馬生鈞

摘 要：介紹砂帶磨削技術(shù)的概況及其特點(diǎn)，論述砂帶磨削在自動(dòng)液壓磚機(jī)大直徑活塞加工中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：砂帶磨削；自動(dòng)液壓磚機(jī)活塞；大直徑活塞

在機(jī)械行業(yè)中，一些要求較高的軸套類零件為了保證尺寸公差，形位公差和表面粗糙度都通過在外圓和內(nèi)圓磨床上用砂輪磨削來實(shí)現(xiàn)。而對(duì)于一些直徑較大的油缸，活塞，如自動(dòng)液壓磚機(jī)的油缸和活塞，由于直徑非常大，都在1米左右，有些超過1米，采用普通砂輪磨削就會(huì)受到加工范圍和裝夾定位等諸多因素的限制，砂帶磨削則正好以其自身優(yōu)勢(shì)解決了這一難題。

1 概述

砂帶磨削工藝，就是將環(huán)形砂帶套在接觸輪和張緊輪的外圓上，在張緊的狀態(tài)下，使高速旋轉(zhuǎn)的砂帶表面與工件的加工表面相接觸，并在一定的壓力作用下，以產(chǎn)生的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng)）對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工的一種工藝方法。砂帶磨削分為輪壓式和帶壓式兩種方法，如圖1所示。

對(duì)于輪壓式磨削法，即接觸輪施壓于工件表面上，此時(shí)接觸輪與工件的軸間距A=1/2（D+d）此種磨削方式由于接觸壓力大，單位時(shí)間內(nèi)金屬的去除量大，效率高，因而適用于內(nèi)、外圓表面和平面的粗、精磨削。對(duì)于帶壓式磨削法，即用砂帶施壓于工件磨削表面，此時(shí)因張緊輪支架向工件方向傾斜了一個(gè)角度α，接觸輪與工件軸間距互A?>1/2（D+d）。與輪壓式磨削法相比，帶壓法的接觸壓力較小，單位時(shí)間內(nèi)去除的金屬量亦小，主要用于磨削圓弧面、圓錐面和其它異形表面，尤其以精加工拋光為主。在液壓磚機(jī)大直徑主活塞外圓磨削中我們采用輪壓式砂帶磨削。

2 砂帶磨削在大直徑活塞加工中的應(yīng)用

2.1 壓機(jī)主活塞的技術(shù)要求特點(diǎn)

主活塞作為自動(dòng)液壓磚機(jī)中的關(guān)鍵零件，決定著整個(gè)設(shè)備的可靠性和壽命；主活塞（如圖2）和主油缸外圓和內(nèi)孔的粗糙度值一般要求在Ra0.4um～Ra0.2um，活塞鍍鉻外圓磨削后要達(dá)到鏡面效果，且對(duì)主活塞的圓柱度要求也非常高，需要達(dá)到0.025mm以內(nèi)，由于直徑非常大，外圓磨削在一般的外圓磨床和軋輥磨床上受到諸多限制，鑒于這種情況，我們分析了主活塞的幾何尺寸要求和形位公差要求后，決定自制工藝裝備在立式車床上進(jìn)行工藝試驗(yàn)，通過在立式車床上用砂帶磨削來完成。

2.2 砂帶磨削自動(dòng)液壓磚機(jī)大直徑活塞的工藝流程

（1）考慮到主活塞鍍鉻后由于鉻層鍍厚由于鉻層會(huì)出現(xiàn)薄厚不均，導(dǎo)致整個(gè)活塞的外圓呈橢圓狀，而砂帶拋磨由于是柔性磨削，無法改變鍍鉻外圓自身的形狀公差，故在拋磨保證粗糙度前，我們首先需對(duì)活塞鍍鉻外圓的圓柱度進(jìn)行加工修正改變，再用砂帶拋光主活塞表面達(dá)到鏡面效果，粗糙度達(dá)Ra0.4um～Ra0.2um，；鑒于以上情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款專用磨頭，在拋光前對(duì)主活塞鍍鉻外圓在雙立柱立式車床上進(jìn)行行外圓粗磨（如圖3所示），表面粗糙度達(dá)到Ra1.6 um～Ra0.8um。這樣做的目的是在砂帶磨削之前得到圖紙所需的圓柱度。

在用自制砂輪磨頭進(jìn)行磨削時(shí)，首先需要校正與鍍鉻基底外圓同心的校正位外圓在0.015mm以內(nèi)，以保證磨后鉻層均勻，且與其它相關(guān)關(guān)鍵密封位同心，磨頭采用粒度為W80的白剛玉砂輪，直徑為150，厚度B=10mm；砂輪磨頭磨削時(shí)，磨頭的垂直方向進(jìn)給量為7～9mm/ min；立式車床的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為17 ～20 rpm /min；在經(jīng)過砂輪磨頭的磨削后主活塞鉻層外圓的表面粗糙度達(dá)Ra1.6 um～Ra0.8um，圓柱度達(dá)到0.025mm以內(nèi)；

在用自制砂輪磨頭進(jìn)行粗磨以后開始改用砂帶磨削外圓（如圖4所示），經(jīng)過砂輪磨頭的磨削后，主活塞鍍鉻外圓的圓柱度已經(jīng)達(dá)到圖紙要求，我們需要做的是用砂帶拋光機(jī)將表面進(jìn)一步提高達(dá)到鏡面效果，粗糙度到Ra0.4um～Ra0.2um；

首先使用粒度為W80的砂帶進(jìn)行磨削，砂帶磨頭的進(jìn)給量為15～20mm/min，工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為20rpm/min；這時(shí)的表面粗糙度達(dá)到Ra0.8um左右；

然后使用粒度為W120的砂帶進(jìn)行磨削，砂帶磨頭的進(jìn)給量為15～20mm/min，工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為20rpm/min；這時(shí)的表面粗糙度達(dá)到Ra0.6 um～Ra0.8um；

接著使用粒度為W240的砂帶進(jìn)行磨削，砂帶磨頭的進(jìn)給量為15～20mm/min，工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為20rpm/min；這時(shí)的表面粗糙度達(dá)到Ra0.4 um～Ra0.6um；

最后粒度為W400的砂帶進(jìn)行磨削，砂帶磨頭的進(jìn)給量為10～15mm/min，工作臺(tái)轉(zhuǎn)速為25rpm/min；這時(shí)的表面粗糙度達(dá)到Ra0.08 um～Ra0.4um；

經(jīng)過上述加工過程，主活塞幾何尺寸精度和形位公差精度完全達(dá)到圖紙要求，很好的解決了主活塞的磨削問題。

3 結(jié)語

對(duì)于普通常規(guī)零件表面粗糙度較高時(shí)，我們可以用普通磨床進(jìn)行加工；但是對(duì)于一些特殊的直徑較大或形狀不規(guī)則的零件；與一般常規(guī)的磨削加工方法相比較，砂帶磨削的確是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗的新穎的加工方法。同時(shí)，對(duì)于大直徑或內(nèi)孔零件，設(shè)計(jì)制造一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、操作方便的砂帶磨削裝置，安裝在通用機(jī)床上代替磨床來進(jìn)行高效的磨削精加工，很好的擺脫了一般砂輪磨削機(jī)床的各種限制，達(dá)到了非常好的加工效果。

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