在研究磨削的*方案時(shí)，有三個(gè)主要目標(biāo)：
1、必須考慮正確的研磨拋光。需要生產(chǎn)出一件正確尺寸、形狀和表面的高質(zhì)量工件。
2、必須考慮時(shí)間效益。必須能在滿(mǎn)意的經(jīng)濟(jì)的時(shí)間周期內(nèi)生產(chǎn)出產(chǎn)品。
3、必須考慮磨削工具的效益。要采用合適的磨料，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間，以正確的方法達(dá)到砂盤(pán)或砂帶的*性能。
為達(dá)到上述目的，zui重要的是了解影響它們的因素。它們包括被加工工件的性能、砂帶型號(hào)、砂帶速度、接觸輪直徑、硬度、表面齒形和鋸齒角度、冷卻液及磨削壓力。
改變這此因素中的任意一個(gè)．將影響表面加工質(zhì)量，也會(huì)影響磨削率和砂帶壽命。
掌握影響這此因素的知識(shí)，將有助于你改變和控制它以達(dá)到zui大效益，獲得地佳結(jié)果。下面的示意圖表示了這些因素及其對(duì)效益的各種影響。這些圖表來(lái)源于仔細(xì)控制的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在這些檢測(cè)中突出一個(gè)特殊因素的影響，而保持其他所有的因素不變。當(dāng)然這在實(shí)際的生產(chǎn)條件下，是不可能的。因此，在使用這些圖表指導(dǎo)研究磨削問(wèn)題時(shí)，應(yīng)把結(jié)果看成一種趨勢(shì)而不是具體的關(guān)系，這一點(diǎn)十分重要。
一、磨料粒度：
一般地說(shuō)，要獲得良好的表面磨削精度，將導(dǎo)致降低磨削率。在整個(gè)磨削中，細(xì)粒度與粗粒度的磨削率是不同的。粗粒度較快磨除更多材料。如圖1。
圖2顯示的是：一條用過(guò)的150#砂帶和一條新的220#砂帶作比較，在所給的鋼件上完成25微英寸的精磨（這時(shí)用的微英寸拋光精磨，指的是平均劃痕深度一英寸的百萬(wàn)分之一）。得到的結(jié)果是：較粗的砂帶由于在磨削時(shí)造成較寬的劃痕。結(jié)果磨平劃痕需要較多的時(shí)間——22秒，而較細(xì)粒度的砂帶僅需要12秒。
當(dāng)砂帶用過(guò)后，給定粒度的表面拋光質(zhì)量發(fā)生了變化。例如圖3，為了方便，把砂帶壽命分成不等的二份，淺色區(qū)表示砂帶壽命的前面30％，暗色區(qū)表示砂帶壽命的后面70％。記錄砂帶壽命的后面70％比前面30％精磨變化小。讀數(shù)越小，精磨越細(xì)。用過(guò)的砂帶比新砂帶導(dǎo)致更細(xì)的表面拋光質(zhì)量。如果進(jìn)行精磨作業(yè)，推薦利用砂帶后面70％的平穩(wěn)期。
二、砂帶速度
砂帶線(xiàn)速度越高，磨削率越高。這是由于，當(dāng)砂帶速度增加對(duì)，同時(shí)有更多的切削刃出現(xiàn)在工件表面。另外，較高的砂帶速度會(huì)升高工件溫度。如圖4。
砂帶速度影響表面拋光質(zhì)量。如圖5顯示，提高砂帶速度，將提高精磨表向質(zhì)量。
三、接觸輪：
1、接觸輪直徑：
接觸輪直徑影響砂帶效率。小的直徑比大直徑將磨掉更多的材料。如圖6。
在其他因素不變的條件下，越大的接觸輪將產(chǎn)生越細(xì)的精磨效果。如圖7。
在考慮采用鋼接觸輪時(shí)選擇較小接觸面積的輪子更好。小直徑接觸輪產(chǎn)生短的劃痕并減少拋光時(shí)間。而越大的接觸輪產(chǎn)生越攻的劃痕。比如圖8，要求多50％的拋光時(shí)間。
2、接觸輪硬度：
如圖9所示，接觸輪硬度越高，磨削量越高。
在粗磨加工線(xiàn)上，通常用盡可能硬的接觸輪。在仿形上件上，使用較軟的接觸輪將得到希望的、逼真的效果。并且在薄板或卷材整個(gè)寬度上磨削量相同。然而，在硬接觸輪上開(kāi)槽是有效果的，它將達(dá)到要求的結(jié)果。
一般地說(shuō)，越較的接觸輪導(dǎo)致越細(xì)的精磨效果．如圖10．
3、接觸輪表面形狀：
圖11顯示，接觸輪的三種不同的表面形狀對(duì)砂帶效率的影響。表面帶槽的比表面光滑的磨削量大很多，其中x－型槽的磨削量zui大。曲線(xiàn)表明使用帶槽輪，砂帶壽命較長(zhǎng)，能磨削較多的鋼板，而且磨削量較大。
帶槽輪不用于細(xì)的精磨。表面開(kāi)槽的接觸輪進(jìn)刀量越大，加工的表面越粗，如圖12。
對(duì)工件是每平方英寸施加的壓力大小會(huì)影響磨削率和砂帶壽命，圖13顯示壓力對(duì)各種不同的開(kāi)槽接觸輪的影響。給定100磅的總壓力和2平方英寸切向面積，那米，光滑輪表面的壓力是每平方英寸50磅：標(biāo)準(zhǔn)接觸輪（槽齒比1：1）的是每平方英寸100磅；鏟型齒接觸輪（槽齒比3：1）的是每平方英寸200磅。x-型齒并且槽齒比為4：l的，將達(dá)到每平方英寸250磅的壓力。換句話(huà)說(shuō)，總壓力保持恒定，每平方英寸上的壓力隨著接觸面積的下降而成比例上升。
接觸輪開(kāi)槽角度也影響磨削率和砂帶壽命。90°或橫向是磨削力zui大的角度。在工件上產(chǎn)生zui大的作用。90°開(kāi)槽很少使用，其原因一是加重砂帶磨損，造成工作磨粒的較快脫落。二是噪音和振動(dòng)。45°和7°角給工件較大的支承，這個(gè)作用力zui小并且磨削率減小，砂帶磨損也是這樣。如圖14。
接觸輪開(kāi)槽形狀對(duì)磨料磨損有異常的影響。開(kāi)槽起自銳的媒介作用。注意在齒型輪上使用的展開(kāi)的磨粒的各個(gè)銳邊與在光滑輪上使用的磨粒的平面的比較。這是由于磨粒轉(zhuǎn)過(guò)接觸輪的每個(gè)時(shí)間以不同的角度參與磨削。如圖15。
x－型開(kāi)槽輪是有zui大適應(yīng)性的接觸輪。x－型開(kāi)槽橡膠接觸輪有較廣泛的用途。x－型開(kāi)槽不把它的型式傳遞給工件。它的適應(yīng)性較好，磨削快，砂帶壽命長(zhǎng)。
圖16顯示用四種不同的接觸輪檢測(cè)的結(jié)果，所有接觸輪的硬度都是80丟洛（durometer）。x-型開(kāi)槽輪磨削1600單位，鏟形齒接觸輪磨削1300單位，標(biāo)準(zhǔn)型磨削1000單位，光機(jī)輪磨削700單位。實(shí)際上，x－型帶槽輪能夠并且應(yīng)該被做成比普通接觸輪硬度高10～15個(gè)點(diǎn)。
接觸輪開(kāi)槽的角度越小，微英寸精磨量越低，精磨效果越好。30°或更小的角度通常用于拋光。
90°角常常產(chǎn)生警報(bào)似的噪音并時(shí)常在工件上留下花紋。45°角是保持運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)平穩(wěn)的zui大角度。然而，在加工中，砂帶纏繞在輪子上是小于90°的，接觸輪齒的角度可以高達(dá)60°，仍能相當(dāng)平穩(wěn)地工作。如圖17。
四、冷卻液：
冷卻液潤(rùn)滑是能幫助控制磨削率的另一個(gè)因素。一條干磨的砂帶初始磨削量高，并且下降相當(dāng)迅速。水乳化液幾乎遵循相同的模式。就所有磨削而論，油性冷卻液潤(rùn)滑表現(xiàn)，均勻的油膜將不讓磨粒穿透。正如你所看到的，曲線(xiàn)坡度小，并且延長(zhǎng)較長(zhǎng)的距離。潤(rùn)滑的砂帶真正地矯正了曲線(xiàn)，曲線(xiàn)下面的面積表示磨削量，如圖18。
潤(rùn)滑像影響磨削率一樣影響精麻質(zhì)量。干磨產(chǎn)生zui粗糙的精磨效果，潤(rùn)滑油產(chǎn)生較細(xì)的精磨效果，潤(rùn)滑脂提共zui細(xì)的精磨質(zhì)量。如圖19。
當(dāng)一種潤(rùn)滑劑被施于砂帶，麻料之間的空問(wèn)被潤(rùn)滑劑填滿(mǎn)。它使磨料深入工件不像干磨那樣深。潤(rùn)滑劑越厚，磨料深入越少，這樣由于潤(rùn)滑油的添加產(chǎn)生細(xì)的精磨效果，如圖20。
給拋光作業(yè)的砂帶添加油或潤(rùn)滑脂會(huì)減少拋光時(shí)間。用潤(rùn)涔脂的砂帶磨削拋光時(shí)間是對(duì)比的干磨砂帶的一半。如圖21。
五、磨削壓力：
當(dāng)然，我們理想的是達(dá)到盡可能穩(wěn)定的磨削。尋找實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定磨削的方法產(chǎn)生了一種叫做壓力程序控制的技術(shù)。圖22顯示三個(gè)因素與磨削量相關(guān)的傾向，這三個(gè)因素是磨削率、磨削壓力和電機(jī)負(fù)荷。注意磨削壓力是隨著砂帶使用時(shí)間而升高的，以便保持接近穩(wěn)定的磨削，zui后，達(dá)到一個(gè)壓力不再升高的點(diǎn)，繼續(xù)使用該砂帶是不經(jīng)濟(jì)的。這種壓力程序控制的實(shí)際價(jià)值是由工廠生產(chǎn)測(cè)試確定的。
圖23顯示的是在平面拋光線(xiàn)上通過(guò)各種磨頭進(jìn)行拋光生產(chǎn)。在這條生產(chǎn)線(xiàn)上有12個(gè)磨頭，磨頭1至4使用100#的氧化鋁，磨頭5至8使用150#的氧化鋁，磨頭9至12使用150#的碳化硅，磨頭11用潤(rùn)滑油，磨頭l2用潤(rùn)滑脂。
在砂帶壽命的一半時(shí)取下砂帶，比在一個(gè)工位用完砂帶的全部壽命可能帶來(lái)更穩(wěn)定的磨削系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)比存同一磨頭使用兩倍之多的磨料粒度產(chǎn)生更均勻的磨削量和拋光。
下面是半砂帶壽命原理在加工中的一個(gè)例子。一條普通的新的氧化鋁紙帶會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)大約90的光潔度，而用過(guò)的同樣的紙帶產(chǎn)生讀數(shù)45的光潔度。如果在砂帶半壽命時(shí)取下，我們得到兩種不同砂帶的效果，前者產(chǎn)生讀數(shù)90至60的精磨，后者產(chǎn)生讀數(shù)60至45的精磨。如圖24。
平面拋光作業(yè)中要記住的三點(diǎn)是：拋光要求、磨削量和要求的生產(chǎn)率。
操作工人需要知道掃除凹點(diǎn)和疵點(diǎn)需要多大磨削量。確定它的方法是進(jìn)行一項(xiàng)檢測(cè)。比如，在磨削前稱(chēng)量未加工板材的重量，然后，經(jīng)過(guò)一次又一次的磨削工藝。仔細(xì)檢查它，以便確定缺陷被去除的時(shí)間，稱(chēng)量金屬板并計(jì)算磨削量（每平方英尺盎司）。
在拋光中生產(chǎn)率是第三個(gè)要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。有許多可能的磨頭組合，這兒沒(méi)有嚴(yán)格的適用的規(guī)則。通常隨著線(xiàn)速度的增加，為達(dá)到同樣的拋光，需要的磨頭增加。然而，給定的砂帶的磨削量和拋光效果是已知的，并有助于找到解決辦法。如圖25。
zui大線(xiàn)速度由下面四個(gè)因素限制：
1.磨頭數(shù)量
2.磨削量
3.zui終精磨要求
4.檢查
zui大線(xiàn)速度由上面四個(gè)因素限制，取決于可用的磨頭數(shù)量。以高達(dá)每分鐘100英尺的速度運(yùn)轉(zhuǎn)一條平面拋光線(xiàn)是可能的。