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砂轮表面修整装置的设计与应用

2020-09-10张增渠

内燃机与配件 2020年9期
关键词:修整装置设计

张增渠

摘要:在机械加工中,刀具的刃磨主要依靠砂轮机完成,刀具的刃磨程度直接决定零件的加工质量和加工效率,同时也直接决定刀具的使用寿命。通过采用该砂轮表面修整装置,避免了手持砂轮修刀方式受操作员修整水平影响大,修整效果不理想,同时操作不方便、不安全的问题。装置的使用提高了砂轮表面的修整效果,也提高了刀具刃磨的效果,大大提高了刀具的耐用性,对提高企业产品加工质量和生产效率有显著的指导意义。

关键词:砂轮;修整;装置;设计

0  引言

在机械加工制造过程中,立式砂轮机的使用非常广泛,砂轮在使用过后,其表面脱落的磨料是不均匀的,由此导致砂轮表面不平整,在刀具刃磨过程中,表面不平整的砂轮易失去动平衡,磨削过程中产生较大震动,严重影响刀具刃磨的效果和质量,因此为了更好的保证刀具刃磨的效果和质量,砂轮的表面需要及时修整。

在实际应用过程中,对于砂轮表面的修整均采用砂轮修刀,常用的砂轮修刀主要为金刚石笔,在砂轮表面修整的过程中,大都采用手持砂轮修刀的方式进行修整,由于受操作员修整水平影响,很难达到理想的效果,砂轮修整出的精度和质量也难以保障,进而影响了刀具刃磨的效果和质量,影响刀具的耐用性和零件的加工质量,同时,手持砂轮修刀进行修整,操作不安全,存在较大安全隐患。

具体而言,本砂轮修整装置所要解决的技术问题是:提供一种立式砂轮机的砂轮表面修整装置,以解决砂轮表面修整的过程中,采用手持砂轮修刀的方式受操作员修整水平影响大,修整效果不理想,同时操作也不方便、不安全的问题。砂轮修整装置(见图1、图2)组成:1、第一支撑架,2、第二支撑架,3、第一进给丝杠,4、转动手柄,5、基座,6、第二进给丝杠,7、摇柄,8、砂轮修刀,9、安装块,10、夹持托板,11、顶紧螺栓,12、第一滑槽,13、第一滑块,14、开口销,15、挡圈,16、刻度线,17、第二滑槽,18、第二滑块,19、锁紧螺钉,20、立式砂轮机,21、砂轮,22、砂轮机托架。

1  砂轮表面修整装置的技术方案

立式砂轮机的砂轮表面修整装置,包括安装于砂轮机托架上且呈L型结构的第一支撑架,第一支撑架包括第一板体和第二板体,第一板体上沿X轴方向滑动安装有第二支撑架,第二板体上沿X轴方向螺纹安装有第一进给丝杠,第一进给丝杠的一端连接所述第二支撑架,另一端安装有转动手柄;第二支撑架也呈L型结构,具有第三板体和第四板体,第三板体与所述第一进给丝杠相连,第四板体上沿Y轴方向的两端分别安装有一基座,两所述基座之间转动安装有第二进给丝杠,且第二进给丝杠的一端延伸出一所述基座并安装有一摇柄,第二进给丝杠上螺纹安装有用于安装砂轮修刀的安装块,且安装块沿Y轴方向滑动安装于第四板体上。第一板体的底部设有夹持托板,夹持托板上设有若干个用于将第一支撑架安装于砂轮机托架上的顶紧螺栓。第一板体的顶部沿X轴方向设有第一滑槽,第四板体的底部设有与第一滑槽滑动配合的第一滑块,第四板体通过第一滑块滑动安装于第一板体的第一滑槽内。第四板体的顶部沿Y轴方向设有第二滑槽,安装块的底部设有与第二滑槽滑动配合的第二滑块,安装块通过第二滑块滑动安装于第四板体的第二滑槽内。第三板体的一端设有用于安装砂轮修刀的安装孔,安装块上还设有与安装孔相贯通的螺纹孔,螺紋孔内设有用于紧固砂轮修刀的锁紧螺钉。安装孔的开口方向沿水平方向向上倾斜10°-15°。

2  砂轮表面修整装置的使用方法

在使用时,如图1、图2所示,首先将砂轮修刀8安装到安装孔内并通过锁紧螺钉19紧固,将夹持托板10和第一支撑架1安装到砂轮机托架22上并调整好位置,使砂轮修刀8靠近砂轮21,锁紧顶紧螺栓11,将砂轮21表面修整装置安装到砂轮机托架22上;

将砂轮机20启动,顺时针缓慢旋转转动手柄4,使第一进给丝杠3推动第二支撑架2沿X轴方向逐渐移动,并使安装块9上的砂轮修刀8接触到砂轮21,此时,沿顺时针方向转动摇柄7,当砂轮修刀8脱离出砂轮21范围时,不在接触时,再逆时针转动摇柄7,使第二进给丝杠6带动安装块9沿第二进给丝杠6的轴向方向往返移动,实现砂轮修刀8对砂轮21表面轴向方向的修整,由此实现对砂轮21表面的粗修整;

按照刻度线16上的刻度,将转动手柄4顺时针转动1刻度,增加砂轮21径向的修除量,顺时针和逆时针方向转动摇柄7,使第二进给丝杠6带动安装块9沿第二进给丝杠6的轴向方向往返移动,实现对砂轮21表面的精修整;

通过多次的精修整,使砂轮21恢复几何形状,达到修整的要求,完成后将砂轮21表面修整装置拆下即可。

综上可得,本砂轮表面修整装置解决了砂轮21表面修整的过程中,采用手持砂轮修刀8的方式受操作员修整水平影响大,修整效果不理想,同时操作也不方便、不安全的问题。

3  砂轮表面修整装置的特点

通过设置第一支撑架和夹持托板,可以砂轮表面修整装置安装到砂轮机托架上,代替了传统需手持砂轮修刀进行修整的方式,修整效果不理想的问题,同时降低了对操作人员的技能要求,操作更加的安全、可靠,工作的效率高,修整效果好;

通过第一支撑架的第一板体沿X轴方向滑动安装第二支撑架,第二板体上沿X轴方向螺纹安装有第一进给丝杠,第一进给丝杠的一端连接第二支撑架,另一端安装有转动手柄,通过转动手柄和第一进给丝杠实现了第二支撑架沿X轴方向的运动,便于调控砂轮修刀对砂轮表面径向方向的修整;

通过第二支撑架的第四板体沿Y轴方向设置的第二进给丝杠,第二进给丝杠的一端延伸出一基座并安装有一摇柄,第二进给丝杠上螺纹安装有安装块,且安装块沿Y轴方向滑动安装于第四板体上,通过摇杆和第二进给丝杠实现了安装块沿Y轴方向的往返运动,便于调控砂轮修刀对砂轮表面轴向方向的修整,通过转动手柄和第一进给丝杠、摇杆和第二进给丝杠的配合使用,使砂轮表面修整装置可以方便的选择砂轮合适的径向修除量和均匀的轴向往返进给速度,避免太大的径向修除深度,导致砂轮修刀表面产生较高切削温度,减少砂轮修刀的使用寿命,同时也避免并将有用的砂轮层切除,加大砂轮的磨损,缩短砂轮的使用寿命;

通过在第一板体顶部设置第一滑槽,第四板体底部上设置第一滑块,通过第一滑块与第一滑槽的配合,限制了第二支撑架的运动方向,使第二支撑架只能沿X轴方向运动,实现对砂轮表面径向方向的修整;

第一进给丝杠包括第一螺纹段和第一光亮段,且第一光亮段的直径小于第一螺纹段的直径,可以将第三板体套装到第一光亮段上,并且贴靠到第一螺纹段的侧壁上,方便了第二支撑架的安装,开口销对第二支撑架起到限位作用,避免第二支撑架脱离出第一光亮段,通过设置挡圈,使第二支撑架与第一进给丝杠之间连接的更加紧密、牢固,避免使用过程中出现晃动,影响砂轮的修整精度;

通过在转动手柄上均匀排布刻度线,使砂轮修刀的X轴方向的进给量及砂轮径向的修除量更加精确,提高了砂轮修整的精度和质量;通过在第四板体顶部设置第二滑槽,安装块底部设置第二滑块,通过第二滑块与第二滑槽的配合,限制了安装块的运动方向,使安装块只能沿Y轴方向往返运动,实现对砂轮表面轴向方向的修整;安装块上设置用于安装砂轮修刀的安装孔,安装孔的开口方向沿水平方向向上倾斜10°-15°,避免了将砂轮修刀垂直的对准砂轮中心,引起砂轮修刀震动,影响砂轮修整效果,甚至损坏砂轮修刀。

综上所述,本砂轮表面修整装置解决了砂轮表面修整的过程中,采用手持砂轮修刀的方式受操作员修整水平影响大,修整效果不理想,同时操作也不方便、不安全的问题。提高了砂轮表面的修整效果,也提高了刀具刃磨的效果,大大提高了刀具的耐用性,提高了企业的生产效益。

参考文献:

[1]浦艳敏,李晓红,闫兵.金属切削刀具选用与刃磨[M].北京:化学工业出版社,2016,9.

[2]朱焕池.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2016,4.

[3]姜淑娜,丁宁,段景淞,刘超.新型特殊结构砂轮研究进展及其展望[J].内燃机与配件,2019(17):154-155.

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