关键词： 砂光机、宽带砂光机、定厚砂光机、湿式砂光机、漆面砂光机、双面定厚宽带砂光机、重型宽带砂光机

砂光机在木材加工中的应用与发展

１、木工砂光机机床的加工特点

（1）、具有“快削法”之称。由于粘满尖锐磨粒的磨具是一种多刀多刃的特殊的切削工具，砂粒均为精选的针状磨粒，其长宽比大于1.5，粒度均布，磨粒等高性好，可使全部磨粒同时参加磨削，对工件的砂削效率很高，对于木材加工尤为突出。

（2）、具有“冷态磨削”之称。由于现在涂附磨具采用静电植砂工艺，所以磨粒均直立于基底且锋刃向上，定向整齐排列，磨粒间容屑空间大，磨粒与工件的接触面积小，磨削热产生少。尤其带式砂光，磨粒散热时间间隔长，磨削后的工件表面残余应力和表面硬化层的深度均大大低于砂轮磨削和辊式磨削，减少了工件的变形与烧伤。

（3）、具有“弹性磨削”之称。带式砂光机在砂削过程中与工件的接触为柔性接触，有较好的跑合和抛光作用，且静电植砂后的磨粒具有较小的负前角和较大的后角，既使对木纹较乱的木材表面进行加工也能得到好的表面粗糙度，不致于象刨切和铣削一样将木材纤维撕裂或留下刨铣压痕。

（4）、辅助时间少。对于宽带砂光机而言，工件在一次定位以后，可多次方便地更换砂带；对于多个砂光头组合而成的宽带砂光机，工件可以在一次送料中通过各个砂光头上不同粒度砂带的连续砂削而得到精美的表面质量，提高了生产效率。

2. 宽带砂光机

随着人造板工业的发展和板式家具生产线的出现，随着木材加工业机械化程度的提高，各种窄带式砂光机已不能满足大型工业化木工企业大批量生产的需求，鉴于宽带砂光机不仅能提高外观质量，而且具有变换快、生产效率高等优点，宽带砂光机已成为当今木材加工业广泛采用的加工设备。

2. 1 单面宽带砂光机

2. 1.1 单面宽带砂光机在木材加工中的应用：

（1）、定厚砂光板材的厚度尺寸总有偏差， 须经厚度校准工序进行砂光，使其厚度均匀一致，方能达到工件饰面工艺的要求，工序中产生的压力不均等现象。

（2）、光整砂光砂光去除木材表面的“木毛”，提高表面粗糙度，防止在木材染色和上漆时，色料和油漆聚集于“木毛”，造成染色不均和浪费涂料等现象。光整砂光还包括木材表面填孔后的修整砂光，及嵌补后的的腻子砂光等。

（3）、漆面砂光包括底漆砂光、面漆砂光、漆膜的消光及抛光。其砂光元件要求较为复杂，砂光元件的各功能参数也要求精密可调，常采用纵横交叉砂光和分块式电子砂光垫砂光。

2.1.2 单面宽带砂光机的砂光头形式:

（1）、接触辊砂光头（参见图a）

contact drum head with rubber drums in various hardnesses.

其砂削量较大，一般安装粗粒度砂带，主要用于完成工件的定厚砂光。由于接触辊与工件是线性接触，所以砂光时会在工件表面留下条纹，不能用它进行末道工序的砂光。接触辊又分为钢辊和硬度不同的橡胶辊，是由工件所要求的砂削压力而决定的。

（2）、砂光垫砂光头（参见图b） 

pad head

砂带与工件接触面积较大，可使砂光压力分散，其砂削量较小，主要用于完成工件的光整砂光，一般安装细粒度的砂带。砂光垫又分为标准弹性砂光垫、气体悬浮砂光垫和分块式电子砂光垫三种基本形式。

（3）、组合式砂光头（参见图c）

     combined head with rubber drums and   pad head

配有接触辊和砂光垫，两者可但独调节，以达到的砂光效果。

（4）刨刀头

（5）辊刷

（6）立式转刷

2.1. 3 单面宽带砂光机常见的几种类型

鉴于轻型宽带砂光机在木材加工业中的广泛应用，砂光机制造厂商通常利用模块式结构设计的手段，逐渐开发出多种类型宽带砂光机，每一类型又形成不同规格和功能的系列产品，下面从木材加工工艺的角度概括地分析介绍一下常见的几种类型:

（1）、定厚砂光机

定厚砂光机通常是定厚砂光头与砂光垫砂光头组合的产物，完成定厚砂光的同时，又对木材表面起到光整砂光的作用，提高了木材表面的粗糙度。当工件要求大批量生产，且厚度差别大，要求的砂削量较大时，可用多个定厚砂架组合而成的砂光机。

由于砂带粒度不一样，其zui大砂削量也不一样，对较粗粒度的砂带来说，其zui大的砂削量也只不过为0.7mm左右，否则砂带极易磨损，寿命很短，所以对于厚度差在3mm以上的板材，螺旋刨削等加工方式与砂光装置组合的宽带砂光机已得到越来越多的应用。

（2）、湿式砂光机

湿式砂光机对含树脂较多的木材、金属板材、人造大理石、防静电塑料地板、塑料装饰板及漆面的砂光较为适用。在循环转动的砂带表面喷成一层水膜，砂削时粘在砂带表面的粉尘及树脂就很容易去掉，而且水的冷却作用还能消弱粉尘及树脂粘贴砂带的作用，延长了砂带的使用寿命。

     （3）、漆面砂光机

饰面的板材在填孔、嵌补和上底漆后，需进行砂光才会防止产生漆的凹陷和硬壳等现象。由于各种填料和底漆质地较薄，这就要求接触辊的硬度格外的柔软，砂带线速度也不应过大，砂光的压力应精密可调。底漆砂光中接触辊砂光头是重要的元件，砂光垫砂光头会相应带来一个过大的接触面积，易擦伤薄薄的底漆表面。

  面漆的涂层应有足够的厚度，以使漆膜在木材表面上显得肉实丰满。实际生产中，面漆常分几次涂饰，在涂层中间干燥以后，进行砂光以除去气泡、毛刺和灰尘等，这种漆面的中间砂光常采用二至三台机器砂光的办法，砂光动作重叠，消除了隆起线的形成，提高了漆面的粗糙度，使漆面更加平整均匀。

漆膜抛光用的宽带砂光机是砂光加工范围中的zui别。由于漆料较软，且大多属热塑性，受热就会变软，砂光时漆膜易粘附砂带，甚至损坏漆膜，所以有的机器采用不织布辊抛光装置。

总之，漆面的砂光比较复杂，必须对漆的品种、硬度、涂层所需的厚度及漆面所要求的粗糙度等加工过程中的决定性因素给予着重考虑。*的砂光机制造厂商通过对工件进料速度和砂带线速度进行电子变频无级调速和对砂光压力进行无限调节，从而使砂光机的功能zui大限度地与不同的加工条件相适应，以达到应有的漆面砂光效果。

2．2 双面宽带砂光机

2．2. 1 双面宽带砂光机的砂光目的

双面宽带砂光机主要应用于人造板生产线和大型板式家具生产线，其砂光目的主要有以下几点：

（1）、砂掉人造板表面的薄弱层，如刨花板表面的预固化层，纤维板表面的石蜡层等。

（2）、每个国家对人造板的厚度尺寸偏差都有其检验和验收标准，所以应进行定厚砂光，保证板材厚度达到标准要求。

（3）、提高板面的粗糙度，以获得均匀精细的表面质量，为板材的饰面加工作好准备。

（4）、修正板材结构的不对称性，消除板材横断面容重分布的不对称状态，以利于长期保持板面的平整。

（5）、砂掉板材表面的各种污染（如铁污染），提高板材表面的化学活性，以利于胶贴。

2．2.2 双面宽带砂光机的应用

鉴于不同的砂光目的，不同的砂光头可组合成不同结构和不同功能的系列化双面宽带砂光机.不管是什么人造板，其生产线上的zui后工序一般为砂光堆垛工序，砂光机是此工序中*的机器。

国外的人造板企业规模较大，如1991年，德国的刨花板企业约50家，平均每个企业产量为17万立方米，美国纤维板企业约40家，平均每个企业产量为16万立方米以上，在这些大规模企业之中重型宽带砂光机应用较为广泛。而我国1994年刨花板企业约为221家，平均每个企业产量为0.76万立方米，纤维板企业近 400家，平均每个企业产量为0.41万立方米，企业规模都很小，除少数从国外引进的大型人造板生产线应用重型砂光机外，其它的小型人造板企业的砂光机用轻型精细类砂光机则已足够。随着我国人造板规模的大型化、集团化发展，双面砂光机必将得到广泛的应用。

３、木工砂光机的发展

鉴于砂光机的许多优点，国外砂光机随着涂附磨具和机械制造业的发展而不断改进、完善起来，并且广泛应用于各行各业，可以对木材、人造板、漆面、橡胶、皮革、塑料、金属、陶瓷、石材、混凝土、玻璃等工件进行表面加工，以提高工件的尺寸精度、表面平直度和粗糙度。砂带磨削在上以其*的效率和好的磨削精度而成为重要的加工手段。据美国ASME工程师协会介绍，美、英、德、日等*国家每年为工业界提供近40万台砂带磨削机械，已在现代化工业600多种场合得到广泛应用。如美国和西欧早已将砂带磨削应用于轧钢厂，用来加工带钢、卷材和板材，由此代替陈旧的抛丸和酸洗工序以提高表面质量。

随着中国改革开放带来的信息技术，中国的木工机械厂家也开始研制自己的砂光机。早的木工宽带砂光机研制厂家是牡丹江木工机械厂，从一九八二年起参照日本菊川之技术生产出了BSG系列砂光机；然后苏州林机厂引进德国BISON之技术生产出重型砂光机，主要用于人造板生线，随后其精细类宽带砂光机也应运而生；青岛新凯德机械制造有限公司经多年的研制，根据不同板材的砂光工艺取得了整套砂光技术的成功，并逐步拓展成多种规格和功能的系列化产品。

通过对木工砂光机制造技术的分析，其发展的基本的情况如下：

（1）、各种研磨产品的发展给砂光机的发展带来了新的技术革新世界上各种研磨产品的迅速发展进一步提高了砂光机的性能和质量。如美国３Ｍ公司生产的木工用砂带采用特别涂附方式，减低了木屑堵塞砂带的情况，并配合防水树脂添和剂，可进行湿式砂光，砂带磨料选用均匀而锋利的氧化铝砂，提高了生产效率，砂带以绵布及聚脂素材为基材，防止砂带的断裂。再如抗静电砂带能有效地排除了机床和砂带上粉尘的静电聚集，从而提高了排气系统的工作效率，还可进一步提高粉尘爆炸的安全性；超涂层涂附磨具在附胶以后，再涂附一层具有特殊功能的超涂层材料，可对腻子、家具漆面、钢琴台板面、皮革、塑料等材料进行有效的砂光。

（2） 品种规格多

由于现代家具设计造型复杂，外形轮廓和表面装饰千变万化，砂光机只有在品种和规格方面作出快速的转换和调整才能适应这种变化。如宽带砂光机其宽度就有600、800、900、1000、1100、1300、1600、1900、2200、2650等规格；在品种方面为了表面和周边的加工需要，就有以下多种产品:

纵横自动砂光机

纵向自动砂光机

漆膜自动砂光机和抛光机

普通宽带砂光机

表面成型自动砂光机

单板自动砂光机

异型边和型材自动砂光机

平面和型材自动抛光机

（3）功能多，灵活性大，更新换代快

在早期，世界上砂光机制造厂商就已开发了多种宽带砂光机以适应不同的加工任务，包括上砂式到下砂式以及适合大批量生产的砂光作业线，从单砂架到多砂架并已形成完整的型号系列。到八十年代末，随着市场需求的变换，用户的理想设备是高精度多功能且灵活性好的自动化设备，这种设备比单功能的多台设备组合而成的砂光作业线能大大节约投资和占地面积以及节约多台设备的操作人员等。在机器的灵活性方面，由于采用了*的电子技术和可调的压力系统，加工任务的转换和产品品种的调整瞬间就可以完成，*地适应了小批量多品种生产的特点和要求，此外增加砂架数目，可利于砂光功能的快速转换，大大提高了生产效率。

（4）在设计方面采用模块式结构

作为砂光机，采用模块式结构设计以增加其功能是世界上砂光机制造厂商设计的基本手段。利用这种手段可以通过计算机辅助设计CAD很快地将各种不同的砂光头和不同的砂光垫设计成不同结构和功能的砂光机，将砂光机组合化、系列化，形成多工序集中，实现一机多用，以适应市场快速变换的需求。

（5）在控制方面广泛采用现代电子技术和计算机数控技术

计算机数控技术在砂光机中的应用已变的越来越重要，国外的砂光机制造商一般生产为经济普通型砂光机和计算机控制的上档次高质量砂光机，以满足不同层次用户之需求。计算机对砂光机的控制一方面是对砂光机本身各功能参数的控制，如控制电子变频器可对砂带运转速度和工件送料速度进行宽范围内的无级调速，控制定量砂光机中的分段电子砂光压垫的升降、定位及压力的大小等。另一方面，计算机可以实现对整个与砂光机连接的生产作业线的控制，如人造板生产线中 的砂光堆垛工序、家具生产线中的饰面砂光工序等。

（6）在销售方面扩大行销策略

由于世界木材加工业正在发生深刻的变革，在向规模化、集团化大型作业流水线方向发展的同时，且小品种多批量的生产也成为不可抗拒的历史潮流，这种发展使得各木工机械生产厂家和销售集团在不断地协调产品品种，不断进行多品种、多规格、多层次、多功能的设计开发，使得各种联合公司、行业协会、跨国公司在不断形成。不同技术领域公司的相互连手、相互制约及相互利用，使得其它小公司难以形成气候，这是木工机械制造业发展的必然结果。砂光机制造厂家也不例外，只有同大型的木工机械制造销售集团联合，同其它木工机械一起配套制造与销售，才能增加其生存的能力。

（7）不断优化产品，提高产品质量

采用新结构、新材料、新工艺，进一步提高木工机械产品的质量，才能保证企业的产品在市场的竟争能力。产品质量是关系企业成败的决定性因素，也是通往用户信任的桥梁。在这一点上，砂光机制造厂商都给予了充分的重视，这也正是砂光机公司产品经久不衰且永占市场的奥妙所在。

（8）机床的外观质量、操作舒适性及安全性不断提高

90年代，国外砂光机在外观、操作及安全方面都作了很大的变动。

首先，在外观方面讲求结构布局的合理及色调的协调。

其次，在操作方面按人体功效学设计机床，以使操作方便且舒适。

再次，在安全方面按的有关安全规则设计机床，采取安全保护措施，保证操作人员的人身安全及健康。

基本砂光技术

1.接触辊

  a.在一定动力和砂带粒度下,完成zui大之磨削深度.

   b.在一定砂带粒度和磨削深度下,消耗zui小之动力.

   c.*之厚度控制.

2.砂光垫

a.在一定砂带粒度下,获得之表面处理能力与效果.

b.可去除减弱接触辊和砂带接头所产生之砂光痕迹.

c.在一定砂带粒度和磨削深度下,所消耗之动力将超过接触辊.

3.送料速度

a.工件之磨削深度与送料速度息息相关.

b.在一定动力和砂带粒度下,送料速度越小,将获得较深之磨削深度.

c.送料速度快可提高生产效率.

d.送料速度慢有时可提高板料品质.

4. 砂带

a.在一定动力和送料速度下, 粗砂带比细砂带磨削深度大.

b.粗砂带比细砂带有减弱砂带接头所产生之砂光痕迹的趋势.

c.粗砂带比细砂带可减轻负载和板料表面烧伤之效果.

d.粗砂带比细砂带降低成本.

e.粗砂带比细砂带有较粗之磨痕.

5. 板料

a.硬木和含树脂较高之树种,会增加砂带之负载,粉尘会附着砂带,造成表面烧伤.

b.在相同之树种下,砂带粒度不一样,砂光结果也不一样.

c.在相同砂光条件下,不同之树种磨削深度将有很大变化,不可一概而论.

d.砂光垫之硬度应随板料树种硬度变化而变化.

文章作者董仙，1999年发表于《木工机床》杂志，题目为《国外木工砂光机基本情况》，此文章为作者根据新凯德机械技术改编而成。