砂帶磨床的生產(chǎn)概況和發(fā)展方向

1、第4期(總第113期)2001年12月山西機(jī)械SHANXIMACHINERYNo.4Dec.文章編號:10088342(2001)04004202砂帶磨床的生產(chǎn)概況和發(fā)展方向張仲生(大同市金屬結(jié)構(gòu)廠山西大同037006)摘要:介紹了國外砂帶磨床的生產(chǎn)概況和發(fā)展方向。目前砂帶磨床的加工工效甚至超過了普通常規(guī)加工工藝砂帶越來越寬加工精度已達(dá)到和超過砂輪磨床應(yīng)用范圍越來越廣。關(guān)鍵詞:精度效率砂帶壽命磨床中圖分類號:TH16文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A引言砂

2、帶磨床是一種既古老而又新興的工藝。近30多年來粘滿尖銳砂粒的砂布或砂紙制成一種高速的多刀多刃連續(xù)切削工具用于砂帶磨床之后砂帶磨削技術(shù)獲得了很大的發(fā)展。這種砂帶磨削技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了原有的只用來加工和拋光的陳舊概念?，F(xiàn)在砂帶磨床的加工效率甚至超過了車、銑、刨等常規(guī)加工工藝加工精度已接近或達(dá)到同類型機(jī)床的水平機(jī)床功率的利用率領(lǐng)先于所有的金屬切削機(jī)床應(yīng)用范圍不僅遍及各行各業(yè)而且對幾乎所有的材料無論是金屬還是非金屬都可以進(jìn)行加工。長期以來不大引人注

3、意的砂帶磨削工藝現(xiàn)在正進(jìn)入現(xiàn)代化發(fā)展的新階段。本文就砂帶磨床的應(yīng)用范圍、加工精度、生產(chǎn)效率和加工成本4個方面進(jìn)行介紹。1砂帶磨床的應(yīng)用1.1應(yīng)用范圍1.1.1大型平面的厚板、中等厚板、薄板、特別是耐熱難加工材料如不銹鋼板、鈦合金板等。1.1.2大量生產(chǎn)的平面零件。如電子工業(yè)的印刷板、變壓器硅鋼片、齒輪箱體等。1.1.3型面加工。各種大小尺寸的復(fù)雜型面特別是發(fā)動機(jī)葉片。如采用直徑小于25mm的砂輪進(jìn)行加工砂輪會很快磨損而且也無法確保精度而

4、砂帶磨床則能以穩(wěn)定的速度工作精度、粗糙度精度、效率都很高。1.1.4用砂輪磨床加工大型容器、大尺寸棒料、管料時砂輪直徑要大于125mm如改用砂帶磨床效率至少可提高一倍。1.1.5對于直徑大于25mm的長內(nèi)孔進(jìn)行磨削、拋光尤其是薄壁內(nèi)孔最為適用。1.2砂帶磨削的加工精度砂帶磨床的一般精度最高可以保證在0.005mm美國森斯特蘭(Sundstr)廠的“HiGrind”砂帶平面磨床加工直徑為380mm的汽車發(fā)動機(jī)鑄鐵缸蓋不平度已達(dá)到0.001

5、mm。1.3砂帶磨床的生產(chǎn)效率在加工效率方面砂帶磨床遠(yuǎn)高于砂輪磨床一般約為4倍。美國的“HiGrind”砂帶平面磨床每分鐘切除每立方英寸的金屬切屑所需功率僅為立式平面磨床的13。砂帶磨床用于切除金屬的功率可高達(dá)其輸入功率的96%幾乎全部轉(zhuǎn)換為有用功。1.4加工成本砂帶磨床高速發(fā)展的原因之一是經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。日本曾就砂帶磨削的生產(chǎn)成本進(jìn)行了詳細(xì)的分析認(rèn)為砂輪磨床的成本比砂帶磨床高砂帶磨床要比銑床的生產(chǎn)成本低。例如以切除鑄鐵工件每一立方英

6、寸切屑計(jì)用砂帶磨床比用砂輪磨床成本低25%。2國外砂帶磨床的生產(chǎn)概況砂帶磨削在世界各國、特別是美國和西德的應(yīng)用非常廣泛從日用的湯匙到宇航器具的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)各行各業(yè)無不競相采用。收稿日期:20010604作者簡介:張仲生(1962)男大同人工程師1983年畢業(yè)于東北工學(xué)院本科。2.1美國美國是在世界上最早研制砂帶磨床的國家。第一臺砂帶磨床用于加工木材隨后廣泛用于加工金屬。據(jù)美國對全國金屬加工設(shè)備調(diào)查表明70年代美國的砂帶磨床已突破4萬臺。

7、到90年代每10臺磨床至少有一臺砂帶磨床而拋光機(jī)床中每3臺就有1臺是砂帶拋光機(jī)。在美國注冊砂帶磨床的公司和工廠多達(dá)53家著名的工廠有哈蒙德公司、希爾艾克米公司、泰姆塞費(fèi)斯公司等它們主要生產(chǎn)運(yùn)輸帶式平面砂帶磨床、無心外圓砂帶磨床、大平面寬砂帶磨床。在美國砂帶磨床的應(yīng)用遍及所有行業(yè)。隨著砂帶制造工藝的不斷改善機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性的加強(qiáng)機(jī)床功率的增加自動化程度的提高使機(jī)床金屬切削率逐年增加加工精度有了大幅度的提高同時加工范圍和對象也不斷擴(kuò)大。2.2西

8、德西德從50年代就開始研究砂帶磨削各型砂帶磨床都有生產(chǎn)瓦德里?？票S(Waldrichcobnrg)和文得令登(verlinden)廠都是生產(chǎn)大型機(jī)床的著名工廠。他們利用長期生產(chǎn)大型機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)利用導(dǎo)軌磨床的部件如靜壓導(dǎo)軌道、龍門結(jié)構(gòu)、大型真空吸附高精度工作臺等設(shè)計(jì)和制造了大量的寬砂帶平面磨床。2.3日本日本自行生產(chǎn)砂帶磨床的工廠主要有松下電機(jī)廠、東芝機(jī)械廠等已生產(chǎn)各類型平面砂帶磨床、無心外圓砂帶磨床。80年代東芝機(jī)械廠制成了55LVK型

9、超小氣動砂帶機(jī)突破以前無法用砂帶加工小溝槽的這一難題值得注意。3發(fā)展方向3.1繼續(xù)提高生產(chǎn)效率3.1.1提高磨削速度和增大機(jī)床功率。長期以來砂帶磨床的砂帶工作速度一直停留在20ms～30ms。據(jù)美國制造工程學(xué)會研究報(bào)告說100ms的高速砂帶磨床已在試驗(yàn)。在過去較長一個時期機(jī)床功率從每一平方英寸砂帶面積4.4kW～7.5kW到了70年代已提高到18.5kW～26kW機(jī)床功率現(xiàn)如今為200kW以上的已屢見不鮮為提高金屬切除率機(jī)床的功率必將增

10、大。3.1.2發(fā)展寬砂帶磨削擴(kuò)大寬砂帶磨床的使用范圍。目前最大寬度的砂帶磨床可磨削4.9m寬的平面。據(jù)報(bào)導(dǎo)宇航器具、大型艦艇、高能物理的研究和應(yīng)用都要大量使用高精度、高粗糙度精度的板材。提高板材加工效率的途徑就是要發(fā)展寬砂帶磨床。3.2提高加工精度西德瓦德里?？票S在砂帶磨床上大量采用高精度常規(guī)磨床的結(jié)構(gòu)。美國森斯特蘭廠的砂帶磨床按照砂帶磨削工作的特性設(shè)計(jì)相應(yīng)的專用部件以便提高機(jī)床的加工精度。但就砂帶磨床本身來說砂帶制造精度的提高同樣是

11、很重要的。3.3延長砂帶壽命延長砂帶壽命是降低砂帶磨床加工成本最為關(guān)鍵的一個因素。目前使用壽命已從2h～4h提高到8h～12h。為進(jìn)一步延長砂帶壽命除改善磨料、粘結(jié)劑基底之外國外還從砂帶磨損的機(jī)理上解決延長壽命的問題。砂帶磨損主要是“粘蓋”和“磨鈍”特別是“粘蓋”現(xiàn)象最為嚴(yán)重一旦出現(xiàn)“粘蓋”砂帶就無法繼續(xù)使用。因此美國最近在制造砂帶中已加添抗“粘蓋”的化學(xué)添加劑。3.4提高自動化程度多頭砂帶磨床、運(yùn)輸帶式或回轉(zhuǎn)臺式砂帶磨床都是實(shí)現(xiàn)自動化

12、的一些手段。至于數(shù)控砂帶磨床早在1973年在西德就開始使用西德的FBSA800、FBSA1000mm大平面砂帶磨床也早已開始應(yīng)用。3.5擴(kuò)大萬能性和適應(yīng)性一機(jī)多能、一機(jī)多頭機(jī)床上下表面同時加工的機(jī)床磨完工件上表面后工件自行翻身再磨下表面的機(jī)床連續(xù)加工而工件自動退回的機(jī)床機(jī)電一體化的各種砂帶磨床隨著工業(yè)發(fā)展已相繼問世和投入使用。砂帶磨床的萬能性、適應(yīng)性今后還會進(jìn)一步發(fā)展使砂帶磨床在工業(yè)生產(chǎn)中無所不能。Theproductionsurvey

13、developmentaltrendofabrasivebeltgrindingmachinesZHANGZhongsheng(DatongMetalStructureFactyDatong037006China)Abstract:Thispaperintroducestheproductionsurveydevelopmentaltrendofabrasivebeltgrindingmachines(beltsers).Atprese

14、ntBeltsershavememeadvantagessuchastheyhaveevenhigherwkefficiencythanconventionalprocessesthewidthofabrasivebeltisincreasingtheirwkingaccuracyhasachievedexceededthatofabrasivewheelgrindingmachines(disksers)soon.sobeltsers