張大全

摘要：當今世界是飛速發(fā)展的世界，不管是經濟、政治、文化三大方面的進步，在技術行業(yè)，外在的、內在的也在隱形的發(fā)展中。機械行業(yè)，制造技術中的各種各樣的加工技術雖然各有一定的優(yōu)點，但是隨著時代的步伐，要不斷地發(fā)現新方法、新技術才能穩(wěn)固機械制造行業(yè)的地位，才能確保機械行業(yè)的不斷發(fā)展，才能滿足世界在這方面的需求。

關鍵詞：機械;制造;新方法;新技術;發(fā)展

一、磨削加工新方法、新技術

（一）砂帶拋光法

砂帶磨削作為一門新技術，因其加工效率高，應用范圍廣，適應性強，使用成本低，操作安全方便等特點，而廣受青睞。在國外已得到廣泛應用，發(fā)展非常迅速，與傳統(tǒng)的車削、銑削、砂輪磨削產生了激烈競爭。砂帶磨削的生產率比銑削高10倍，比砂輪磨削高4-10倍。

1、砂帶

砂帶是特殊形態(tài)的多刀、多刃的切削工具，其切削功能主要由粘附在基底上的磨粒來完成。作為一顆磨粒的切削行為，可以比喻為一般切削加工刀具的微型體的切削行為。砂帶屬一種單層磨料的磨具，是砂帶磨削的主體，它由磨料、粘結劑、基體材料三要素組成，在具有可撓性且極為平坦的布料或紙料基體表面上，平整地排列著長徑立起的磨粒，靠粘結劑和基體材料保持可撓性和彈性。作為涂附磨具的主要品種，其性能是由各部分要素綜合形成的，由于這些要素的組成各異，使得砂帶這種涂附磨具的性能可滿足不同的工件材料在不同的加工條件下進行磨削加工的要求，同時也形成了砂帶磨削區(qū)別于砂輪磨削的諸多優(yōu)點。

2、砂帶磨削

砂帶磨削正是利用砂帶，按照待加工工件的要求，在一定的機械裝置上，以相應的接觸方式，并在一定的壓力作用下，使高速運轉著的砂帶與工件表面接觸產生摩擦，將工件加工表面的余量逐漸磨除或拋磨光滑的新工藝。磨粒在與工件表面的相對運動中，磨粒和工件表面間產生一定的干涉。按照干涉的程度，可區(qū)分為三個不同的過程。

（1）滑擦?實際上此時開始接觸工件，干涉很少，磨粒只摩擦工件表面，起“滑擦”作用，此時磨粒在工件上滑擦，實際上產生了切除材料的彈性和塑性變形。

（2）耕犁?隨著機床進給，切削厚度的增加，干涉增大了，這時磨粒在工件表面上犁出“刻線”，稱為“耕犁”。此時工件材料產生塑性流動，材料產生一一個擠壓式的運動，而從磨粒下方向的前面在和兩側擠出，同時切除少量材料。

（3）切削?在一定壓力的作用下，當有足夠的干涉并伴隨一定的切削溫度時，開始真正的“切削”，此時在滑動磨粒的前方產生斷裂而形成切屑，有相當快的切除率。砂帶上的眾多磨粒，在與工件接觸的瞬間，一部分磨粒進行切削，另一部分犁出溝槽，還有一些只起滑擦作用，甚至同一顆磨粒的不同部位以及同一部位在不同的加工時間里所起的作用也不同。除此之外，砂帶的旋轉運動又起了擦凈切屑的作用，將前進著的磨粒前方的切屑清除干凈。

3、砂帶磨削的優(yōu)點

（1）經過精選的針狀砂粒采用先進的“靜電植砂法”，使砂粒均勻直立于基底、且鋒口向上、定向整齊排列，等高性好，容屑間隙大，接觸面小，具有較好的切削性能。應用這一多刀多刃的切削工具進行磨削加工，生產效率高。

（2）砂帶磨削時接觸面小，摩擦發(fā)熱少，可以有效地減少工件變形及燒傷，加工精度高，砂帶在磨削時是柔性接觸，具有較好地磨削、研磨和拋光等多重作用，再加上磨削系統(tǒng)振動小，磨削速度穩(wěn)定使得表面加工質量粗糙度值小，殘余應力狀態(tài)好，工件的粗糙度可達R a0. 4～0.1μ m，且表面有均勻的粗糙度，加工表面質量高。

（3）砂帶磨削可以用于平面、外圓、內圓磨削、復雜的異形面加工。除了有各種通用、專用設備外，設計一個砂帶磨頭能方便地裝于車床和銑床等常規(guī)現成設備上，不僅能使這些機床功能大為擴展，而且能解決一些難加工零件如超長、超大型軸類、平面零件、不規(guī)則表面等的精密加工，砂帶磨削工藝靈活性大，適應性強。

正是利用砂帶磨削的這些優(yōu)點，我們將砂帶制成輪狀的涂附磨具，把它應用于不銹鋼管拋光中，解決了不銹鋼管表面容易燒傷和剛度不足的問題。

4、砂帶拋光原理

砂帶磨削是一種高效率、低成本、多用途的磨削加工新方法，它對于各種材料及形狀零件加工的適應性和靈活性遠超過常規(guī)砂輪磨削工藝。在加工工件表面時，砂帶與砂輪的不同之處在于：砂輪在磨削時處于拉應力狀態(tài)，且因為熱量積聚，易在工件表面磨削中產生微觀裂紋和燒傷現象：而砂帶具有磨削和拋光雙重作用，呈壓應力狀態(tài)，發(fā)熱少，不易燒傷，因此又稱冷態(tài)磨削，且其切削性能明顯高于一般的砂輪磨削。正是利用砂帶磨削的這些優(yōu)點，我們將砂帶制成輪狀的涂附磨具，把它應用于不銹鋼管拋光中，解決了不銹鋼管容易導致表面燒傷的問題。不銹鋼管拋光另一個問題是長徑比大，剛性差，屬于超細管的表面加工，加工困難。為解決此問題，我們把砂帶磨輪分別裝在工件的兩側，使工件兩側徑向壓力平衡，彎曲變形大為減少，從而滿足了不銹鋼長管拋光要求。

二、檢測表面粗糙度新方法

待測工件 表面粗糙度不同，則對應的工件表面圖像特征量就不同，這是使用視覺方法檢測表面粗糙度的基礎：但如果測量時環(huán)境光發(fā)生變化，同一工件表面圖像的灰度值會因為光線的變化而發(fā)生變化，從而導致提取的圖像特征量也可能發(fā)生變化。因此當外界環(huán)境光照條件恒定時，與檢測值存在映射關系的工件表面圖像特征量為工件真實粗糙度的單變量函數;而當外界環(huán)境光照發(fā)生變化時，工件表面圖像特征量為工件真實粗糙度值和環(huán)境光的多變量函數，使用照度計來測量外界環(huán)境光的強度變化以對環(huán)境光引起的偏差進行補償，同時提取表面不同性質特征量對表面進行約束，通過不同環(huán)境光條件下標定實驗確定檢測值同環(huán)境光強、工件特征量間的關系，達到提高工件表面粗糙度檢測精度的目的。

總結：

針對機械制造技術的某些工序加工提出了這幾種新方法、新技術，希望機械制造行業(yè)能夠堅持創(chuàng)新科學的理念不斷發(fā)展，為機械行業(yè)制造出精度更高、技術更高、更精密、質量更好的機械產品，為世界為國家打造機械第一精品。

參考文獻：

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（作者單位：北方華安工業(yè)集團有限公司）