磨料磨具的選擇

機(jī)器人打磨方案中的

磨料磨具選擇3M中國有限公司研磨技術(shù)應(yīng)用工程師張志軍2016.10.18內(nèi)容

機(jī)器人抓持工件打磨工作站砂帶的選擇砂輪的選擇機(jī)器人抓持工具打磨工作站

工具的選擇

砂碟的選擇

砂帶的選擇

砂輪的選擇典型的機(jī)器人打磨工作站：機(jī)器人抓持工件移向磨具工作站結(jié)構(gòu)/workstation機(jī)器人本體robot工件卡具gripper工件workpiece砂帶機(jī)/砂輪機(jī)砂帶/砂輪送料臺(tái)控制系統(tǒng)汽車消聲器門把手金屬家具高爾夫球頭鑄造腔體工具高溫合金水龍頭暖氣片應(yīng)用領(lǐng)域/application機(jī)器人研磨的典型應(yīng)用表面處理

表面砂光

表面拋光

表面砂糙/拉毛表面拉絲去除澆冒口表面砂光/拋光去除機(jī)加工毛刺去除機(jī)加工毛刺

被處理工件的加工要求?加工前的狀態(tài)?加工后的狀態(tài)?

去除余量

澆冒口（鑄造）

飛邊/合模線（鑄造）

毛刺（機(jī)加工）

去除氧化皮輪型（砂輪）帶狀（砂帶）圓形（砂碟）張頁形其他ProcessFormN/A磨具的選擇：磨具的分類轉(zhuǎn)接形式制造方式固結(jié)磨具涂附磨具纖維無紡布磨具研磨膏剛性磨具柔性磨具磨具形式（外觀和安裝形式）的選擇砂碟，砂輪，砂帶磨具的結(jié)構(gòu)形式

涂附，固結(jié)，無紡布磨具粒度的選擇目數(shù)磨具硬度的選擇剛性磨具（固結(jié)砂輪），柔性磨具（涂附，無紡布等）打磨工具的選擇功率，轉(zhuǎn)速磨具的選擇：磨削的本質(zhì)--兩種材料的摩擦金屬材料鐵，鋼，鋁，銅，鋅，鎂，鎳，鋯，鉻磨削的本質(zhì)是兩種材料的相互摩擦。參與摩擦的材料會(huì)根據(jù)自身的硬度、韌性產(chǎn)生磨損。通常情況下，磨料的硬度要大于被加工材料的硬度兩倍。鋅合金鈦合金鋁合金磨粒材料氧化鋁，陶瓷氧化鋁，氧化鋯，碳化硅，氧化鈰磨具形式固結(jié)磨具，涂附磨具，無紡布磨具，研磨膏，砂輪，砂帶，砂碟，張頁等無機(jī)材料陶瓷，玻璃，石材有機(jī)材料塑料，橡膠，油漆，膩?zhàn)悠渌牧夏静?，織布，皮革被磨材料鈦合金砂帶選擇：礦砂材料的選擇氧化鋁碳化硅氧化鋯氧化鈰陶瓷氧化鋁人造金剛石立方氮化硼（CBN）棕色人造礦砂.韌性好，耐用，應(yīng)用最廣泛的研磨礦砂斑駁塊狀，不易碎鋒利，堅(jiān)硬，但是易碎.黑色可以應(yīng)用于各種粒度的涂附產(chǎn)品.用于快速切削和一致表面加工適合打磨軟金屬韌性比氧化鋁要高，壽命更長淡黃或黃褐色粉末，它能用化學(xué)分解和機(jī)械摩擦二種形式同時(shí)拋光玻璃人造礦砂，比普通氧化鋁的韌性更好.白色，斑駁塊狀.重切削時(shí)，礦砂不易產(chǎn)生災(zāi)難性破碎.一致的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn).已知最硬的物質(zhì)，天然或人造的.綠灰色，更為斑駁的塊狀.能打磨非常硬的材料不適合打磨低碳鋼和濕磨硬度僅次于金剛石，可以打磨各種金屬，也可以濕磨礦砂的類型：材料成分

材料硬度礦砂的形狀礦砂的粒度礦砂的韌性多種材料多種硬度對(duì)比表磨料區(qū)硬金屬脆性材料軟金屬木材塑料橡膠磨料的硬度要大于被加工材料的兩倍3MPSG精密成型礦砂PSG精密形狀三角形礦砂，可以提供更高的切削效率和壽命，以及冷切削。PSG磨料切削對(duì)比圖傳統(tǒng)礦砂的形狀3MPSG的形狀傳統(tǒng)礦砂的磨削PSG礦砂的磨削PSG磨料可以用于多種形式的磨具砂帶選擇：組成砂帶的要素背基：是礦砂“刀具”的載體；布，紙，薄膜底膠：起礦砂定位作用；動(dòng)物膠（骨膠，皮膠），樹脂（酚醛樹脂，脲醛樹脂，環(huán)氧樹脂）礦砂：起切削作用的“刀具”；氧化鋁，碳化硅礦砂的類型：材料特性，是否適合被打磨工件的材料礦砂的粒度：根據(jù)加工要求和最終的表面要求，選擇粗細(xì)背基的類型：根據(jù)加工工件，砂帶的拉伸強(qiáng)度和對(duì)工件的貼附性，選擇背基的類型。面膠：起礦砂加固作用；動(dòng)物膠（骨膠，皮膠），樹脂（酚醛樹脂，脲醛樹脂，環(huán)氧樹脂）砂帶的結(jié)構(gòu)組成砂帶選擇：粒度，粒度與粗糙度的關(guān)系礦砂顆粒目數(shù)標(biāo)準(zhǔn)粗粒度中粒度細(xì)粒度Ra砂帶選擇：粒度，粒度與粗糙度的關(guān)系礦砂顆粒目數(shù)標(biāo)準(zhǔn)粗粒度中粒度細(xì)粒度Ra去除澆冒口Degating去飛邊表面砂光Finishing去毛刺Deburing砂帶選擇：粒度與去除余量的關(guān)系去除量的多少少多0.1mm0.5mm1mm10mm粒度的粗細(xì)意味著切削力的大小粒度越粗，留下的劃痕越明顯，需要粗細(xì)組合。Deflashing粗粒度中粒度細(xì)粒度

去毛刺Deburring砂帶選擇：硬度結(jié)合粒度的選擇砂帶硬度的高低低高去除澆冒口Degating表面砂光Polishing去飛邊Shore30柔性磨具需要支撐硬度Shore40Shore50Shore60Shore70Shore80Shore90砂帶接觸輪硬度的高低組合硬度粗粒度中粒度細(xì)粒度Deflashing砂帶選擇：背基的選擇背基對(duì)打磨的影響：硬度貼附性抗拉伸強(qiáng)度防水性抗撕裂性棉布Cotton人造纖維布Rayon聚酯布Polyester天然纖維棉花：自然界生長或形成的纖維，人造纖維是利用自然界的天然高分子化合物——纖維素或蛋白質(zhì)作原料(如木材、棉籽絨、稻草、甘蔗渣等纖維或牛奶、大豆、花生等蛋白質(zhì))，經(jīng)過一系列的化學(xué)處理與機(jī)械加工而制成類似棉花、羊毛、蠶絲一樣能夠用來紡織的纖維。合成纖維是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)品，加工提煉出來的有機(jī)物質(zhì)，再用化學(xué)合成與機(jī)械加工的方法制成纖維。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、氯綸等柔軟，貼附性好不防水，廣泛用于手動(dòng)和機(jī)器作業(yè)。柔韌，結(jié)實(shí)，耐磨邊不防水，能延展手動(dòng)作業(yè),砂帶,軟接觸輪的應(yīng)用高性能，防水既可干磨，也可濕磨,可以應(yīng)用大劑量切削，可以應(yīng)用于大功率的機(jī)器以D結(jié)尾命名的產(chǎn)品，如241D，303D，563D，723D，747D以E結(jié)尾命名的產(chǎn)品，如307EA，407EA以F結(jié)尾命名的產(chǎn)品，如361F，461F，577F，977F，984F也有幾種材料混紡而成的布背基，比如以A結(jié)尾命名的就是棉布和聚酯布混紡而成的，具體產(chǎn)品如237AA纖維織布紡線對(duì)于復(fù)雜型面，如曲面，弧面，砂帶的貼附性，對(duì)于打磨非常重要。砂帶選擇：接觸輪的選擇接觸輪的作用：提供硬度支持提供貼附性支持砂帶與接觸輪橡膠接觸輪發(fā)泡接觸輪自緊接觸輪齒槽類型齒槽砂帶選擇：一致性好，壽命長四棱錐四棱錐TrizactTM

953FA矩形柱六棱柱TrizactTM

金字塔是3M利用專利的微復(fù)制技術(shù)制成一種研磨產(chǎn)品。金字塔產(chǎn)品普通涂附產(chǎn)品普通產(chǎn)品和金字塔產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及損耗對(duì)比對(duì)比圖TrizactTM327DCCTrizactTM363FCTrizactTM253FA砂帶選擇CubitronII984FCubitron977FCubicut577FTrizact253FATrizact953FATrizact347FCTrizact363FCScotch-brite礦砂材料粒度背基材料厚度工件材料脆性材料硬金屬軟金屬接觸輪硬度溝槽比性能效率壽命一致性礦砂背基接觸輪工件材料砂輪選擇：纖維無紡布砂輪無紡布磨具結(jié)構(gòu)彈性研磨砂輪選擇：無紡布輪子的去毛刺和圓角Scotch-BriteTM無紡布輪子CoatedAbrasive/BondedAbrasive涂附磨具或固結(jié)磨具Scotch-BriteTM

無紡布輪子的打磨效果CoatedAbrasive/BondedAbrasive涂附/固結(jié)磨具的打磨效果Deburring去毛刺EdgeRadiusing圓角SurfaceleftbyScotchbriteTM

Product無紡布產(chǎn)品的拋光效果SurfaceleftbyGrindingproduct涂附或固結(jié)產(chǎn)品的拋光效果Burr毛刺表面拋光surfacepolishing砂輪選擇：纖維無紡布砂輪表面污物、銹跡、漆皮、氧化皮Dirt(rust,paint,etc)鋼絲刷WireBrush無紡布磨料打磨效果3MScotch-BriteTM涂附磨具打磨效果CoatedAbrasive工件workpiece不同結(jié)構(gòu)磨具的打磨應(yīng)用范圍砂輪選擇：纖維無紡布砂輪輪子硬度/密度輪子尺寸規(guī)格6”*1”*1”=外圓直徑*輪子寬度*內(nèi)孔直徑礦砂種類最常用：氧化鋁(A)和碳化硅(S)XCSCRSMEDFINVFNSFNULF粗細(xì)輪子粒度P100P120P150-P180P240P320-P400P600-P1000P1200~工作站類型：機(jī)器人抓持工具機(jī)器人抓持氣動(dòng)工具打磨平面零件零件機(jī)器人抓持氣動(dòng)工具打磨鑄造工件飛邊和毛刺工具的選擇：3M工具全家福平面打磨工具面漆修補(bǔ)拋光工具金屬打磨工具不同偏心量（軌道直徑）對(duì)應(yīng)的軌跡圖以及開關(guān)壓蓋標(biāo)識(shí)工具的選擇：砂碟工具的運(yùn)動(dòng)方式2.5mm5mm8mm9.5mm方形托盤運(yùn)動(dòng)軌跡軌跡直徑3mm旋轉(zhuǎn)偏心振動(dòng)偏心同心旋轉(zhuǎn)平面打磨工具與砂紙的選擇托盤越硬，打磨的痕跡越深海綿砂：天生適合機(jī)器人打磨的砂紙直角打磨機(jī)與砂碟的選擇百葉盤的多片結(jié)構(gòu)，即有彈性，也有更長的壽命紐扣砂碟，可以實(shí)現(xiàn)砂碟快換直柄工具與帶柄打磨頭的選擇

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