国内外无心砂带磨削技术的发展及应用

自

20

世纪

60

年代以来，

欧、

美、

日等工业发达国家在砂带磨床技术及砂带

制造技术方面有了新的突破，

取得了巨大的成就，

已进入向现代化发展的新阶段。

从日用汤勺到宇航器件，

各行各业无不竞相采用砂带磨削技术，

新型机大量涌现，

砂带磨床朝着小型化、强力、高效、大功率宽砂带磨床方向发展，如美国生产的

砂带磨床最大宽度达

5.0m

，

最大功率达

200kW

。

砂带磨削技术在国外已得到了广

泛应用，磨床拥有量不断增加，据资料显示：砂带磨床与砂轮磨床产值比，美国

为

49∶51，德国为

45∶55，日本为

25

∶75，英国、瑞士等国发展也很快。用涂

附磨具进行磨削加工，

已成为这些发达国家获得高额经济效益的重要手段，

砂带

磨削的功能已远超出了除锈、

粗磨、

抛光等范围，

并与特种加工方法和现代化技

术紧密结合。国际知名的砂带品牌有美国

3M

、

Norton

，德国

Hermes

、

VSM

，韩国

DEER

和日本牛头等，著名的砂带磨床制造厂商有美国

Cincinnati

、

EmersonElectric

、

Sundstand

，德国

Loser

，瑞士

ASEA

等。砂带是砂带磨削技

术发展的关键和重要标志，是衡量一个国家砂带磨削技术发展水平高低的标准。

世界上工业发达国家非常重视砂带开发和制造，

其生产规模不断扩大，

各类国外

砂带品牌在我国的销售量也在逐年增加。

    1

、国外砂带的发展及应用

近年来，

国外砂带结构和材料不断发展和完善。

砂带结构方面：

出现了堆积

磨料砂带（金字塔型砂带）、多层磨粒砂带、超涂层砂带、、空心球型砂带、高

弹性砂带、防跑偏砂带、不等厚砂带、粒度复合砂带等。砂带组成材料及制造工

艺等方面：

在磨料方面，

传统上采用氧化铝和碳化硅，

强力砂带主要采用锆刚玉，

美国

3M

公司研制了一种

Cubicut

砂带，磨粒采用锆铝氧化物合成，这是目前砂

带磨料中最硬的品种，

德国开发并获多国专利的空心球复合磨粒，

其砂带的切削

效率高、使用寿命长、成本低；在基体材料方面，日本正研制一种由软钢带作基

底的

CBN

或金刚石砂带，对于特殊场合和高硬度材料的加工很有效，美国

3M

公

司研制出一种塑料薄膜基底，制出的砂带强度高、韧性好，可以加工出粗糙度

Ra

为

0.05

μ

m

以下的工件表面。

    (1)

堆积磨料砂带

堆积磨料砂带从外观看是由一系列粗大的磨粒构成的，

实际上每个大磨粒都

包含了许多微细的氧化铝和碳化硅颗粒。

如

2004

年美国

3M

公司研制的金字塔堆

积磨料砂带

TrizactTM953FA

和法国

SaintGobain

（原美国

Norton

）的

NORaX

金

字塔砂带（图

1-1

），前者由外形规则整齐排列的四棱锥磨粒组成，磨料除常规

的氧化铝和碳化硅以外，

还有陶瓷刚玉磨料；

后者由外观相对粗糙，

近似球状的

磨粒团构成。

但就本质而言，

它们的内部结构是相似的，

即每个大磨粒都由大量

比锥形磨粒或磨粒团更小的磨粒粘接而成。表层磨粒切除一定量的材料后会钝

化，

磨钝的小磨粒会从锥形磨粒或磨粒团上破碎脱落，

位于里层的新磨粒就会露

出来参与磨削，

因此，

新型堆积磨料砂带由于在磨削过程中不断有锋利的切削刃

产生，

所以具有较长的寿命和对材料均匀一致的切除率。

图

1-2

是相同粒度堆积

磨料砂带和普通砂带切除率与磨削时间的关系曲线。

从图中不难看出，

普通砂带