第一篇：液氮冷却在切磨削加工中的应用
液氮冷却在切磨削加工中的应用
在机械加工中普遍使用的切削液具有润滑、冷却、清洗及防锈等作用，对提高切磨削加工质量和效率、减少刀具磨损等有着显著效果，取得了巨大的经济效益。
随着机械加工业的发展，人们开始大力发展先进制造技术，使机床切削速度更快，切削负荷更大、切削温度更高，同时不断有新工艺出现来适应新材料的加工，这都需要新型的高性能切削液满足加工要求；但更重要的是，环境保护和人类自身健康越来越为人们注意的焦点，清洁生产、绿色制造已成为发展先进制造技术的主题之一。实践表明，普通的切削液对生态环境和人类自身会造成诸多不良影响，已难以适应清洁生产和绿色制造的要求。
因此，现代切削液技术出现了一些新的发展特点，首先是在研究开发新的切削液时，强调了长寿命、低毒和低污染，并朝着环保型切削液发展，其废液经处理后可完全降解，不会对自然界产生危害；其次是大力干切削(切削时不用切削液)的研究，扩大其使用范围；还有就是努力寻找传统切削液的替代品。用液氮作为冷却液进行低温加工，就是一项引起广泛重视的研究成果。
一、液氮冷却低温切磨削加工的特点
利用液氮进行低温(超低温)切削加工，就是利用液氮使工件、刀具或切削区处于低温冷却状态进行切削加工的方法。它可分为两种形式应用：一是直接应用，即把液氮象切削液一样直接喷射到切削区；二是间接应用，在切削加工中用液氮冷却刀具或工件。
机械材料的切削加工与其机械性能密切相关，而后者往往随温度的变化而不同。例如温度升高时，材料的硬度下降，强度降低；温度降低时，材料则变脆，塑性减小，有些金属材料存在明显的冷脆现象，即当温度降低到某一临界值时，材料无明显的塑性变形而产生脆性断裂的特性。材料发生冷脆现象时，其韧性大大降低，致使塑性急剧减小，当然变形所需之功也会减少。正是利用材料的低温脆性和低温介质，低温切削技术主要有三大特点，一是可改善难加工材料的切削加工性；二是能提高工件的加工精度和表面质量；三是能延长刀具寿命。这主要因为工作温度低，改善了材料的切削加工性，切削力降低，切削热又被迅速带走，刀具则始终在较低温度下工作。
二、液氮冷却的应用
近年来，国外在这方面的研究已取得迅速的发展，并开始用于生产。国内在开发这方面的试验研究，并取得了一些进展。主要应用在以下几方面：一是具有 低温脆性的钢铁等材料的切削加工；二是对一些难加工及很难加工的不锈钢、钛三是解决了一些非金属材料及复合材料难加工问题。1.液氮冷却的直接应用
即将液氮作为切削液直接喷射到切削区。氮气是大气中含量最多的成分，液氮作为制氧工业的副产品来源十分广阔。使用液氮作为切削液，应用后直接挥发成气体返回大气中，没有任何污染物，从环保方面看，是一种很好的切削液替代品。
美国怀特州立大学S.Y.Hong博士为首的课题组，在解决了液氮从贮存罐到切削区流动过程中的液氮挥发问题后，在液氮冷却超低温状态下，对车削加工方法进行了广泛的研究。他对某些刀具材料的超低温下切削性能实验研究结果表明，在液氮冷却加工状态下，硬质合金材料能保持其抗弯强度、断裂韧性和耐冲击强度，其硬度随温度的降低而增大，因此硬质合金刀具材料在液氮冷却中能够保持其优良的切削性能，并且和在常温下一样，其性能决定于粘结相的数量。对于高速钢，随温度的降低，其硬度增大而抗冲击强度降低，但总体上能保持较好的切削性能。他对一些材料在低温下提高其切削加工性进行了研究，选用了低碳钢AISI 1010、高碳钢AISI 070、轴承钢AISI E52100、钛合金Ti-6Al-4V、铸造铝合金A390五种材料，实验研究表明：由于低碳钢表现出良好的低温脆性，低温切削可获得理想的加工效果；对于高碳钢和轴承钢，应用液氮冷却可抑制切削区温升和刀具磨损速度；在切削铸造铝合金时，应用低温冷却可提高刀具硬度和刀具抗硅相磨粒磨损能力，在加工钛合金时，同时低温冷却刀具和工件，可有效地降低切削温度和减少钛和刀具材料之间的化学亲和力。总之，都获得较好的加工效果。
一般来说，由于刀具磨损极其严重，金刚石刀具不能用来加工黑色金属。美国一学者采用液氮冷却加工系统对不锈钢用金刚石刀具进行车削加工，由于低温抑制了碳原子的扩散和石墨化，大大减少了刀具磨损，并取得了极好的加工质量，其表面粗糙度达到Ra25nm。
磨削加工时会因磨削区高温常常对工件表面造成热损伤，如烧伤、微裂纹等。为有效解决这些问题，印度工学院S.Paul对液氮超低温磨削五种常用钢材进行了研究，结果表明：正确合理地使用液氮冷却，可有效控制磨削区温度，使磨削温度保持在材料发生相变温度之下而不发生磨削烧伤；并且在材料塑性增大和就较大进给量情况下，这种效果更加显著。
对于非金属材料和复合材料的液氮冷却切削加工，国外也开展了广泛研究。如KFRP(Kevlararamind fiber reinforced plastics)一种高强度/重量比、耐疲 合金、高强度钢、高强度耐热合金等材料低温切削，可显示其独特的优越性； 劳的复合材料，用传统切削方法加工非常困难，限制了这种材料的使用。新西兰学者对其进行超低温冷却加工，使用液氮不间断冷却(0.4～0.5l/min)，极大的改善了这种材料的切削加工性，不但获得了满意的加工表面质量，还在很大程度上延长了刀具寿命。采用低温切削热固性塑料、合成树脂、石墨、橡胶和玻璃纤维等材料时也均显示出良好的切削性能。
由此可见，在有关法规越来越严格，切削液使用和处理费用日益升高的情况下，液氮确实是一种未来切削加工中比较有效和经济的切削液替代品。
2.液氮冷却的间接利用
主要是刀具冷却法，即在加工中不断地冷却刀具，使切削热快速从刀具上、特别是刀尖处被带走，刀尖始终保持在低温状态下工作。美国林肯大学的学者，利用山特维克公司生产的一种配备新型冷却系统的CBN(PCBN)刀具进行试验研究，这种刀具是在车刀上部的方盒内储存液氮，由进口输入，从出口流出。试验表明，液氮冷却时，车刀切削寿命延长10倍，磨损降低1/4，并可获得较小的表面粗糙度。
还有一种特殊的间接利用方法为喷气冷却。日本一些学者研制出喷气冷却系统，系统使用的冷却气体是由液氮在热交换器中冷却过的，其温度低于-50℃。冷却气体直接喷射于磨削点。实验发现磨削后工件材料的残余压应力比使用磨削液磨削要大，而且残余压应力的分布区域也变宽了。而残余压应力可提高零件的抗疲劳寿命，对一些零件，如飞机零件等十分重要。采用固体润滑剂处理过的CBN砂轮，或加工中添加极少量(10l/h)的超精植物油，可在加工中起到较好的润滑作用。
三、结论
利用一些钢铁材料的低温脆性，进行液氮低温切磨削加工，可提高其切削加工性，提高加工质量。
把液氮作为切削液直接应用，可显著降低切削温度，提高加工精度和表面质量，延长刀具(砂轮)使用寿命，液氮是一种未来切磨削加工中比较有效和经济的切削液替代品。
使用液氮冷却低温(超低温)加工，解决了一些难加工金属材料、非金属材料和复合材料的难加工问题。
利用液氮冷却切磨削加工时，需使用一些润滑剂解决切屑形成过程中润滑性差的问题；同时工件上新生的金属表面具有极强的化学活性，暴露在空气中均会很快生锈，因此，还需使用一些防锈剂来防止工件、机床生锈。
第二篇：高速磨削加工工艺及应用
高速磨削加工工艺及应用
班级：测控技术与仪器 1122240 姓名：叶成权
指导教室：赵世萍
摘要
高速磨削加工属于先进制造方法。与普通磨削比，它有很多优点，且集粗精加工于一身，能达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率，能实现对难磨材料的高性能加工。阐述了高速磨削加工工艺的确定，高速磨削加工在工业中的具体应用，以及进一步提高磨削速度的设想。
关键词：高速磨削；加工工艺；应用 高速磨削概述
高速磨削是通过提高砂轮线速度来达到提高磨削效率和磨削质量的工艺方法。它与普通磨削的区别在于很高的磨削速度和进给速度，而高速磨削的定义随时间的不同在不断推进。20 世纪60年代以前，磨削速度在50 m/ s 时。即被称为高速磨削；而20世纪90 年代磨削速度最高已达500 m/s。在实际应用中，磨削速度在100 m/ s 以上即被称为高速磨削。高速磨削可大幅度提高磨削生产效率、延长砂轮使用寿命、降低磨削表面粗糙度值、减小磨削力和工件受力变形、提高工件加工精度、降低磨削温度，能实现对难磨材料的高性能加工。随着砂轮速度的提高，目前比磨削去除率已猛增到了3 000 mm3/mm·s 以上，可达到与车、铣、刨等切削加工相媲美的金属磨除率。近年来各种新兴硬脆材料（如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等）的广泛应用，更推动了高速磨削技术的迅猛发展。高速磨削技术是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术，集现代机械、电子、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术于一体。日本先进技术研究会把高速加工列为五大现代制造技术之一。国际生产工程学会（CIRP）将高速磨削技术确定为面向21 世纪的中心研究技术之一。高速磨削加工工艺
高速磨削的加工工艺涉及磨削用量、磨削液及砂轮修整等方面，下面将分别进行阐述。
2.1 磨削用量选择
在应用高速磨削工艺时，磨削用量的选择对磨削效率、工件表面质量以及避免磨削烧伤和裂纹十分重要。表1 给出了磨削用量与砂轮速度的关系。除了砂轮速度以外，决定磨削用量的因素还有很多，因此应用中需综合考虑加工条件、工件材料、砂轮材料、冷却方式等因素，以选择最优的磨削用量。
2.2 磨削液
在高速磨削过程中，所采用的冷却系统的优劣常常能决定整个磨削过程的成败。冷却润滑液的功能是提高磨削的材料去除率，延长砂轮的使用寿命，降低工件表面粗糙度值。它在磨削过程中必须完成润滑、冷却、清洗砂轮和传送切削屑四大任务，与普通磨削液要求类似。
2.3 砂轮的修整
目前应用较为成熟的砂轮修整技术有：（1）ELID在线电解修整技术在线电解修整（electrolytic in—process dressing，简称ELID）是专门应用于金属结合剂砂轮的修整方法，与普通的电解修整方法相比，具有修整效率高、工艺过程简单、修整质量好等特点，同时它采用普通磨削液作为电解修整液，很好地解决了机床腐蚀问题。经ELID修整的4000 号铸铁结合剂金刚石砂轮成功地实现了工程陶瓷、硬质合金、单晶硅、光学玻璃等多种材料的精密镜面磨削，表面粗糙度Ra 可达2～4 nm。（2）电火花砂轮修整技术
利用电火花修整可对任何以导电材料为结合剂的砂轮进行在线、在位修整，易于保证磨削精度，不会腐蚀设备，修整力小，对小直径及极薄砂轮的修整较为方便，同时整形效率高、修锐质量好；磨料周围不残留结合剂，修锐强度易于控制。（3）杯形砂轮修整技术
采用杯形砂轮修整器修整超硬磨料成形砂轮，其修整效率及修整精度都比传统的成形砂轮修整方法要高，可达到零误差的砂轮表面。砂轮修整后的磨削性能实验表明磨削力明显减小，磨削性能良好，且砂轮使用寿命长。
（4）电解—机械复合整形技术
运用此法可在短时间内将砂轮修整到较高的表面质量及形状精度，为砂轮的精密修整提供了良好的条件。高速磨削的应用
高速磨削的应用技术有高速深切磨削、高速精密磨削、难磨材料及硬脆材料的高速磨削。
3.1 高速深切磨削
以砂轮高速、高进给速度和大切深为主要特点的高效深磨（high efficiencydeep grinding，简称HEDG）技术是高速磨削在高效加工方面的应用之一。高效深磨技术起源于德国。1979年德国P.G.Werner博士预言了高效深磨区的存在合理性，开创了高效深磨的概念，并在1983 年由德国Guhring Automation公司创造了当时世界上最具威力的60 kW强力磨床，转速397 0 0 1 为10000 r/min，砂轮直径为400 mm，砂轮圆周速度达到100～180 m/s，标志着磨削技术进入了一个新纪元。1996 年由德国Schaudt 公司生产的高速数控曲轴磨床，是具有 高效深磨特性的典型产品，它能把曲轴坯件直接由磨削加工到最终尺寸。德国Aachen工业大学宣称，该校已采用了圆周速度达到500 m/s的超高速砂轮，此速度已突破了当前机床与砂轮的工作极限。高速深切磨削可直观地看成是缓进给磨削和高速磨削的结合。与普通磨削不同的是高效深磨可通过一个磨削行程，完成过去由车、铣、磨等多个工序组成的粗精加工过程，获得远高于普通磨削加工的金属去除率（磨除率比普通磨削高100～1 000 倍），表面质量也可达到普通磨削水平。例如，采用陶瓷结合剂砂轮以120m/s 的速度磨削，比磨削率可达500～1000 mm3/mm·s，比车削和铣削高5倍以上。英国用盘形CBN砂轮对低合金钢51CrV4进行了146 m/s 的高效深磨试验研究，材料去除率超过400 mm3/mm·s。高效成形磨削作为高效深磨的一种也得到广泛应用，并可借助CNC系统完成更复杂型面的加工。此项技术已成功地用于丝杠、螺杆、齿轮、转子槽、工具沟槽等以磨代铣加工。日本丰田工机、三菱重工等公司均能生产CBN高速磨床。GP-33 型高速磨床采用CBN砂轮以120 m/s 磨削速度实现对工件不同部位的自动磨削。美国Edgetrk Machine公司也生产高效深磨 机床，该公司主要发展小型3 轴、4轴和5 轴CNC成型砂轮，可实现对淬硬钢的高效深磨，表面质量可与普通磨削媲美。高速深切磨削具有加工时间短（一般为0.1～10 s）、磨削力大、磨削速度高的特点，除了应具备高速磨削的技术要求外，还要求机床具有高的刚度。
3.2 高速精密磨削
高速精密磨削（precision high speed grinding）是采用高速精密磨床，并通过精密修整微细磨料磨具，采用亚微米级切深和洁净加工环境获得亚微米级以下的尺寸精度。高速精密磨削主要是高速外圆磨削。即使用150～200 m/s的砂轮周速和CBN 砂轮，配以高性能CNC 系统和高精度微进给机构，对凸轮轴、曲轴等零件外圆回转面进行高速精密磨削加工的方法。它既能保证高的加工精度，又可获得高的加工效率。这一技术在日本应用最为广泛。例如，使用丰田工机株式会社GCH63B型CNC高速外圆磨床来磨削加工余量达5 mm的球墨铸铁凸轮轴，比磨削率可达174 mm3/mm·s，砂轮磨削比可达33500。以表面粗糙度Rz3 μm为上限，砂轮经过一次修整可连续磨削60 个工件，磨后表面呈现残余压应力，并可从毛坯直接磨为成品，省去了车工序及工序间的周转。丰田工机GZ50 型CNC高速外圆磨床上装备了其最新研制的Toyoda State Bearing 轴承，使用转速在200 m/s 的薄片陶瓷结合剂立方氮化硼砂轮对轴类零件进行一次性纵磨来完成整个工件的柔性加工过程，并首先在曲轴销加工中应用成功。在M104CNS/CBN 高速外圆磨床上安装了带有神经网络自学习功能的数控系统，使得磨床的加工性能更加完善。德国Guhring Automation 公司RB625高速外圆磨床上，使用CBN 砂轮可将毛坯一次磨成主轴，每分钟可磨除2 kg金属。高速磨削技术的研究
高速磨削技术正为世界工业发达国家所重视，并已开始进入实用化阶段。我国在高速磨削技术研究利用方面和国外相比有较大差距，大力加强高速磨削技术的研究、推广和应用，对提高我国机械制造业的加工水平和加快新产品开发具有十分重要的意义。
高速磨削技术的研究，主要从制约切削速度的各个方面进行研究。（1）发展高功率高速主轴。
（2）研制适应高速磨削的新颖砂轮，这样才能提高磨削速度。（3）磨床结构的改进。
为了尽可能降低机床在高速时由于砂轮不平衡引起的振动，应配置在线自动平衡系统，以使机床在不同转速时，始终处于最佳的运行状态。为了提高生产效率和工件的加工精度，则应采用高速、高效和高精度进给驱动系统。比如在平面磨床上采用直线电机替代丝杠螺母传动；在进行偏心磨削时，外圆磨床除了须具备高速滑台系统外，还要配备高速数控系统，以保证工件的精度及较高的生产率。（4）优化冷却润滑系统。除了要注意冷却润滑液本身的化学构成外，其供给系统也十分重要。因此，在研制高速磨床时，必须配置高压的冷却润滑供给系统。（5）磨削速度向超音速迈进。
高速磨削应用研究的下一个目标将是冲破音速大关，把磨削速度提高到350 m/s 以上，进而使500 m/s 的磨削速度在工业应用上成为可能。当然，单就磨削速度一个参数并不能全面评价磨削过程的优劣，最佳的磨削速度应是磨削过程经济效益最好时的速度。这一最佳速度，必须经过改进机床设计，优化切削条件和配套系统等深入研究才能达到。
第三篇：磨削加工中砂轮排屑难题探讨
磨削加工中砂轮排屑难题探讨
磨削加工是一种应用广泛的金属切削方法，主要加工传统刀具难以切削的硬质材料以及表面质量、尺寸精度要求高的材料。随着大量新材料的出现和运用对零件精度、质量的要求，磨削加工应用的增长幅度超过其他传统加工方法。磨削加工中，磨粒的尺寸、形状和分布对加工起着重要作用，但在加工韧性金属时，出现砂轮急剧堵塞钝化，导致砂轮寿命缩短，为避免砂轮堵塞钝化和产 生的不利影响，分析砂轮堵塞机理、成因非常必要。
1.磨屑的形成磨削过程是通过切除一定量的工件 材料获得较髙表面质量和精度，常用刀具为砂轮。砂轮是由磨料、结合剂经压坯、干燥、烧结而行成的疏松体，其单个磨粒就是一把微小的切削刃，有很大的负前角和刃口钝圆半径。高速运动磨粒经过滑擦、耕犁后切入工件，切削层材料有明显的沿剪切面滑移后形成了短而薄的切屑，这些磨屑在磨削区内被加热到很高的温度，然后被氧化和熔化，而固化成微粒球体，在球体面上还有某些叉枝，是一种主要磨屑形式。磨削耐酸不 锈钢Cr20Ni24Si4Ti时，发现大量球状磨屑，还伴随着带状、节状磨屑以及灰烬, 这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔中，依附在磨料的四周，引起砂轮的堵塞，导致磨削精度下降，烧伤工件，缩短砂轮寿命。
2.砂轮堵塞的类型和机理分析
2.1砂轮堵塞的类型
砂轮堵塞的类型有嵌入型、粘着型和混合型。嵌入型堵塞是磨屑嵌塞在砂轮工作表面空隙处的堵塞状态;粘着型堵塞是磨屑熔结在磨粒及结合剂上的堵塞状态;混合型堵塞是既有嵌入型堵塞又有粘着型堵塞。
2.2嵌入型堵塞的机理分析
外来因素：磨削加工有一个很重要的特点，一般Fy/Fz大于2?10,工件 材料愈硬，塑性愈小，比值愈大，磨削区的磨屑在强大的正压力作用下，被机械挤进砂轮表面的空隙里。磨屑是沿磨粒前面滑出，磨粒前面的局部区域堆积着数层磨屑，在砂轮高速旋转的作用，磨粒后面形成气流旋涡区，旋涡区的空气压力显著减小，在负压力作用下，使部分磨屑依附在磨粒的后面，形成磨粒后刀面的依附性堵塞，依附物多数是灰烬和微粒。
静电场的作用：在磨削区某些小区域内形成了有砂轮和工件组成的小电场，在电场的作用下，部分磨屑将呈现极性，根据异性相吸原理，与砂轮极性相反的磨屑就被吸附在砂轮工作表面。借助于砂轮与工件之间较大的机械压力，使己吸附在砂轮表面的磨屑能稳定地嵌入砂轮表面空隙之间。
2.3粘着型堵塞的机理分析
熔化性粘结：磨削过程中绝大部分输入功率转变为磨削热，使磨削点温度高达1200k以上，磨屑遇空气快速氧化，形成低熔点的金属氧化物，在磨削区高 温加热呈熔化或微熔状态，覆盖在砂轮表面，当砂轮上这部分表面再次参与磨削时，在磨削力的作用下被挤开或强化，增加了与砂轮的亲和力和附着力，有的被挤压粘附在工件表面隆起的沟槽表面 中。通过多次随机磨削，磨粒四周粘附许多磨屑，使磨削力增大，同时温度升高, 由此引起恶性循环，加剧堵塞，直至磨粒破碎或脱落。
化学性粘结：不同元素之间的化学亲和力是粘结性堵塞的又一重要原因。磨粒和被磨削材料在髙温下接触，温度因素使它们活动能力增强，亲和力加剧，当具备一定条件时就导致化学反应，使磨粒和磨屑在砂轮表面生成一种丧失切削能力的晶体。
3.砂轮自身对堵塞的影响
3.1磨料种类
不同砂轮堵塞程度差别很大，从减少堵塞程度，改善磨削效果来看，不同的工件材料，应选用不同的磨料种类。如果选用的磨料不能适应工件材料的磨削性能，就容易产生急剧堵塞，使加工无法正常进行。如用刚玉类磨料磨削铁碳合金，碳在空气中与氧气生成一层很薄的氧化膜，能有效地阻止工件与磨料之间的化学亲和作用，但如磨削钛合金，堵塞则严重的多。有的工厂磨床上的砂轮久用不换，能磨万物，好似节约、方便，实际上损失了效率和精度。
3.2磨料粒度
磨料粒度对砂轮堵塞有一定影响，一般来说细粒度比粗粒度容易产生堵塞现象。因为细粒度砂轮的孔隙容积和磨屑截面积都小，细粒度砂轮的切刃数增加，切屑也多，加上磨削温度升高等原因，在切入次数较小的范围内，细粒度砂轮容易堵塞。随着切入次数的增多，粗粒度的砂轮与细粒度砂轮相比，切入的深度要大，磨粒切刃磨损量就大，且磨削温度上升，在孔隙里的切屑熔结物就增多。到一定次数后，粗粒度砂轮的堵塞量反而要超过细粒度砂轮的堵塞量。半精磨和精磨时，切入量小，温度低，堵塞轻，选择细砂轮;粗磨切入量大，温度高，堵塞在空隙的磨屑、熔结物多，选择粗砂轮。
3.3砂轮的硬度
砂轮的硬度指磨粒脱落的难易程度，由粘结剂的强度予以保证。粘结剂强度愈高，砂轮硬度也愈大，磨粒磨钝量就愈多，磨粒脱落前对工件的滑擦、挤压愈加严重，磨屑更容易机械地填充到砂轮空隙中去，同时还伴随着产生更多的摩擦热，摩擦热为粘结性堵塞提供熔结物。因此砂轮的硬度对堵塞量影响较大，砂轮越硬，堵塞量越大。一般情况下，砂轮硬度选用G?H,在一些难加工的材料中，也采用D?0的硬度。
3.4砂轮组织
砂轮组织反映了磨料、粘结剂、气 孔三者之间的比例关系。砂轮组织越密，工作得磨粒数越多，切削刃间距离变小，砂轮更容易堵塞。含有45%磨料的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半;含有53%磨料的砂轮比含49.2%磨料的砂轮磨削工件的堵塞量高二倍。在磨削难加工 材料时应选择组织号为7至9号的砂轮，大气孔的砂轮就大气孔砂轮效果较好。
4.磨削条件的影响
4.1砂轮线速度
砂轮线速度的增加使磨粒的最大切深减少，切屑截面积减小，同时切削次数和磨削热增加，这两个因素均使堵塞量增加，但是当砂轮线速度高达一定程度时(如达50m/s以上)砂轮的堵塞量反而大大下降。在生产中磨削不锈钢、高温合金时，50m/s砂轮速度比30m/s砂轮的堵塞量减少30%?100%。因此，在磨削难磨材料时，要么采用低于20m/s 的速度，要么采用高于50m/s的速度，选在其之间的磨削速度对砂轮的堵塞是很不利的。对于各种工件材料来说，各有一定的其堵塞量小的临界砂轮速度值。
4.2工件速度
工件的速度对砂轮堵塞程度的影响，与切削条件中其他因素有密切关系。工件线速度提高一倍，砂轮堵塞量增加三倍。这是因为工件速度越高磨粒切入深度就越浅，切屑截面积变小，相当于砂轮特性变硬，故容易引起砂轮堵塞。
4.3磨削方式
切入磨削比纵向磨削堵塞严重。在切入磨削时，砂轮与工件间接触面积大，磨粒切削刃在同一条磨痕上要擦过几次，磨削液进入磨削区困难，磨削时热量高，易造成堵塞。纵磨接触工件材料的是砂轮一侧缘，当磨损面增大到一定程度时，在磨削力作用下磨粒破碎、断裂，实现自锐。大多数磨粒能处于锋利状态下工作，使磨削力和磨削热相对来说较低。同时，受磨削力和磨削热影响区的相当 一部分可以顺纵磨方向排出到工件之外，故降低了发生化学粘附的可能性。
4.4径向切入量
径向切入量对砂轮堵塞的影响呈驼峰趋势。当径向切入量较小时(ap<0.01mm),产生堵塞现象，随着切入量的增加，平均堵塞量也增加，当切 入量增大到一定程度(ap=0.03mm)时，堵塞量又呈减少趋势，之后随着切入量的继续增加(达到ap=0.04mm)时，堵塞量又急剧上升。在磨削难磨材料时，控制最后一次径向切入量，对于提高工件的表面质量和精度是至关重要的。
4.5磨削温度
磨削时，凡是增加磨削热、导致磨削温度升高的因素，都会加剧砂轮的堵塞，堵塞形式主要是粘结型堵塞，当然也伴随着扩散型堵塞。
4.6砂轮修整速度
砂轮修整速度对堵塞有明显影响，当砂轮修整速度低时，砂轮工作表面平坦，单位面积内有效磨刀数增加，使切屑的截面积变小，切削数量增多，故容易产生堵塞。当砂轮修整速度髙时，砂轮工作面变粗，有效磨粒数减小，在砂轮表面出现凹部，起到孔隙作用，切屑易被冲走，熔结物容易脱落。
5.结语
砂轮堵塞是磨削加工中的普遍现象，无论加工条件选择得如何合理，要完全防止堵塞是不可能的，只是程度上有所不同。砂轮种类和加工条件对砂轮堵塞 有较大影响，但最主要的是被加工材料 的物理、力学性能和有无磨削液。
6.选择美高研磨机，减轻砂轮堵塞。
研磨机优势：
1.可以任意调整钻头切削刃的后角角度。2.可以任意调整钻头横人的大小和角度。3.可以任意调整每次研磨钻头的研磨量。4.有微调功能，可满足不同的加工需求。
5.一机两用。既省刀钱又省机钱，开创了钻头精准快速研磨的先河。6.刀具可再生研磨，重复利用，节省刀具成本70%以上。
7.研磨角度精准可控，切削阻力小，机载负荷轻，主轴寿命长。
8.研磨精度高，可确保加工精度及余量的均匀度，延长精加工的刀具寿命。9拥有正反转功能，减轻排屑阻碍
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第四篇：解读砂轮在磨削加工中的堵塞现象
解读砂轮在磨削加工中的堵塞现象
磨削加工是一种历史悠久、应用广泛的金属切削方法。在国内，目前主要应用在传统刀具难以切削的硬质材料以及精度、表面质量要求高的零件的加工。随着大量新材料的出现和应用以及科学技术发展所带来的对零件精度、质量的新要求，磨削加工应用的增长幅度远超过其他传统加工方法。在国外，磨削加工已广泛地应用在毛坯直接加工，在很多方面取代了传统的切削方法，磨床的数量也达到机床总数的60％左右。磨削加工中，不仅磨粒的尺寸、形状和分布对加工起着重要作用，往往在加工韧性金属时，出现砂轮的急剧堵塞钝化，导致砂轮寿命过早结束，要避免砂轮堵塞钝化和由此产生的不利影响，研究砂轮的堵塞机理、过程十分有必要。
一、磨屑的形成
磨削过程是一个复杂的多因素、多变量共同作用的过程，其目的是通过切除一定量的工件材料获得较高表面质量和精度。砂轮是一个由磨料、结合剂经压坯、干燥、烧结而成的疏松体，其中的单个磨粒就是一把微小的切削刃，有很大的负前角和刃口钝圆半径。高速运动的磨粒经过滑擦、耕犁后切入工件。切削层材料有明显的沿剪切面滑移后形成的短而薄的切屑，这些磨屑在磨削区内被加热到很高的温度(如中碳钢材料可达到1200K以上)，然后被氧化和熔化，随后固化成微粒球体，在球体面上还有某些叉枝，这种球状磨屑是一种主要磨屑形式。磨削不锈钢时，通过扫描电子显微镜，发现大量球状磨屑，当然还伴随着带状、节状磨屑以及灰烬，这些磨屑有不少部分将会填充到砂轮气孔中，依附在磨料的四周，引起砂轮的堵塞，导致磨削精度下降，烧伤工件，缩短砂轮寿命。由于陶瓷结合剂的把持性比较好，很好的过度了磨料层和路基的粘合力，陶瓷结合剂金刚石砂轮在湿磨的情况下磨屑堵塞出现的概率很小。在今天的机械加工中陶瓷结合剂金刚石扮演着重要的角色。胜创超硬材料推荐您使用陶瓷结合剂金刚石刀磨砂轮、陶瓷金刚石磨钻石砂轮和粗磨金刚石复合片用的陶瓷结合剂金刚石砂轮。
二、砂轮堵塞的类型和机理
砂轮堵塞的类型有嵌入型、依附型、粘着型、混合型。
嵌入型堵塞是磨屑嵌在砂轮工作表面气孔处的堵塞状态。依附型堵塞是磨粒靠暂时的力量依附在磨粒切削刃的后刀面上的一种堵塞状况。粘着型堵塞是指磨削熔化后粘附在磨粒凸出切削刃的四周或粘结剂上。混合型堵塞是以上三种类型在某一微小部位的集合或层集。
嵌入型和依附型堵塞的机理
嵌入型和依附型堵塞属于磨屑机械性地填充在砂轮空隙中产生的堵塞现象。填充的动力来自两个方面，一个是外来的，一个是内在的，涉及到物理、电、热等方面的因素。
外来因素：磨削加工有一个很重要的特点，径向磨削分力Fy大于切向分力Fz，Fy/Fz≥2～10，工件材料愈硬，塑性愈小，Fy/Fz比值愈大，这样磨削区的磨屑在强大的正压力作用下，被机械地挤进砂轮表面的空隙里。从微观上分析，磨屑是沿磨粒前面滑出，磨粒前面的局部区域堆积着数层磨屑，在磨粒的后面，由于砂轮高速旋转的作用，形成一个气流旋涡区，旋涡区的空气压力显著减小，在负压作用下，使部分磨屑依附在磨粒的后面，形成磨粒后刀面的依附性堵塞，依附物多数是灰烬和微粒。
静电场的作用：砂轮与工件的相对速度是V砂远大于V工，普通磨床的V秒=3～50m/s，我国高速磨床磨削速度的成熟数值为50～80/s，国外的试验速度达200m/s～250m/s，工件的速度在1.5m/s以下。砂轮与工作相对运动时，在磨削区内，砂轮与工件表面将会因电子逸出的原因出现按一定规律排布的电荷。同时，磨削区内的气体也会因高温作用导致被激放电，使中性气体电离成正离子和电子。在磨削区某些小区域内形成了由砂轮和工件组成的小电场，在电场内，有中性原子、正离子、电子、杂质、粉尘，不仅有中性原子被电离的过程，还有正离子与电子复合的过程。在电场的作用下，部分磨屑将呈现极性，根据异性相吸原理，与砂轮极性相反的磨屑就被吸附在砂轮工作表面。由于电场强度很小，所以吸附力也很弱，磨屑在砂轮表面是不牢靠的，但借助于砂轮与工件之间较大的机械压力，使已吸附在砂轮表面的磨屑能稳定地嵌入砂轮表面的空隙之间。
粘着型堵塞的机理
磨削过程中的绝大部分输入功率转化为磨削热，使磨削点温度高达1200K以上，在如此高温作用下，磨削首先遇空气迅速氧化，形成低熔点的金属氧化物，接着这些金属氧化物在磨削区高温加热呈融化状态，覆盖在砂轮表面，当砂轮上的这部分表面再次参与磨削时，在磨削力的作用下，有的被挤开，有的强化，增加了与砂轮的亲和力和附着力，还有的被挤压粘附在工件表面隆起的沟槽表面中。通过多次随机磨削，磨粒四周将粘附许多磨屑，使磨削力增大，温度升高，由此形成恶性循环，加剧堵塞，直至磨粒破碎或脱落，这是熔化性粘结。
不同元素之间的化学亲和力是粘结性堵塞的又一重要原因。磨粒和被磨削材料在高温下接触，温度因素使它们活动能力增强，亲和力加剧，当具备一定条件时，就导致化学反映，使磨粒和磨屑在砂轮表面生成一种丧失切削能力的晶体。如刚玉类砂轮磨削钛合金时，磨屑很快地粘附在磨粒上，并有向四周蔓延和长大的趋势，清除磨屑后，仍有一些残留物粘附在磨粒周围，他们是氧、钛、铝的复杂化合物，这个过程说明发生了化学反应，方程式为3Ti+2Al2O3=3TiO2+4Al，生成物以TiO2为主，一些游离的铝分子，如改用碳化硅砂轮，堵塞会减轻，被磨削的工件表面质量也有所提高，这是因为钛和碳化硅的亲和力小，磨粒表面不仅零散分布着一些粘附物，这些粘附物再次进入磨削区时，大部分在摩擦、挤压作用下脱落。
三、砂轮自身对堵塞的影响
磨料
不同的磨料与工件材料的化学亲和力不同，磨削温度不同，磨削力不同，为了减少堵塞程度，不同的工件材料，应选用不同的磨料种类。用刚玉类磨料磨削铁碳合金，碳在空气中与氧气生成一层很薄的氧化膜，能有效地阻止工件与磨料之间的化学亲和作用，但磨削钛合金，堵塞则严重多了。磨料的热稳定性对堵塞也有举足轻重的影响，热稳定性好的磨料比热稳定性差的堵塞轻的多。如用立方氮化硼磨料磨削钛合金时，磨削效率比用白玉刚磨料砂轮提高几十倍。
磨料粒度 在组织相同的前提下，磨料愈细，砂轮单位周长内磨粒粒度数愈多，愈均匀，气孔的数目也愈多，但单个气孔的体积就愈小，在相同磨削参数下，细砂轮容易堵塞。在半精磨和精磨时，切入次数多，切入量小，温度低，堵塞轻，常选择细砂轮。在粗磨时，切入量大，磨削温度高，堵塞在孔隙的磨屑、熔结物多，应选择粗砂轮。
粘结剂与硬度
砂轮的硬度指磨粒脱落的难易程度，由粘结剂的强度予以保证，它们对砂轮堵塞影响较大。粘结剂强度愈高，砂轮硬度愈大，磨粒磨钝量就愈多，磨粒脱落前对工件的划擦、挤压愈加严重，磨屑更容易机械地填充到砂轮孔隙中去，砂轮空隙中的磨屑加剧了砂轮对工件材料的摩擦、挤压，同时磨屑在这个过程中得以强化，这个过程还伴随产生更多的摩擦热，摩擦热为粘结性堵塞提供熔结物。因此砂轮硬度越高，堵塞越严重。所以在磨削难加工工件材料时，应选择软一点的砂轮。
砂轮组织
砂轮组织反映了磨料、粘结剂、气孔之间的比例关系，组织愈密，气孔比例就愈小，切削刃间隔距离也愈小，砂轮更容易堵塞。含有53%磨粒的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要高两倍，含45%磨粒的砂轮比含49.2%磨粒的平均堵塞量要少一半。在磨削难加工材料时应选择组织号为7-8级的砂轮。
四、磨削条件的影响
砂轮线速度
砂轮线速度的影响比较复杂，当砂轮从28.8m/s提高到33.6m/s时速度只提高了16%，而堵塞量增加了三倍。因为砂轮线速度的增加使磨粒的最大切深减小，切屑截面积减小，同时切削次数和磨削热增加，使得堵塞量增加。但是当砂轮线速度高到一定程度时(如达到50m/s以上)，砂轮的堵塞量反而大大下降。因此磨削加工时选择砂轮速度最好避开20m/s至50m/s这个速度。
工件速度
实验表明，工作速度提高一倍，砂轮堵塞量增加三倍。因为工件速度愈高，磨粒负荷愈大，磨粒切入深度就愈浅，切屑截面积变小，当磨削厚度增大，磨粒钝化加重，加大砂轮对工件磨削层的挤压，相当于砂轮特性变硬，因而会加剧砂轮的堵塞。
磨削方式
在磨削方式上，凡是增大砂轮与工件接触面积的磨削均会加剧砂轮的堵塞。这是因为砂轮与工件接触面积大，磨粒切削刃会在同一磨痕上多次划擦，使工件上磨削层强化加剧，冷却液又难以进入磨削区，磨削热量多、温度高，为堵塞创造条件，易产生化学粘着性堵塞和嵌入性堵塞。如端磨比周磨易堵塞，横向切入磨削比纵向磨削堵塞严重。
径向切入量
径向切入量对砂轮堵塞的影响呈驼峰趋势。当径向切入量较小时，(ap＜0.01mm)产生堵塞现象，随着切入量的增加，平均堵塞量也增加，当切入量大到一定程度(ap=0.03mm)时，堵塞量又呈减小趋势，之后随着切入量的继续增加(达ap=0.04mm)时，堵塞量又急剧上升。
磨削液 不同的磨削液对磨削效果影响很大，目前通用的乳化液含有大量矿物油和油性添加剂，稀释后呈水包油乳白色液体，它的比热容和导热系数小，在剧烈摩擦过程中很容易造成砂轮与工件间的粘附磨损和扩散磨损，使砂轮堵塞，磨削力增大，最后引起磨料过早破碎和脱落，使磨削比降低。因此，选用优良的磨削液对改善磨削性能有重要作用。
总之，砂轮的粒度、硬度、组织、砂轮的速度、工件的速度、磨削方式、切削深度及磨削液等是磨削过程中诸现象及磨削结果的重要参数。因此，对影响砂轮堵塞等各种因素进行分析研究，对磨削用量等参数进行单因素、多因素实验，建立优化合理的磨削参数并总结出规律，是指导生产的一种有效方法，也是磨削加工技术中应该重点研究的内容之一。
第五篇：对在金属平面加工中推广砂带磨削应用的讨论（共）
对在金属平面加工中推广砂带磨削应用的讨论
随着涂附磨具的日益完善和现代金属加工业的飞速发展，砂带平面磨床鉴于具有加工大尺寸工件、应用范围广、适应性强、操作安全方便、加工精度高、高效节能、降低粉尘污染等优点，已经广泛应用于当今工业界的各行各业，尤其宽幅面砂带平面磨床正以其独特的加工特点，冲击着铣、刨等传统的加工技术，应该加大其在金属平面加工中的推广力度。（注：对于宽幅面的定义，业界也没有严格意义上的标准规定，笔者自定义为加工宽度等于或大于400mm的砂带磨床称宽幅面砂带平面磨床。）
下面，笔者从几个方面分析一下砂带磨削在金属平面加工中的应用推广状况。
一、目前在金属平面加工中应用砂带磨削的概况
从金属平面加工的工艺分析，砂带磨削目前主要有以下四个方面的应用：
1.1大平面金属板材表面的去余量加工
此类砂带平面磨床为重型定厚强力磨削类型，主要针对金属中厚板材的去余量加工，在消除板材表面的氧化皮、电镀层、锈蚀等因素的同时，还要保证板材的厚度精度和表面粗糙度。
此类砂带平面磨床一般为重型湿式加工方式，送料驱动结构必须功率大，结构敦实可靠才行，可采用龙门铣的送料结构，或采用辊式送料，而且上下送料辊为双动力夹送为宜。
意大利IMEAS公司代表世界重型砂带平面磨床的顶级水平，另外生产的公
司还有美国的Timesaver公司和美国的ACME公司 等。（图1为美国Timesaver 公司制作的重型龙门砂带磨床）
图1 1.2 金属板材表面的精细磨削及抛光
此类砂带平面磨床追求的是工件表面良好的粗糙度，同时要消除金属
板材表面的缺陷（砂眼、凹坑、划伤、粘结物等），磨削掉机加工工件所
留下的刀痕和毛刺，保证达到工件的厚度精度要求。
随着砂带和砂带磨床制作质量的提高，砂带平面磨床已跨入高效、强力、精密和超精密加工的行列，其在金属加工各行各业的应用已无处不在，加工工件的厚度公差可达±0.015mm，表面粗糙度Ra可达0.04μm。
此类砂带平面磨床根据不同金属工件的加工工艺要求分为干式和湿式
两种加工方式，工件的送料方式一般为带式驱动。送料输送台通常采用刚
性强、平面度高的铸件或花岗岩，以保证工件的加工精度。
德国的steelmaster、德国的Weber、美国的timesaver、意大利的costa 等公司是世界上生产精细砂带平面磨床比较知名的公司。（图2为德国 steelmaster公司干式和湿式系列精细砂带平面磨床）
图2
1.3 金属平板和卷板的磨砂、拉丝及抛光
（注：所谓磨砂的概念即为装饰板材的精细磨削，是市场上客户的定
义，例如经过砂带磨削过的不锈钢表面称为“磨砂面”）
此类砂带平面磨床主要追求的是金属板材表面加工后的丝纹效果，板材经此加工后，会呈现自然的金属光泽，而且表面不易划伤。有的金属
板材加工的目的是拉毛表面，以利于下道涂装工序。有的热轧钢带的磨砂
处理是为了改善热轧钢带板型，消除板面缺陷和去除氧化皮等工艺目的。
此类砂带平面磨床有砂带磨砂单元、砂带拉丝单元、无纺布辊拉丝单元等组成，分为干式加工和湿式加工两种方式。砂带磨砂单元可形成短丝（又称NO.4或雪花丝），砂带拉丝单元可形成长丝（又称HL）, 无纺布辊拉丝单元也是形成长丝（又称SB纹），不同单元的组合又可以形成混合丝纹，细的磨料的砂带和无纺布拉丝辊可对板材进行抛光。
由于宽幅面砂带及无纺布拉丝辊在整个宽度上都能够最大限度的与板面相适应，故金属板材表面非常适合于砂带的连续磨砂、拉丝和抛光，被加工的板材通常作为装饰板材广泛用于不锈钢橱具、电梯行业、电子行业、防盗门、食品机械、医疗机械、化工机械、建筑装潢业、汽车及飞机制造业等。
意大利IMEAS公司、德国的BREUER公司、美国的timesaver公司是此类砂带平面磨床的典型代表。（图3为意大利IMEAS公司的不锈钢卷板磨砂拉丝生产线）
图3
1.4金属剪切件、切割件和冲压件的去毛刺
此类砂带平面磨床追求的是成型板材二次加工后的光滑无毛刺效果。此类砂带平面磨床是砂带磨削单元、辊刷单元、立式盘刷单元等多种加工单元组合组成而成的机床，砂带磨削单元可以去掉板材表面突起而尖锐的毛刺，不同的辊刷单元和立式盘刷单元将工件周边和孔口处的锐边倒钝倒圆，同时还可以将激光、等离子及火焰切割面所形成的氧化皮扫掉。总之，不同加工单元的相互组合可以解决客户不同金属板材的去毛刺需求。随着钝金加工业的高速发展，数控高效的冲床、激光切割机、等离子和火焰切割机、剪扳机所生产的大量的钝金件需要打磨处理，人工打磨成本高、效率低，而高效节能的砂带去毛刺磨床填补了这一空白，其发展潜力和需求是巨大的。德国的ERNST、德国的steelmaster、德国的Weber、美国的timesaver、意大利的costa等公司是世界上生产去毛刺砂带平面磨床比较知名的公司。（图4为德国ERNST公司去毛刺系统）
图4
二、我国目前金属砂带平面磨床产品的概况
2.1 在砂轮平面磨床基础上发展的砂带平面磨床
鉴于常规的砂轮平面磨床无论是在加工效率方面，还是在加工精度方面，抑或是在加工成本方面，都无法与当今的砂带平面磨床相比，所以砂轮平面磨床的生产厂商纷纷开始在砂轮磨床的基础上研制砂带平面磨床。
一种是在普通砂轮平面磨床开发的砂带平面磨床形式，其宽度一般小于400mm，可以为单个磨头，也可以由多个独立的磨头组合而成，磨头的多少由工件的去除量和表面粗糙度的要求而定，其送料方式为带式送料，对于短小工件可以在对应于磨头的输送带底下加上电磁吸铁，这类磨床的加工对象多为刀剪产品和五金平板类工件。在国内新乡特种机床制造有限公司开发的比较早，引进日本电友株式会社的全套技术，结合我国具体情况开发设计而成，另外生产的公司还有浙江中星机械科技有限公司和广东阳江国浩机械制造有限公司等。（图5为台湾倢锋机械有限公司的五磨头砂带磨床）
图5 另一种形式是在龙门砂轮磨床的基础上开发的砂带平面磨床，可以加工宽度大和重量大的金属板材。（图6为重庆三磨海达磨床有限公司生产的砂带平面磨床）
图6
目前，在砂轮磨床上发展砂带磨床，其外圆砂带磨床的开发占主流，而砂带平面磨床由于对砂带磨削经验的缺乏及客户对其不了解，所以其开发的力度缓慢，还没有形成规模。
2.2 在木工砂带磨床基础上发展的金属砂带平面磨床
木工砂带平面磨床俗称木工砂光机，国内早在上世纪70年代末就开始制造使用，由于金属砂带平面磨床与其结构原理一致，故在木工砂光机基础上发展金属砂带平面磨床是一种快速研制开发的捷径。
金属磨削与木材砂光的工艺有很大的区别，只有对不同金属工件的磨削工艺进行详尽的分析研究，才能进一步确定好砂带磨床的技术参数和结构，如散热问题、湿式加工的防锈问题、厚度低于0.3mm的薄板类板材磨削问题、长度小于100mm的短小工件的加工问题、湿式加工的磨削液过滤问题、重型磨削的砂带选择使用问题、质量大的中厚板材的送料驱动问题等等都与木材加工不同，如果只将木工砂光机的经验照搬照抄过来，应用于金属加工，其机床的稳定性和可靠性肯定不行。
目前，木工砂光机制造企业根据客户的需求也改造了一些金属砂带平面磨床，但是跟风者多，潜心研究务实者少，在重型定厚磨削和精细磨削方面的开发最初往往都以失败而告终，大部分砂带平面磨床生产商只停留在中低档次的磨砂、拉丝、去毛刺等领域。
国外知名的宽带砂光机制造公司基本上都分为木材砂光和金属磨削两个方面，而且基本上都是将木材砂光工艺逐渐渗透应用于金属加工领域，国内的木工砂光机生产企业非常多，相信在不久的将来金属砂带平面磨床制造公司会象雨后春笋一样层出不穷。
2.3 从仿制逐渐进步到自主创新
从仿制逐渐进步到自主创新是国内砂带平面磨床制造企业所必走的捷
径之路，没有仿制就意味着要付出更多的代价，没有自主创新就没有企业自
己的特色。
砂带平面磨床的自主创新受到两方面的制约，一是受机床制造工艺的制约，二是受国内金属加工业多种多样的工艺要求的制约。从制造工艺讲，国外砂带磨床的零部件是用先进的数控加工中心制作而成，而国内企业还在用五六十年代的旧机床来加工，其零部件的加工精度不是一个级别，由此而生产出的砂带磨床自然也就差别很大。从金属表面加工工艺讲，必须了解清楚是什么材质的工件，工件的外型尺寸是多少，加工去除量是多少，厚度精度和粗糙度有何要求，是湿式加工还是干式加工等等，这样才能确定细节完善的制造方案，而只用一种仿制的砂带磨床去应对各种各样的金属表面加工是不行的。
自主创新需要付出艰苦的努力，并耐心坚守以完成经验的积累才能成功。以金属重型湿式砂带平面磨床研制而言，必须具备重型磨削、金属磨削、湿式磨削三方面的经验才能堪称制作完美，而经验的积累需要时间，需要和客户的配合，需要经济的支持，需要在失败中总结提升。
目前国内的金属砂带平面磨床制造企业已陆续创新了一些独具市场特色的个性化产品，青岛新凯德机械制造有限公司开发的重型湿式砂带平面磨床、佛山吉力佳机械有限公司开发的五轴砂带直纹拉丝机、杭州祥生砂光机制造有限公司开发的不锈钢卷板磨砂拉丝生产线等都是自主创新的典型案例。（图7为青岛新凯德机械制造有限公司的重型湿式砂带平面磨床）
总之，砂带平面磨床制造企业只有开发研制出属于自己的通用化、系列化产品，无论在产品的质量上，还是在产品的价格和服务上都要达到客户的满意，才能胜人一筹，才能适应金属加工业多品种、小批量的市场需求，才能寻找出适合自己生存的市场空间，才能立于不败之地。
图7
2.4 目前我国金属砂带平面磨床制造企业的数量和分布情况
目前我国砂带平面磨床制造企业的分布主要集中在珠江三角洲、长江三
角洲、重庆和青岛四大区域。
在珠三角砂带平面磨床制造企业主要集中于东莞和佛山，生产小型砂带 机和宽度小于600mm的砂带平面磨床企业非常多，像东莞市钜铧机械有限公司和佛山市南海盐步嘉欣荣机械厂是较为典型的代表，这些企业为五金家具、道具、水暖洁具、运动器材、餐厨具、电子电器、机柜等的打磨、拉丝、抛光提供了价格低服务好的各种各样的砂带磨床（图8为佛山市南海盐步嘉欣荣机械厂湿式砂带磨床）。佛山是国内较早不锈钢板的加工销售基地，禅城区志辉不锈钢制品厂占天时地利之便，是国内自主研发不锈钢磨砂机、拉丝机、抛光机的最早的企业，其产品已渗透到全国不锈钢板加工业的各个角落，佛山吉力佳机械有限公司也紧跟其后，在木工砂光机的基础上开发出不锈钢磨砂、拉丝的系列化产品。
图8
在长江三角洲宽幅面砂带平面磨床生产企业的典型代表为江苏天马通
用设备有限公司和杭州祥生砂光机制造有限公司。由于无锡是国内比较大的不锈钢加工销售基地，所以江苏天马通用设备有限公司借天时地利之便
迅速开发设计出了不锈钢磨砂拉丝的系列化产品，在不锈钢加工领域占领
一席之地。杭州祥生砂光机制造有限公司早在上世纪末就已经开始系列化
的研制开发金属砂带平面磨床，其产品的品种、规格较多，渗透金属加工
业的区域也较广。苏州意码斯砂光设备有限公司和苏州苏福马机械有限公
司是国内生产重型木工砂光机的知名公司，但并没有具体的研制开发系列
化的金属砂带平面磨床。在昆山台湾的一些砂光机生产厂商根据国内金属
加工业客户的需求，在逐渐生产一些金属砂带磨床。在无锡有几家砂带机
厂商生产一些小型砂带平面磨床。
重庆地区在三磨海达磨床有限公司的影响和推动下，产生了一些砂带
磨床生产公司，但砂带磨床主要以外圆磨削居多，而砂带平面磨床的生产
是在窄砂带的基础上研制的，比宽幅面的效率要低。这一地区是国内推广
砂带磨削工艺最早的地区，也是最有影响力的地区。
山东青岛是生产木工宽带砂光机的基地，许多厂商根据客户的要求也
生产了一些金属平面砂带磨床，但品种单一，技术质量不完善，渗透区域
有限。从长远来看，这一地区是金属砂带平面磨床发展最有潜力的地区。青岛新凯德机械制造有限公司是青岛市最早系统化研制开发金属砂带平面磨床的企业，在金属板材的重型定厚磨削、精细砂光、磨砂拉丝、去毛刺等方面已拥有非常成熟的经验和技术，并开发了一系列的小型砂带机。在碳钢板、压合钢板、不锈钢板、镁铝合金、钛合金、钽铌板、铜铝板等表面处理领域，都已经渗透进去。
总之，目前我国金属砂带平面磨床制造企业的数量还是比较多的，但
宽幅面金属砂带平面磨床的系统化研制开发的公司还是屈指可数，需要大
力发展和推广。
三、对推广金属砂带平面磨削工艺的思考
3.1砂带的分类及使用方面的思考
砂带有磨料、粘结剂、基材三者构成。磨料有碳化硅、氧化铝、棕刚
玉、锆刚玉、陶瓷、金刚石等不同，同时又有不同粒度之分；粘结剂有酚
醛树脂、尿醛树脂、动物胶等分类；基材有布基、纸基等区别，同时还有
厚薄、抗拉强度大小之分，所以砂带种类可谓是五花八门。
在中厚板材的去余量加工中若使用普通的碳化硅和氧化铝砂带加工，砂带磨削很短时间就会钝化，只有使用粗粒度的锆刚玉和陶瓷磨料的砂带才能去余量大、效率高、寿命长。
在板材的精细磨光中若使用自锐性强的普通砂带加工，就会因砂带掉砂易形成竖的亮线，影响板材的表面光洁度，而且砂带使用寿命很低，若使用德国VSM的堆积磨料砂带、德国Hermes 的空心球砂带、日本野牛的软木砂带来加工，那么无论其使用寿命，还是磨削效果就大不一样。
在板材的拉丝抛光方面，应选择植砂均匀牢固、基材柔软抗拉、粒度适合的砂带，以保证板材拉丝均匀、抛光细腻。
在去毛刺方面，应选择强力磨削、精细磨削与抛光等不同的砂带进行搭配，才能达到工件去毛刺、倒钝倒圆和抛光的最终要求。
砂带制造厂商根据不同金属板材的磨削工艺要求生产出不同类别的砂
带，促进了砂带磨床的发展，砂带磨床生产企业必须选择性价比适合的砂
带与磨床相配，才能提高砂带磨床的性能，赢得客户的信任。
3.2 砂带平面磨床制造方面的思考
要想提高加快砂带磨床磨削工艺的推广，提高砂带平面磨床的制造水平，就得培养大批的专业人才。目前国内的大专院校、科研单位以及相关行业协会对这方面的输出人才并不多，应该向重庆大学学习，多多培养输出砂带磨削方面的专业人才。
无论是国家还是企业，应该加大砂带磨床的研发经费。目前大部分砂带磨床制造企业只看到眼前的经济利益，不愿意风险投资，也就没有树立长远的目标去研究金属砂带磨削工艺，所以制造的水平大都停留在测绘和仿制的机器基础上，并没有实现突破，相反为了降成本，机床的质量反而有所下降，这是金属砂带磨削工艺停滞不前的重要原因。砂带磨床制造企业应该努力研究不同行业的砂带磨削工艺，将产品模块化、通用化、系列化、标准化，这样才能真正研发出自己企业特色的产品，拥有自己的市场品牌。
砂带平面磨床在大力推广的同时，必然形成恶性的市场竞争，必须降低成本，还要提高质量，对于批量化成熟的产品，要在外观、操作的舒适性、安全、控制等方面加以改进，将产品做好做精，才能适应市场生存的规则。
3.3 砂带平面磨床销售环节的思考
首先，要加大网络宣传方面的投入，但现在的网络比较乱，鱼目混珠者多，所以应选择信誉度好的网络营销平台，使企业的广告宣传新颖，且赢得客户的信赖是关键。
其次，要参加各种机床和行业会展，展会上制造商与客户是面对面接触，容易沟通交流，互信感强。但现在的展会很杂乱，而且要花费很多的金钱和精力，还要防止同行参展者对技术的刺探，所以需仔细衡量，认真选择，让每次展会发挥最大的效果。
再次，可以在各地区建立自己的办事处，以加大砂带磨床成熟产品在全国各地的迅速推广。
还有，应与中间商建立良好的互信共赢关系，并与其它相关的配套设备整线输出。例如砂带去毛刺机可与剪板机、冲压机、激光切割机、等离子切割机、火焰切割机的知名生产厂商联合销售，其影响力会更大。
总之，销售环节是砂带磨削工艺推广的重要一环，前提是保证产品的质量，保证产品快捷的售后服务，保证产品适合的市场价格定位，从而赢得新老客户永久的信任，促进砂带磨削机床的不断发展。
3.4 客户对砂带平面磨床认知及使用方面的思考
客户对砂带平面磨床认知及使用有以下三种情况：
一是目前大部分金属表面处理的企业对砂带磨床并不了解，从砂带磨床的购买渠道就可以看清，外资企业和台湾企业使用者居多，国内大部分企业仍在使用砂轮磨削、喷砂、酸洗、人工打磨等旧工艺，所以怎样让客户认知砂带磨床，还得需要加大宣传力度。
二是由于国内砂带磨床的质量不过关，使得客户对砂带磨削工艺失去 信心，所以砂带磨床制造企业要想迈进市场的大门，就得首先扎扎实实的将 产品做好。
三是客户对砂带磨床认可，也购买了设备，但不会使用，这就需要制造企业对客户要进行操作培训，不要因为增加了售后服务成本而失去耐心。对客户的培训不能只停留在机器的操作程序上，还要教会操作者使用合理粒度的砂带、合理的砂光压力及合理的送料速度，以提高生产效率，保证产品品质，降低砂带电力消耗，根据实际的情况进行合理的总结，从而制定出合理的操作规程。
3.5 砂带平面磨床在各个行业应用及渗透方面的综合分析
在国外，砂带平面磨床在各行各业的应用已非常普及，但在国内的应用出现滞后，其原因有以下几点： 一.砂带磨床制造企业缺乏对应用行业的了解。例如:在电子行业的印刷线路板（PCB）、覆铜板（CCL）、玻纤板（FR-4）、铝板、压合钢板等都需要精密磨削，如若不了解其磨削工艺要求，那也就谈不上渗透。
二．国外砂带磨床设备在应用行业形成垄断保护。例如：在昆山的台资电子行业，其设备基本都是美国和日本的原装进口货，其次是台湾自产，国产设备很难介入。
三．国产设备质量欠缺，配套设备不完善。例如：重型湿式砂带平面磨床的研制，首先要保证机床本身的刚性、磨削力、散热效果、防锈性能等质量要求，还要保证喷淋系统、水循环过滤系统、油烟收集净化等配套设备的完善。
四．砂带磨床制造企业缺乏对高性能砂带的了解。好马配好鞍，再好的砂带磨床如若没有适合的砂带相配合，也不会达到最终的磨削工艺要求。
五．砂带磨削应用企业对砂带磨床制造企业的不信任。由于国内的砂带磨床目前除少数几个企业外，基本都是低档次产品，在精细磨削方面达不到工件最终的精度要求，而不负责任的企业又解决不了问题，只能耍赖。这样使得品质好的制造企业也很难迈进应用企业的大门，即使买卖成交，价格也很低，难以维持售后服务。
鉴于以上原因，要想“加快制造与应用对接，促进砂带磨削产业转型升级”，砂带磨床制造企业是关键，它是砂带制造企业和砂带磨削应用企业的连接纽带。砂带磨床制造企业必须狠下功夫，克服以上难点，提升研发制造水平，促进砂带磨削工艺的健康发展。
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