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木材切削原理与木工刀具(190)一一影响磨削表面质量的因素!

发布者: 小李 | 发布时间: 2019-3-8 07:51| 查看数: 154| 评论数: 0|帖子模式

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   木材工件表面的粗糙度与其他材料不同,它既有由磨料残留的切削条痕而形成的几何粗糙度,又有由于木材本身组织结构形成的构造性粗糙度,两者重叠在一起而变得很复杂。

(1)磨削速度:

随磨削速度的增加,磨削表面不平度的高度减小。同时因为单位时间内参加切削的磨粒数多,所以磨削表面上的刻痕数多,则相邻刻痕之间的残留面积减小,表面粗糙度降低。但是磨削速度的提高应控制在一定的范围内,以避免由于磨削速度提高引起磨削温度的急剧升高而使木材工件烧焦。

(2)进给速度:

工件的进给速度越大,加工表面的不平度高度加大,加工表面磨粒刻痕数减少,残留面积加大,表面粗糙度加大。

木质材料磨削是以高去除量为目标的,所以砂带的线速度一般是恒定的。随砂带速度的增加,因为单位时间内参加切削的磨粒数多,所以木材表面上的刻痕数多,则相刻痕之间的残留面积减小,表面粗糙度降低。但是,砂带速度的提高应控制在一定的范围内,以避免由于砂带速度提高引起磨削温度的急剧升高而使木材工件烧焦。工件的进给速度越大,单位时间内参与磨削的磨粒数减少,加工表面刻痕数减少,残留面积加大,表面粗糙度提高。

(3)磨具粒度:

磨削粗糙度的支配因子主要是磨料粒度,磨料粒度对磨削表面质量的影响与对磨削效率的影响呈现相反的结果。如图8--21所示,磨料粒度号越大,磨削表面粗糙度越小。

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(4)磨削压力:

磨削压力加大,磨削深度增加,磨削表面质量下降。磨削压力的影响对含水率较高木材工件更严重。对于气干木材,磨削表面的粗糙度几乎不受磨削速度和磨削压力的影响,但对于湿材,其表面粗糙度随磨削压力的增加而增加(图8-22)。

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另方面,随着磨削压力的增加,磨削温度急剧提高,也将导致磨削质量变坏(图8-23)。

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因此控制一定的磨削压力,适当减小磨削深度,有利于提高加工质量。

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砂带磨削压力一定要适度,才能获得最佳的磨削效率和表面质量,所谓适度就是不能让砂带裸露磨粒的全部高度切入工件,而使砂带失去容屑空间。否则砂带即便磨粒没有被磨钝或磨平丧失磨削能力,但因为磨粒之间的空隙被阻塞而失效。



因此,期望加大磨削压力来提高磨削用量和表面质量的做法对砂带磨削最终结果可能会适得其反。提高砂带磨削压力,就意味着加大砂带的磨削去除量,如果没有足够的容屑空间,其结果必然是砂带因为磨屑阻寒而失效,表现为砂带表面磨粒看似完好却失去了去除能力,此时磨削力并不减小,砂带只与工件表面产生剧 烈摩擦,而没有切削作用。适度的磨削压力,能使砂带保持稳定的切除率。

(5)木材工件的性质:

表8-4所列的实验数据说明在相同的磨削条件下,树种不同,即木材构造不同时,磨削质量不同,同一树种的木材,当含水率增加时,加工表面不平度增大。在同一加工表面上,当顺纤维磨削时,刻痕明显,而在横纤维方向磨削时,由 于纤维被割断,故起毛严重。

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注:

y—加工表面没有大刻痕的百分比;

y加工表面上没有起毛的百分比。

(6)磨具横向振动:

试验证明,磨具横向振动的磨削与一般磨削相比,不仅可以获得较高的磨削表面光洁度,而且单位时间内的磨削用量也可以提高。因此宽带砂光机中,砂带都采用横向振摆。由于砂带的横向振摆是往复的,所以磨粒运动方向经常改变,从而造成单位时间内参加磨削而不在同一轨迹上的磨粒数增加,相邻刻痕间的残留面积减小,加工表面光洁度提高。其次,横向振动使磨粒在不同方向上受力,易使变钝磨粒脱落,即提高砂带的自生能力,磨具也不易堵塞,从而提高了单位时间的磨削用量,表面加工光洁度也好。



(7)磨削用量的合理分配:

在木质材料砂光过程中,第一个砂架用于完成主要磨 量,表面加工光洁度也好。去除量,随后的砂架用于磨去前道粗磨粒留下划痕。磨削加工中砂光机使用者常常希望三个砂架能与第一个砂架完成一样多的磨削去除量,但这样超负荷运行,结果会后道较细的磨粒很快地因堵塞而失去磨削能力,从而使砂带磨耗过快,并产生划痕、烧焦等磨削缺陷。

第二个和第三个砂架切勿超负荷运转,应使用较低的电流强度达到合理的磨削去除量,以减少砂带的磨损。砂架驱动电机的电流强度是用来监控其工作负荷的指标之在宽带砂光机上,第二、三组砂架的电流应比第一对砂架设定得低。假定相同规格的电机和同样的电流强度,采用细磨粒磨削要比粗磨粒费力。因此建议砂光机的操作人员应使用千分尺和卡尺测量每个砂架的砂光用量。

在木质材料磨削时砂带粒度只能跨越一个等级。跨越二个等级,磨料消耗量要上升,跨越三个等级消耗量会极度上升。跨过一个等级,可以有效除去工件上的划痕,并且砂带无须过度工作。也就是说,砂光机三个砂架既可以按40、80、120目为序装砂带,也可以按100、150、180目为序装砂带。但是80、100、180目的顺序是不可取的因为在100-180目之间跨过了120目和150目2个等级。因为180目的磨料不能去除100目磨料留下的划痕。

在磨料粒度级必须要跨越2个粒度等级时,只能是粗砂,对最终工件表面的修饰要求不高,因为使用粗磨料磨具时,除去前一砂架产生的划痕,而又没有超负荷运转是可能的。在人造板加工过程中使用粗粒度砂带精确校正厚度尺寸,接下来的两个砂架的作用是除去前道留下的划痕。如60、100、180目的砂光工序,60目和100目之间跨越了80目,60目的划痕100目可以消除,但100目和180目之间跨越了120目和150目2个粒度等级,180目的磨料除去100目的划痕将是很困难的。

设定砂光工序,应该从希望达到的修饰效果开始考虑,同时要兼顾磨削用量的多少,如要达到150目的修饰效果,150目就是最终的砂架上磨料粒度的要求,从150目粒度的磨料开始,选择前几个磨料粒度等级。150目向前跨越1个粒度等级是100目那么100日以前粗砂带如何选择,则由板材的磨削余量来决定。

这就意味着可以在60(跳过80日)50、40,36日之间进行选择,如果在100日之前只能选择一个粗粒度砂带的话,其原则就是你选择粗粒度的砂带要保证能够去除85%磨削余量,否则100日和150目消耗量大,且不能保证板面效果。

在6个或8个砂光头的砂光线上,最后一组砂光头应该仅仅用来精砂和抛光板材表面,使其光滑无痕,通常单面磨削用量不超过0.02-0.03mm,常用150目或180目的砂带。在粗砂去掉80%-85%磨削余量后,可以使用粒度为120目或180目的纸基砂带进行精砂。用纸基砂带精砂所取得的板材表面质量要远远好于用布基或复合基(纸/布)砂带,因为纸基具有较好的柔韧性,而且纸基砂带的接缝比较平整,砂带的成本要比布基或复合基的成本低40%。


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