成。
C. 砂帶磨削比大，機床功率利用率高，切削效率高。
這使得切除同等重量或體積的材料所消耗的工具和能源費用減少，占用時間短。
6） 砂帶磨削非常安全，噪音和粉塵小，且易於控制，環境效益好。
由於砂帶本身質量很輕，即使斷裂也不會有傷人的危險。砂帶磨削不象砂輪那樣脫砂嚴重，特別是干磨時，磨屑構成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉塵。由於採用橡膠接觸輪，砂帶磨削不會象砂輪那樣形成對工件的剛性衝擊，故加工噪音很小，通常￡70dB（A）。由此可見，從環保角度來看砂帶磨削也是十分值得推廣的 。
7） 砂帶磨削工藝靈活性大、適應性強。這表現在：
A. 砂帶磨削可以十分方便地用於平面、內、外圓和複雜曲面的磨削。設計一台砂帶磨頭裝置作為功能部件可以裝在車床上進行車后磨削，也可以裝在刨床上使用，同時還可以設計成各種專用的磨床。利用砂帶磨削的這種特性能夠很容易地解決一些難加工零件，如超長、超大的軸類和平面零件的精密加工。
B. 砂帶的基材、磨料、粘結劑均有很大的選擇範圍，能適應各種用途的需要。砂帶的粒度、長度和寬度也有各種規格，並有卷狀、環狀等多種形式可供選用。
對同一種工件，砂帶磨削可以採用各種不同的磨削方式和工藝結構進行加工。
8） 砂帶磨削的應用範圍極其廣氾
砂帶優越的磨削性能和靈活的工藝特性決定了它具有極其廣氾的應用範圍，從日常生活到工業生產的各行各業，砂帶磨削幾乎遍及所有領域。其應用形式之多樣，範圍之廣氾是其它任何一種加工方法所不能比擬的。具體表現在：
A. 砂帶磨削幾乎能磨削一切工程材料。除了砂輪磨削能加工的材料外，其還可以加工諸如銅、鋁等有色金屬和木材、皮革、塑料等非金屬軟材料。特別是砂帶磨削的"冷態" 磨削效應使之在加工耐熱難磨削材料時更顯出獨特的優勢。
B. 砂帶磨削能夠加工表面質量及精度要求高的各種形狀的工件。砂帶磨削不但可以加工常見的平面、內外圓表面的工件，還能以極高的效率加工表面質量及精度要求都較高的大型或異型件。例如：
A)大麵積板材的拋磨加工。砂輪的寬度最大僅1000mm，而砂帶可以做到2500mm以上。目前已知最寬的砂帶磨床所使用的砂帶寬達4900mm。實際使用中砂帶磨削常見的加工寬度為50~2000mm，加工厚度0.4~150mm。其生產率高達1000m2/h。這種寬砂帶磨削可廣氾用於鋼板、不鏽鋼板、硅鋼片、鋁板、銅板、刨花板、膠合板、中密度纖維板、皮革、絕緣板、陶瓷板以及宇航器具、艦船和核物理研究裝置上使用的各種高精度低粗糙度的大型板材等的表面加工。發動機變速箱體斷面等斷續平面的精密加工也可以用寬砂帶磨削一次成形，並能保証比傳統銑、刨加工的表面有更好的密封性。
B) 金屬帶材或線材的連續拋磨加工。由於寬砂帶磨削的發展，使薄型帶材在整個寬度上都有相同的磨削條件，不至於發生局部受力過大，產生應力變形，故冷扎鋼帶、銅、鋁帶及其它合金帶材等的表面都適合於用砂帶連續拋磨。其加工寬度為600~2100mm，加工厚度0.1~2.2mm，表面粗糙度值Ra3.2~0.1mm，帶材運行速度為3~80m/min。行星式砂帶磨削為不鏽鋼或其它材料的成卷線材的拋磨提供了一種十分有效和經濟的加工方法。已知的線材拋磨直徑在0.8~20mm.連續運行速度6~150m/min.
C) 長徑比很大的工件內、外圓拋磨。現代工業中的各種大型的、長徑比很大的軸類工件的外圓和管類工件的內圓表面的加工利用砂帶磨削十分方便。一般可在大型標準設備上增加一個砂帶磨削裝置便可實現。批量大的則可採用專用的砂帶磨床。如大型發電機轉子、軋輥、造紙烘缸等工件的外圓和汽缸、石油管道、壓力容器等工件的內圓表面加工。
D) 複雜異型工件的拋磨。曲面工件的成型磨削，難度較大。然而利用砂帶的柔性可方便地加工各種複雜曲面，曲率半徑僅為3mm的內圓角，砂帶亦可對其進行拋磨。如飛機發動機頁片、汽輪機葉片、導航葉片、聚光鏡燈碗、反射鏡、餐具、手柄、水暖器具等等都可用砂帶進行高效率高質量的拋磨加工。
C. 砂帶磨削設備形式多樣，品種繁多。其可在各種通用型砂帶磨削設備上進行。通用型砂帶磨削設備小的有手提式砂帶機、萬能砂帶機、臺式砂帶機；大的有外圓砂帶磨床、平面砂帶磨床、無心砂帶磨床和內圓砂帶磨床等等。專用的砂帶磨床有凸輪軸砂帶仿形磨床、工業罐體砂帶拋磨機、汽車輪胎鋼圈端面砂帶拋磨機、摩托車油箱砂帶拋磨機、專用不鏽鋼星盆髮絲機等。
|
|
|
.
.
.
.
.
砂帶磨床工藝簡介
砂帶磨削經過近三十年的發展，現已成為一項較完整且自成體系的新的加工技術。因其加工效率高、應用範圍廣、適應性強、使用成本低、操作安全方便等特點而深受用戶親睞。在國外，砂帶磨削技術已有了很大的進步，其加工對象和應用領域日趨廣氾，它幾乎能加工所有的工程材料，從一般日常生活用具到大型宇航器具無所不可應用，並已成為獲取顯著經濟效益的一種重要手段。其作為一種加工技術之所以受到人們日益廣氾的重視，得到迅速發展，是因為它具有以下一些重要的特點：
1) 砂帶磨削是一種彈性磨削，是一種具有磨削、研磨、拋光多種作用的復合加工工藝。
2）砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力，所以其磨削效率非常高。砂帶磨削效率高表現在它的切除率、磨削比（切除工件重量與與磨料磨損重量之比）和機床功率利用率三個方面都很高。目前已知的砂帶磨削對鋼材的切除率已達到700mm3/mm·s,甚至超過了車削或銑削等。砂帶的磨削比大大超過了砂輪，高達300：1，甚至400：1，而砂輪才30：1。砂帶磨床的功率利用率，遠在砂帶磨削髮展初期就已達到80%，領先于其它機床，而今則高達96%，相比之下，砂輪磨床只有52%，銑床57%，車床65%，所以砂帶磨削還是一種很好的節能加工技術。
3） 砂帶磨削工件表面質量高。這除了因其具有磨削、研磨和拋光的多重作用外，還因為：
A. 相對砂輪磨削而言，砂帶磨削有"冷態磨削"之稱，即磨削溫度低，工件表面不易出現燒傷等現象。
B. 砂帶磨削系統震動小且穩定性好。
由於砂帶本身質量輕，其磨削工藝結構系統的平衡狀態易於控制，所有的迴轉部件（如接觸輪、驅動輪、張緊輪等）磨損極小，不會出現象砂輪那樣的動不平衡因素。
此外，砂帶的彈性磨削效應能夠大大減輕或吸收磨削時產生的震動和衝擊。
C. 磨削速度穩定，砂帶驅動輪不會象砂輪一樣越磨直徑越小速度越慢。
砂帶磨削工件表面質量高主要表現在表面粗糙度值小，殘餘應力狀態好，以及表面無微觀裂紋或金相組織變化等現象。
從表面粗糙度來看，砂帶磨削目前已可達Ra0.01mm，達到了鏡面磨削的效果，而對於粗糙度值在Ra0.1mm以上的情況,則非常容易達到。
砂帶磨削工件表面殘餘應力多呈壓應力狀態，其值一般在-60~-5Kg/mm2，而砂輪磨削則多是張應力，所以砂帶磨削非常有利於強化工件表面，提高工件疲勞強度。
4） 砂帶磨削精度高。由於砂帶製作質量和砂帶磨床生產水平的提高， 砂帶磨削早已跨入精密和超精密加工的行列，最高精度已達到0.1mm以下。
5） 砂帶磨削成本低。這主要表現在：
A. 砂帶磨削設備簡單。與砂輪磨床相比，砂帶磨床簡單得多，這主要是因為砂帶質量輕，磨削力小，磨削過程中震動小，對機床的剛性及強度要求都遠低於砂輪磨床。
B. 砂帶磨削操作簡便，輔助時間少。不論是手動還是機動砂帶磨削，其操作都非常簡便。從更換調整砂帶到被加工工件的裝夾，這一切都可以在很短的時間內完成。
C. 砂帶磨削比大，機床功率利用率高，切削效率高。
這使得切除同等重量或體積的材料所消耗的工具和能源費用減少，占用時間短。
6） 砂帶磨削非常安全，噪音和粉塵小，且易於控制，環境效益好。
由於砂帶本身質量很輕，即使斷裂也不會有傷人的危險。砂帶磨削不象砂輪那樣脫砂嚴重，特別是干磨時，磨屑構成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉塵。由於採用橡膠接觸輪，砂帶磨削不會象砂輪那樣形成對工件的剛性衝擊，故加工噪音很小，通常￡70dB（A）。由此可見，從環保角度來看砂帶磨削也是十分值得推廣的 。
7） 砂帶磨削工藝靈活性大、適應性強。這表現在：
A. 砂帶磨削可以十分方便地用於平面、內、外圓和複雜曲面的磨削。設計一台砂帶磨頭裝置作為功能部件可以裝在車床上進行車后磨削，也可以裝在刨床上使用，同時還可以設計成各種專用的磨床。利用砂帶磨削的這種特性能夠很容易地解決一些難加工零件，如超長、超大的軸類和平面零件的精密加工。
B. 砂帶的基材、磨料、粘結劑均有很大的選擇範圍，能適應各種用途的需要。砂帶的粒度、長度和寬度也有各種規格，並有卷狀、環狀等多種形式可供選用。
對同一種工件，砂帶磨削可以採用各種不同的磨削方式和工藝結構進行加工。
8） 砂帶磨削的應用範圍極其廣氾
砂帶優越的磨削性能和靈活的工藝特性決定了它具有極其廣氾的應用範圍，從日常生活到工業生產的各行各業，砂帶磨削幾乎遍及所有領域。其應用形式之多樣，範圍之廣氾是其它任何一種加工方法所不能比擬的。具體表現在：
A. 砂帶磨削幾乎能磨削一切工程材料。除了砂輪磨削能加工的材料外，其還可以加工諸如銅、鋁等有色金屬和木材、皮革、塑料等非金屬軟材料。特別是砂帶磨削的"冷態" 磨削效應使之在加工耐熱難磨削材料時更顯出獨特的優勢。
B. 砂帶磨削能夠加工表面質量及精度要求高的各種形狀的工件。砂帶磨削不但可以加工常見的平面、內外圓表面的工件，還能以極高的效率加工表面質量及精度要求都較高的大型或異型件。例如：
1、大麵積板材的拋磨加工。砂輪的寬度最大僅1000mm，而砂帶可以做到2500mm以上。目前已知最寬的砂帶磨床所使用的砂帶寬達4900mm。實際使用中砂帶磨削常見的加工寬度為50~2000mm，加工厚度0.4~150mm。其生產率高達1000m2/h。這種寬砂帶磨削可廣氾用於鋼板、不鏽鋼板、硅鋼片、鋁板、銅板、刨花板、膠合板、中密度纖維板、皮革、絕緣板、陶瓷板以及宇航器具、艦船和核物理研究裝置上使用的各種高精度低粗糙度的大型板材等的表面加工。發動機變速箱體斷面等斷續平面的精密加工也可以用寬砂帶磨削一次成形，並能保証比傳統銑、刨加工的表面有更好的密封性。
2、金屬帶材或線材的連續拋磨加工。由於寬砂帶磨削的發展，使薄型帶材在整個寬度上都有相同的磨削條件，不至於發生局部受力過大，產生應力變形，故冷扎鋼帶、銅、鋁帶及其它合金帶材等的表面都適合於用砂帶連續拋磨。其加工寬度為600~2100mm，加工厚度0.1~2.2mm，表面粗糙度值Ra3.2~0.1mm，帶材運行速度為3~80m/min。行星式砂帶磨削為不鏽鋼或其它材料的成卷線材的拋磨提供了一種十分有效和經濟的加工方法。已知的線材拋磨直徑在0.8~20mm.連續運行速度6~150m/min.
3、長徑比很大的工件內、外圓拋磨。現代工業中的各種大型的、長徑比很大的軸類工件的外圓和管類工件的內圓表面的加工利用砂帶磨削十分方便。一般可在大型標準設備上增加一個砂帶磨削裝置便可實現。批量大的則可採用專用的砂帶磨床。如大型發電機轉子、軋輥、造紙烘缸等工件的外圓和汽缸、石油管道、壓力容器等工件的內圓表面加工。
4、複雜異型工件的拋磨。曲面工件的成型磨削，難度較大。然而利用砂帶的柔性可方便地加工各種複雜曲面，曲率半徑僅為3mm的內圓角，砂帶亦可對其進行拋磨。如飛機發動機頁片、汽輪機葉片、導航葉片、聚光鏡燈碗、反射鏡、餐具、手柄、水暖器具等等都可用砂帶進行高效率高質量的拋磨加工。
C. 砂帶磨削設備形式多樣，品種繁多。其可在各種通用型砂帶磨削設備上進行。通用型砂帶磨削設備小的有手提式砂帶機、萬能砂帶機、臺式砂帶機；大的有外圓砂帶磨床、平面砂帶磨床、無心砂帶磨床和內圓砂帶磨床等等。專用的砂帶磨床有凸輪軸砂帶仿形磨床、工業罐體砂帶拋磨機、汽車輪胎鋼圈端面砂帶拋磨機、摩托車油箱砂帶拋磨機、專用不鏽鋼星盆髮絲機等。
|
|
|
.
.
.
.
.
砂帶磨削在木材加工中的應用與發展
1．小型帶式砂光機：對於木製品短小構件，方材零件，小板材平面及邊面等的修加工，由於刀具的安裝精度及加工中振動等因素，工件在鋸切，刨削，銑削等加工后表面會留下加工痕跡，還有在開榫，鑽眼等過程中出現的撕裂，毛刺等現象，以及彈性較大的木材在加工過後由於彈性恢復而產生的微小的凹凸不平，只有表面經過修整加工，才可以除去各種不平度，為后道工序（如表面的修飾等）作好準備。用於此類工序的帶式砂光機主要有水平帶式，側立帶式，垂直帶式等幾種小型帶式砂光機。小型帶式砂光機大都為手動進料，自動化程度低，生產效率低，製造容易，成本低，然其使用較為靈活，使用範圍也很廣。隨著木板加工業機械化自動程度的提高，這種小型帶式砂光機逐漸變成多工序集中機床上的砂光裝置，成為機床上木製品構件修整加工的一道重要工序。
2．寬幅面水平帶式砂光機：此種砂光機相當于寬帶砂光機上的橫向砂光裝置，而進料方式則一般為手動進料。由於砂光的幅面較大，故砂光電機功率較大，生產效率較高。其砂帶寬度一般為150mm左右，長度由板材幅面而定。砂光頭一般採用移動式手動壓緊裝置，有的採用分塊式電子砂光壓墊。由於其成本低，結構簡單，使用靈活，砂光範圍廣，故適用於中小型木材加工企業。
3．自動進料窄帶式砂光機：這種砂光機介於手動小型帶式砂光機與自動寬帶砂光機之間，砂光寬度在200mm至500mm之間，對一些要求自動化程度較高，砂光寬度又要求不太大的工件非常適用，是木材加工企業不同規模及不同層次要求的產物，可以完成一些板條，門窗杠架，地板，板式傢具中小的飾面板等的修飾加工，此種機床功能多，效率高，使用靈活，砂光範圍廣，故適用於中小型木材加工企業。
4．仿形帶式砂光機：隨著實木傢具和建筑裝潢業的發展，形狀複雜及不對稱形狀的工件（如椅子及桌子腿等）的表面砂光已變得非常需要，仿形帶式砂光機隨之產生，而且此種類型的砂光機一般為仿形銑削與砂光裝置相結合的產物質。
5．邊面帶式砂光機：為了配合一些條狀和析狀工件的直邊和異型邊的砂光，還有如木線條等木製品工件的表面修整砂光，生產邊面砂光機的廠家越來越多。如美國DERDA公司的型面邊緣砂光機，採用計算機數控，可以砂削各種異型邊面。
6．其他帶式砂光機：為了適應一些形狀複雜的工件（如椅子靠背，椅子座面，圓棒以及一些曲物構件等）表面砂光的需要，相應的一些專用帶式砂光機也隨之生產出來，從而大大提高了木製品加工的效率。
7．寬帶砂光機：隨著人造板工業的發展和楹式傢具生產線的出現，以及木材加工業機械化程度的提高，各種窄帶式砂光機已不能滿足大型工業化木工企業大批量生產的需求，鑒於寬帶砂光機不僅能提高外觀質量，而且具有變換快，生產效率高等優點，故寬帶砂光機已成為當今木材加工業廣氾採用的加工設備。
A、輕型寬帶砂光機：主要有：定厚砂光，光整砂光和漆面砂光。
輕型寬帶砂光機的砂光頭形式主要有：（1）接觸輥砂光頭，其砂削量較大，一般安裝粗粒度砂帶，主要用於完成工件的定厚砂光。由於接觸輥與工件是線性接鉗觸，所以砂光時會在工件表面留下條紋，不能用它進行末道工序的砂光。（2）砂光墊砂光頭，砂帶與工件接觸面積較大，可使砂光壓力分散，其砂肖量較小，主要用於完成工件的光整砂光，一般安裝細粒度的砂帶。砂光墊又分為標準彈性砂光墊，氣體懸浮砂光墊和分塊式電子砂光墊三種基本形式。（3）組合式砂光頭，配有接觸輥和砂光墊，兩者可單獨調節，以達到最理想的砂光效果。（4）帶有壓力襯帶的砂光頭，其砂光墊的寬度較大，與工件的接觸面積也相京戲增大，從而使工件的工作壓力大大減輕。（5）橫向砂光頭，橫過紋理的砂光會砂掉木材裂縫處和導管中翹起的纖維，即使砂光年輪較大的軟木時也不致于磨出溝槽。橫向砂光機砂光頭在寬帶砂光機中通常與分塊電子砂光壓墊和壓力襯帶共同組成，是油漆工件，貼面工件和單板砂光常用的砂光元件。鑒於輕型寬帶砂光機在木材加工中的廣氾應用，砂光機製造廠家通常利用模塊式結構設計的手段，逐漸開發出多種類型寬帶砂光機，每一類型又形成不同規格和功能的系列化產品，從木材加工工藝的角度，常見的幾種有：定厚砂光機、定量砂光機、縱橫砂光機、濕式砂光機、漆面砂光機。
B、重型寬帶砂光機：重型寬帶砂光機主要應用於人造板行產線和大型板式傢具生產線，其砂光目的主要有以下幾點：
（1）砂掉人造板表面的薄弱層，如刨花板表面的預固化層，纖維板表面的石蠟層等；進行定厚砂光，保証板材厚度達到標準要求。
|
|
|
.
.
.
.
.
砂帶磨削中容易出現的問題及解決方法
一、 如何延長砂帶的使用壽命：
砂帶生產工藝對於砂帶基材、磨料、粘結劑及植砂密度等的要求是極為嚴格的，砂帶壽命的過早結束，常常是因使用不當而造成的，下面我們就幾個典型問題進行分析。
1． 粘蓋：
當一層金屬材料復蓋在磨粒切刃上，即發生粘蓋，此時砂帶表面變得亮晶晶，手摸有滑溜的感覺。粘蓋主要發生在強度較高的金屬材料，尤其以硬而韌的材料更為嚴重。
——磨削壓力不足是造成粘蓋的主要原因。對於硬度高的材料，壓力不足使磨粒難以切入工件，並難以使磨粒破碎自銳。
——較軟的接觸輪或壓板，即使加上足夠高磨削壓力，那只會使其坍塌嚴重，磨粒難以壓入工件。
——較高的砂帶速度，使磨粒在磨削區域的時間不足，切入工件深度變薄，併發熱嚴重。
粘蓋的發生原因是綜合性的，其解決方法也是綜合性的，也就是說合適的接觸輪或壓板，足夠高的磨削壓力，較低的砂帶速度是解決問題的根本。當然，選擇自銳性好的磨料也是必要的。
2． 磨 鈍：
在磨削過程中，雖然磨粒還全部存在，但鋒利度已經很差了。這是由於磨粒切刃因磨耗而變鈍，這種現象稱做為磨鈍。正常的磨鈍是砂帶壽命的結束，顯然我們這裡所指的“磨鈍”是在磨粒尚未消耗完時，主要是砂帶選擇或使用不當而造成的情況。
——較軟的接觸輪或壓板難以使磨粒切入工件，從而造成刃部磨平。
——磨削壓力的不足同樣易使砂帶磨鈍，而且磨料難以自銳。
——當工件較硬時，選擇砂帶的不合適，或者砂帶速度較高，也難以切入工件而磨鈍。
砂帶的不正常磨損，嚴重影響著砂帶的使用壽命，大大增加加工成本，因而不可忽視。
3． 堵塞：
堵塞是在磨粒切刃還沒有完全磨鈍之前磨粒間隙就很快被切屑復蓋和塞滿，從而使砂帶喪失其切削能力。
造成堵塞的原因很多，多因使用、被加工材料和砂帶選擇等的不當而造成的：
——接觸輪或壓板太軟，造成磨粒難以切入工件之中，砂帶以磨削狀態為主，加工區溫度因摩擦而發熱，使切屑”焊”到砂帶上，造成堵塞。解決方法應採用硬的接觸輪和壓板，或者採用峰齒背的接觸輪和壓板，還可以採用小直徑接觸輪等等。
——砂帶速度過高也難以使磨粒有效地切入工件，同樣會出現堵塞及工件燒傷，此時應降低砂帶速度。
——被加工材料太軟（如鋁、銅等有色金屬）極易造成砂帶表面堵塞，解決方法應為：採用疏植砂帶；在滿足粗糙度要求條件下採用粗粒度砂帶。採用脆性較大的碳化硅磨料砂帶；採用加磨削助劑的方法，如使用潤滑劑等。
——易堵塞材料的加工面光滑，對這類材料不能採用潤滑脂和粗粒度等易造成划傷的砂帶，應採用超塗層砂帶，該產品有良好的排屑和防堵塞性能。
二、 壓磨板式砂削中石墨潤滑墊布和彈性襯墊對砂光質量的影響及消除影響的措施：
組成砂帶磨削的基本形式有三種：接觸輥式、壓磨板式和自由式。
壓磨板式砂削影響砂光質量的主要因素有：
1． 機器：機器本身的總體佈置、結構、精度、可靠性和對加工工件的工藝適應性；
2． 砂帶：砂帶的粒度、基體、磨料材質、接頭、植砂形式以及厚度公差等；
3． 工藝參數：砂削量的選擇和分配、切削線速度、進料速度；
4． 壓磨板的結構、形式及石墨墊和襯墊的質量等；
5． 機器的調整校驗。
在高速與壓力條件下劇裂摩擦的壓磨板與砂帶背面之間要設置柔性減磨材料——石墨
墊布，在壓磨板與石墨墊布之間還要設置具有一定厚度的良好彈性的襯墊——常用羊毛氈。
好的石墨墊布應具有極低的表面滑動摩擦係數，良好的耐磨性、耐墊性、柔韌性和抗剝性能。在壓磨過程中能降低摩擦生熱，降低砂帶內部張力，提高砂削效率，延長砂帶使用壽命。良好的柔韌性也能更好的發揮彈性襯墊和作用。彈性襯墊（羊毛氈）性能越好，厚度越大，對均勻磨削相對曲度較大的板面，減少機械振動和砂帶接頭厚度誤差的影響，提高板面光潔度有利。
（一）壓磨板組合對砂光質量的影響分析：
砂光缺陷：
1． 橫向條紋：出現橫紋與壓板整體的水平程度、壓力、壓力的均勻程度、襯墊和石墨墊是否失效密切相關。如果局部有殘留橫紋，與襯墊的厚度誤差和密度彈性不均勻有關。另外橫紋還與砂帶接頭太厚，砂光輥失圓，支撐輥有雜物和板材進料速度不均等有關係。
2． 縱向條紋：與砂帶局部有損、砂帶背面有粘附高點、接觸輥表面有凹凸缺陷、石墨墊局部受損或脫落、彈性襯墊局部彈性過高或過低有密切關係。要特別注意石墨墊磨損后的石墨塗層局部損坏、彈性襯墊彈性下降、受損和污臟要及時更換。
3． 前後端塌邊：與壓板過低、襯墊太軟有關，另外與機器運動輥的位置調整也有關。
4． 板面邊緣塌邊：與彈性壓板不水平、邊緣部位石墨墊磨損不均有關。採用彈性較低的襯墊和對石黝墊進行局部修整能減輕影響。該缺陷還與進料導板開擋間隙過大，砂帶局部破損有關。
5． 板邊緣呈傾斜狀：與彈性壓板傾斜過大和襯墊太短有關，也可能是由壓板變形所致。
（二）正確使用石墨墊和彈性襯墊，以消除或減輕由此引起的砂光質量問題。
1． 砂光機壓板機構在設備安裝時，應有生產廠家調試人員指導調整，操作人員要掌握調整的全部技巧和規範。不同廠家不同型號的砂光機有不同的設計要求，主機配套和推薦的石墨墊和彈性襯墊的組合和品牌，都是以理論設計和實踐應用為依據的，因此，如有改變很難達到原設計要求。
2． 正確裝夾：彈性襯墊可使用氯丁膠粘劑固定在壓板的正中位置。石墨墊裝夾時先從一側的一端向另一端拉直固定，再從固定好的這一側向另一側包覆，從中間向兩端逐點拉平固定，平展良好的裝夾能避免在使用中石墨墊出現波浪狀隆
3． 起。已經做好固定螺釘孔的石墨墊應從中間向兩端逐點固定。
4． 砂帶對石墨墊磨耗的影響：砂帶背面的疵點和砂帶接頭處的膠粘劑集瘤、砂粒
對石墨墊有破坏作用，特別是新砂帶，使用前對基底和搭接式砂帶接頭應認真檢查並修正。砂帶的基底主要有棉布基、化纖基和紙基，不同的基底對石墨墊
5． 的摩擦有很大差異，實踐中同樣的設備和工藝，使用布基砂帶消耗的石墨墊比紙基砂帶高近三倍。
6． 正確調整：調整壓板的水平和預壓量對砂削量、表面質量和石墨墊的消耗非常重要。對於以定厚為主要目的和以光整為主要目的砂光機壓板的預壓量是不一樣的。預壓量由於變化量較大、無一定值，一般以經驗為主。砂光機都有加壓微調整機構，不僅開機前要調整，在生產中也必須隨著砂帶、石墨墊的磨損變化而調整。根據生產經驗，砂几百張或几千張板子，壓析下調一定量是正常的不僅能保証板子質量的穩定性，還能大幅度降低石墨墊的消耗。
7． 使用中的檢查：班前、班后和停車的間隙，應檢查石墨墊的磨損情況。表面光
滑、磨損均勻是正常的，如果局部有破坏很可能與砂帶的背面對應位置上有疵點
有關，要認真檢查。當石墨熱墊因正常磨損露出基底即使局部也應更換。當石墨 受各種油品污染時，磨擦係數會大幅度增加，潤滑失效，如有這種情況不論污染輕重都要更換。
8． 其它注意事項：石墨墊在使用中，逐漸磨耗形成石墨粉是正常的，但石粉在靜電和機械力的作用下易在砂帶背面和砂光機槽形輥上形成附著，這種現象對砂光質量是不利的，解決的簡易辦法是用高壓空氣在壓板一側從一端吹向另一端。國外有的型號砂光機專門在壓板上設置一排空氣噴嘴，起到冷卻砂帶、吹走各類粉塵的作用。當使用寬百葉窗砂光機砂削長條關木製品時，為避免砂帶和石墨墊局部磨損過度，應充分利用砂光機寬度，在砂光機寬度上分散進料，以保証砂帶和石墨墊磨損均勻。
三、 光機砂帶跑偏的自動控制：
跑偏是影響砂光質量的關鍵。目前，國內生產的簡易砂光機都採用兩軸傳動，平面砂光的結構，兩軸中間略高于軸兩端1.5mm，使砂帶中間受力大些，以減輕砂帶跑偏。但在實際生產中，這種結構是不合理的。砂帶在空轉時可能較長時間不跑偏，一旦工作，由於被砂光板的寬窄、長短和部位不規範，因而砂帶受力就不均勻，使砂帶易產生跑偏現象，尤其在帶速較高時更為嚴重，有時一個砂帶僅能使用幾分鐘就因跑偏而破裂報廢。
用光電裝置控制軸的擺動，使導向軸處於不斷擺動中，可控制砂帶跑偏。
光電裝置控制砂帶跑偏的工作原理：
擺動軸裝于可自由轉動的支架上，支架一端連接一氣缸以控制軸的擺動，光電裝置固定在砂帶邊緣的極限位置。工作時，砂帶由氣缸推動向右移動。當砂帶移到遮住光電管時，光電裝置開始工作，電磁閥開啟，壓縮空氣進入氣缸，推動軸向前偏離一定角度，砂帶向左移動。當砂帶移出光電管時，光電裝置停止工作，電磁閥關閉，氣缸在彈簧拉力下恢復原位，帶動軸向后偏轉，砂帶向右移動。當砂帶移到遮住光電管時，光電裝置開始工作，電磁閥開啟。如此循環下去，使擺動軸永遠處於擺動狀態中，擺動頻率為30次/min。砂帶不停地在規定的範圍內移動，就保証了砂光質量，並提高了生產效率和砂帶的使用壽命（一般可使用10~15天）。
四、 刨花板漏砂產生原因：
主要是由於刨花板鋪裝不均勻，有局部過薄現象，砂光暴露在板表面的質量缺陷。改進措施：通過鋪裝厚度調整和壓機厚度的增減墊片等措施可消除。
五、 砂帶接頭斷裂原因：
1. 塗膠不夠； 2.壓力時間短,溫度不夠； 3.張力大，起直皺；張力小，起斜皺。
六、 砂帶使用常見問題及解決辦法
1．砂帶上機運轉起縐，撕裂，跑偏
——檢查砂帶周長是否合適（周長允差範圍一般為正負5mm）；
——檢查砂帶圓柱度（兩端周長差）是否相差太大（一般兩端周長差小於5mm）；
——檢查砂帶是否扭曲。簡單的檢查的方法：把砂帶展開平放在較平坦的地上，砂帶的
端兩邊對齊，看另一端是否扭曲；
——檢查砂光機的接觸輪，壓磨板的石墨墊及被加工工件上是否有異物；
——檢查工件的切削量是否符合要求。
2． 砂帶在磨削過程中堵塞
——多發生于刨花板木質含油量高，砂帶在磨削這些板材時，其木屑容易粘在砂面上，使砂面堵塞，喪失磨削能力，進而燒焦，這種情況一般是整條砂帶大麵積出現；
——在刨花板生產過程中，由於拌料不均勻，其樹脂膠粘在砂面的某些部位，造成砂帶局部堵塞粘結，這種情況一般以局部條狀出現；
另外，砂光機在砂削過程中，會有少量木屑未被抽塵流帶走，在砂面上形成一層很薄的，斷斷續續的線狀木屑流，這些木屑對砂帶的下常使用影響不大。
3． 被加工的板材表面有振紋和凹槽
——檢查砂帶接頭的厚度。用千分尺檢查砂帶接頭處厚度與砂帶基材厚度平均值的差值，我們把這個差值叫“接頭厚度允差”，這個差值一般控制小於0.10mm；
——檢查砂光機的接觸輪，砂帶表面是否有異物，砂團等；
一般情況下，砂光面異物是造成凹槽的主要原因。 |
|
|
|
|
|
|
|
