砂带制样机的设计.doc

1 绪论 1.1砂带磨削概述 在最近几年，砂带磨削技术主要应用于砂带磨削机床上，并且广泛应用于平面、外圆的粗加工、精加工和光整加工，对于锻件、铸件、管件及薄片金属件的修整加工也得到了广泛的应用。而且根据砂带磨床的原理设计的有关设备也得到了广泛的应用，比如在一些大型炼钢、炼铁工厂的样品检测实验室，由砂带磨削原理设计的砂带制样机有很大的需求。 1.2砂带磨削机理 砂带磨削工艺，就是将环形砂带套在接触轮和张紧轮的外圆上，在张紧的状态下，使高速旋转的砂带表面与工件的加工表面相接触，并在一定的压力作用下，以产生的相对摩擦运动（切削运动）对工件表面进行磨削加工的一种工艺方法。砂带磨削的特点（l）砂带磨削具有“快削法”之称。砂带磨削效率高，已达到铣削的10倍，普通砂轮磨削的5～20倍。（2）砂带磨削还具有“冷态”磨削之称。由于加工时摩擦生热少，且因磨粒散热时间间隔长，可有效地减少工件变形和烧伤，加工精度一般可达到普通砂轮磨床的加工精度，有的尺寸精度已达到±0． 005 mm，最高可达到±0． 0012mm。（3）砂带磨削具有“弹性”磨削之称。由于砂带磨削与工件是柔性接触，具有较好的跑合和抛光作用，工件表面粗糙度可达Ra0．8～0.2μm。（4）砂带磨削设备结构简单，制造成本低，接触轮极少磨损，可使砂带保持恒速，传动链短，机床功率利用率可达 85%。（5）辅助时间少。工件装夹一次定位后，可多次更换砂带完成全部加工，无需象砂轮那样进行平衡及修整工作。 （6）适应性强，操作简单，安全可靠min） 在国外，一些工业发达国家由于各种类型砂带磨床的迅速发展，砂带磨削的功能已远远超出了用于除锈、粗磨、抛光等范围，其加工效率为砂轮磨削的5～20倍，加工质量可与一般常规的磨削方法相媲美，加工精度已接近或达到与砂轮磨削相同的水平，而机床功率的利用率却比任何金属切削机床都高，其应用范围遍及各个行业，几乎对所有材料（如木材、橡胶、各种金属）都可进行。据有关资料介绍，美国每年的砂轮与砂带产量之比约为 1： 1。在著名的工程机械企业CaterPiller公司，砂带磨削就占有重要的地位。 在国内，一些砂带生产厂家如郑州白鸽集团（即中国第二砂轮厂）、上海砂轮厂等都相继引进了高压静电植砂新工艺，保证了磨粒在砂带表面的“定向排列”，使砂带具有良好的锋利性。同时，随着粘结剂的发展，耐水耐油的全树脂强力砂带的出现，使砂带的磨削性能得到显著提高。虽然目前我国各类砂带磨床的型号尚不完备，但研制和使用一些砂带磨削装置是切实可行的。 与一般常规的加工方法相比较，砂带磨削的确是一种优质、高效、低消耗的新颖的加工方法。同时，对于刚性较差的长轴或薄壁套筒零件，设计制造一些结构简单、制造容易、操作方便的砂带磨削装置，安装在通用机床上代替磨床来进行高效的精加工是切实可行的。kw以上的砂带磨床已经出现。 提高砂带速度。正在进行100m/s以上高速砂带磨床的研制。 增大砂带的宽度，提高加工效率，最宽已达4.9n以上。 延长砂带使用寿命。已从初期的2—4h提高到目前的8—12h。 随着砂带磨削的磨削用量不断提高，单位时间内的磨削量已能够达到通用金属切削机床单位时间内的切削量，从而把砂带磨削由精加工推向强力磨削的阶段。 图2.1 XT001/5型万能砂带磨床 1——吸尘斗 2——支承轮 3——砂带 4——接触轮 5——张紧轮 6——接触板 7——工作台 8——主动轮 9——床身 本设备有宽25mm及50mm的闭式砂带供选择。它的主要特点是：工件要求高效加工时，在接触轮4或在主动轮8处加工；要求磨平面的工件，在接触板6处加工；磨削曲面、砂光、抛磨异型面时，在接触轮和支撑轮之间被绷紧的砂带柔性部位加工。该机结构简单、加工工艺范围宽。适合于各类厂矿企业、作坊均有广泛的用途。本机砂带线速度可达30m/s. 由于本设计的砂带磨削制样机只要求对样件进行端面磨削，所以在结果上的设计并不需要像XT001/5型万能砂带磨床结构那样复杂。XT001/5型万能砂带磨床结构中的接触轮4或在主动轮8处的高效加工方式、在接触轮和支撑轮之间被绷紧的砂带柔性部位的对曲面加工方式都不符合本设计中的需要，故不选用。 本设计要求对样件进行端面磨削，XT001/5型万能砂带磨床结构中的在接触板6处对端面磨削加工方式、闭式磨削方式、弹簧张紧装置都能满足需要，均可参考选用。 2.2外圆砂带磨床 外圆砂带磨床分两大类：一是定心外圆砂带磨床，可在卧式车床等设备上加装万能砂带磨削装置组成；另一类是无心外圆砂带磨床，图2.2 是一种振动式（摇动式）外圆砂带磨床，是一种收卷开式砂带外圆磨床，砂带卷在送出轴5上，经张紧轮4，到储气筒3支承在的接触轮2，与工件1相接触。再经张紧轮卷回到卷进轴6，接触轮工作横向摇头，可磨削、抛光出比较低的表面粗糙度