水曲柳磨削的砂带磨损机理研究

【目的】砂带磨削是木材加工行业的一项重要工艺。分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、磨削表面质量的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。【方法】本研究以水曲柳为实验材料,通过测定磨削过程中的试件质量变化和表面形貌,就砂带磨损对试件材料去除率和表面粗糙度的影响进行分析,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的质量变化和表面形貌探究砂带的磨损机理,并采用灰色模型预测磨削长度与材料去除率、磨削表面粗糙度之间的定量关系。【结果】横纹磨削时,材料去除率整体大于顺纹磨削的材料去除率。整体而言,材料去除率与砂带质量随磨削次数的增加而不断减小,试件表面粗糙度呈先增大后减小的趋势。磨削过程中,砂带磨粒出现磨损、破碎以及脱落的现象,造成砂带质量不断减小,磨粒等高性逐渐增加。顺纹方向磨削对砂带磨粒的磨损大于横纹方向磨削。磨粒磨损程度越大,材料去除率越小。当材料去除率降低至3%时,可认为已基本达到砂带使用寿命。【结论】磨削过程中,等高性越差,材料去除率越高。随磨削次数增加,砂带材料去除能力不断下降,试件表面粗糙度则呈先增大后减小的趋势。均值GM(1,1)灰色预测模型的平均模拟相对误差都在20%以内,适用于水曲柳砂带磨削过程中磨削长度与材料去除率、表面粗糙度之间的预测。

棕刚玉磨料砂带磨削木材的磨损机制及其寿命

分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、表面粗糙度的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。以红松为试验材料,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的砂带表面算术平均高度Sa、磨粒峰度Sku以及表面形貌的变化,以试件表面算术平均高度Sa以及试件界面的展开面积比Sdr为考察指标,探究砂带的磨损机制及砂带磨损对红松表面粗糙度的影响,综合评判砂带寿命。同等工艺参数下,横纹磨削时材料去除率整体大于顺纹,其对砂带的磨损消耗整体小于顺纹。横纹磨削过程中,磨粒前期发生较多破碎与脱落,中期以磨粒不断更新自锐保持砂带的有效切削,后期磨粒脱落、磨损的占比大于破碎,最终砂带寿命趋于极限。顺纹磨削时,磨粒在前期破碎和磨钝占比更大,在磨削中期磨粒顶端逐渐磨钝,沿前期磨痕推除材料实现有效切削,在后期的磨粒除脱落外,再次发生破碎勾起木纤维,最终失效。砂带寿命在材料去除率达到5%左右时已达到使用极限,在实际木材磨削加工生产中判定砂带寿命时需综合考察砂带的材料去除率及试件的表面质量。