陈云：磨粒砂带设计应用模拟

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1、陈云：磨粒砂带设计应用模拟                                           广州太巴克磨料有限公司 陈云摘要：本技术报告以砂带新产品设计思路为出发点，以砂带磨削和磨粒应用的机理分析为基础，以磨料的硬度、使用温度、韧性、导热性为切入点，用几款砂带产品的磨削应用实效为例，重点阐述了磨料与砂带使用过程的散热问题、磨料与砂带性能的关联问题，并提出了评价磨料性能时应关注的主要因素，提出一种砂带试验机应用模型，为我们指出了砂带新产品设计的思路和方向。其目的是：充分了解应用；充分了解磨粒；设计模拟生产。关

2、键词：砂带新产品设计，磨料适用性，散热，模拟应用效果今天我利用这个讲座，在此与大家探讨一个技术性的课题：一款砂带是怎样设计出来的？在市场经济的大环境下，设计任何产品，其考虑的第一出发点当然是市场，更具体一点讲就是市场上某一特定领域的应用，要求我们设计对应功能和对应成本的产品；再根据目标产品的技术指标与成本预算，选择适当的磨料及工艺。一句话，就是要求企业的总体着眼点，不要集中在我有什么什么好产品，我的产品比别人某某产品怎么样，等等，而是集中在发现和寻找市场或最终用户那里有什么磨削应用方面的难题或要求，为他们解决问题，同时也为我们

3、自己创造机会。我们今后不能也不应该老是停留在和进口产品的比较上面。我们整个砂带行业、涂附磨具行业的整体眼光都应该是：紧紧咬住国内先进生产力的那一部分，跟他们咬合、跟他们接轨、为他们服务。为什么呢？因为他们正在大踏步地前进，他们成长的速度比我们快多了。今天我演讲的目的就是首先要求：我们要充分了解我们的用途、我们的客户对我们有什么要求，产品的磨削条件是什么样的，必然首先要弄清楚。只有弄清楚了，我们才可言怎样去选择解决问题的手段。磨料是最后解决问题的“中药材”，在开药方之前，我们当然要深入了解每项药材的药性。中国机床工具工业协会涂附

4、磨具分会主办——中国涂附磨具网（http://www.cncaa.org）十年前，我同黄秉麟老先生聊天，他说：我们现在砂带的布基不行，粘结剂不行，磨料也不行。我应该首先解决布基、粘结剂问题，然后才考虑磨料。今天，十年已经过去了。我们的布基、粘结剂有了很大的进步。与国外同行相比，其差距已经不大了。现在回过头来，还是感到磨料是最大的问题。因此，今天的演讲主要集中在磨料。最理想的磨料大家知道磨削的第一要素是“硬”。你要磨别人的东西，自己首先要硬。硬是最重要的，但不是唯一的。 图1是一张还没来得及翻译的硬度表（由太巴客公司制作）。自然

5、界最硬的东西是金刚石，硬度在80-100之间，棕刚玉是21，碳化硅是25，对应的磨削对象的硬度则是：钢铁是4.8，硬质合金、硬质金属是13.4。在一般状态下，磨削与被磨削材料的硬度差距越大，磨削的效率就越高。从这一角度看，金刚石无疑是最理想的磨料。什么是最理想的磨料？中国机床工具工业协会涂附磨具分会主办——中国涂附磨具网（http://www.cncaa.org）在以砂带磨削的环境下，最理想的手段是：将金刚石的大部分包裹在砂带粘结剂里面，只露出一个头（如图2），在压力和振动情况下，不起层，不破裂，让磨削过程永远进行下去。 在座

6、的同行中有一位叫安建民的先生，他曾大胆地把金刚石移植到砂带磨削上去。他是怎样做的呢？他把金刚石镶在剑形金属物中，再把这种金属物粘在布基上。如图3。从在硬度上来讲，他使用的是最硬的材料，关键是能不能裹得住。中国机床工具工业协会涂附磨具分会主办——中国涂附磨具网（http://www.cncaa.org） 12年前，太巴客在德国组成了一个博士小组来搞一个项目，就是把金刚石放在涂附磨具里面。当时碰到一个很大的问题：怎样散热？金刚石很硬，同时导热性最好，导热率很高。如果我们用手拿起一块天然金刚石（钻石），除了感觉它很硬以外，还很凉、透

7、凉。金刚石在磨削过程中，尖的部分在压力下振动，产生很多热量，热量马上传遍全身。在金刚石旁边积聚。如果热量不能被马上导出或排出，这里的温度会立即升高，粘结剂熔化，金刚石在没有完全发挥作用就脱落了。当时我们采取了很多措施，使用不同的金属或金属氧化物，使黄色部分在受到很大压力下热量能导出去，但不太成功。（如图4）中国机床工具工业协会涂附磨具分会主办——中国涂附磨具网（http://www.cncaa.org）因此，砂带设计需要考虑的第二个不能忽略的因素是：温度。就是怎样将磨削时产生的热能转移出去？最理想的状态是：底下产生的热量像风扇

8、一样很快地扩散出去。这就要求磨粒本身要有极好的热导性，不但如此，粘结剂、甚至布基也需要有很好的热导性。如图5。中国机床工具工业协会涂附磨具分会主办——中国涂附磨具网（http://www.cncaa.org） 白鸽从去年引进人才和技术，其中一个方向就是解决磨削过程中砂带的导热