碳化硅定组态砂带精磨中密度纤维板的寿命分析

李春瑜; 杜瑶; 杨冲; 罗斌; 李黎; 张树丽

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202409021

林业工程学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (05) : 47 -54. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202409021

碳化硅定组态砂带精磨中密度纤维板的寿命分析

李春瑜, 杜瑶, 杨冲, 罗斌, 李黎, 张树丽

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摘要

研究定组态砂带（PSA）的寿命极限，能够完善砂带寿命评价系统，为推动木质材料用砂带的研发和实际生产提供指导。制备了一种碳化硅PSA,对中密度纤维板（MDF）进行精磨试验，分析材料质量、粗糙度、表面形貌、磨粒高度等数据，得到材料去除量、磨削表面质量以及砂带磨损趋势，通过灰色模型预测变化趋势，探究了砂带的寿命极限和评判方法。研究表明：以材料去除量为砂带寿命评判标准时，通过建立GM（1,1）灰色模型预测PSA寿命，其理论磨削长度为37 875 m,是普通传统砂带的1.63倍，是棕刚玉PSA的1.26倍；以磨削表面粗糙度（S_a）为评判标准时，通过分析MDF的S_a变化趋势，得出其理论磨削长度为26 625 m,是普通传统砂带的1.44倍；当量磨粒高度下降超过52.58%和40.72%时，砂带达到材料去除量和磨削表面粗糙度的寿命极限。加工目的不同，砂带寿命极限的判定标准也不同：加工目标为定厚砂光时，根据材料去除量的下降率判定砂带寿命，此时灰色预测模型精度较高，具有优势；以表面精磨为加工目的时，当MDF表面粗糙度下降到稳定值后突然增加或数据变分散时，砂带寿命达到极限。砂带磨粒高度随磨削不断降低，降低到一定程度时，砂带因磨粒不稳定和表面黏结、堵塞胶黏剂等物质，无法继续有效磨削，最终达到寿命极限而失效。