伍倪燕 陳琪 劉培濤

宜賓職業(yè)技術(shù)學院 四川宜賓 644003

在制造業(yè)中對于零件的加工較多是采用刀具對金屬進行切削，刀具在使用過程中會隨著加工零件數(shù)量、加工材料、切削參數(shù)等因素發(fā)生磨損，磨損后的刀具不能保證加工質(zhì)量而嚴重影響工作效率，為此要對刀具進行刃磨，經(jīng)過刃磨后的刀具仍可使用。

1 刀具刃磨設(shè)備的發(fā)展

隨著我國科技的高速發(fā)展，帶動機械加工的設(shè)備由普通機床、數(shù)控機床、加工中心等向更精密加工設(shè)備發(fā)展，隨之改變刀具的形狀和整合了加工工藝，進而提高工件的表面質(zhì)量，也對刀片刀具的精度、形狀提出了較高的要求。隨著刀具材料多樣性、刀具形狀復雜性、刀具耐用性和加工精度的不斷提高，刀具的刃磨設(shè)備也隨之在變化。全球刀具研磨設(shè)備的發(fā)展基本上經(jīng)歷了三個階段,從手動刀具刃磨設(shè)備,到數(shù)控刀具刃磨設(shè)備,再到現(xiàn)在的多軸聯(lián)動磨削。目前比較流行的數(shù)控工具磨床基本上是五軸聯(lián)動的，加工精度高，生產(chǎn)效率高，磨削范圍廣，自動化程度高，操作簡單，但投入和維修成本高。為降低加工成本，較多中小企業(yè)在選砂輪機、萬能工具磨床、專用刃磨機床、數(shù)控磨刀機、數(shù)控萬能刀具磨削中心等常用的刀具刃磨裝置時，還是采用傳統(tǒng)的手工砂輪磨削。

在刀具的刃磨過程中，為確保刀刃鋒利，需要保證刀具切削部分的幾何形狀、相關(guān)角度、刀尖位置在規(guī)定的范圍內(nèi)，以及刀具前刀面、刀具后刀面的表面粗糙度等。傳統(tǒng)的手工砂輪磨削對操作者要求較高，安全系數(shù)低。另外，目前在傳統(tǒng)刀具刃磨裝置中，因使用刀具不同，刃磨裝置也不同，給使用者帶來較多不便。為了解決這些問題，做到安全高效、綠色低碳，項目通過對現(xiàn)有刃磨裝置的分析，研究、設(shè)計了機械刀具刀刃電動打磨裝置。

2 設(shè)計思路

金屬切削加工因工種不同，所用刀具形狀不同，對刃磨裝置要求不同。要設(shè)計一款符合所有金屬切削刀具刃磨裝置，首先要考慮不同刀具的形狀，以及刃磨時刀具的裝夾。為此在設(shè)計時將刃磨裝置設(shè)計為在一個平臺上的兩個獨立部分，其中裝夾部分固定在平臺上，刃磨部分為可活動部分。機械刀具刀刃電動打磨裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1-支座；2-打磨電機；3-電機罩；4-打磨輪；5-吸風罩；6-螺桿；7-夾板；8-調(diào)節(jié)桿；9-出風口；10-吸風機；11-卡座；12-過濾網(wǎng)；13-集塵箱；14-接板；15-連接桿；16-滾輪；17-輸送箱；18-螺套；19-連接螺桿；20-液壓桿；21-接板；22-支架；27-螺紋孔；28-連接夾座；29-支撐桿；30-連接板；31-液壓桿；32-支撐腿

裝夾部分：支座(1)頂部左端通過第一液壓桿(31)活動連接第一連接板(30)底部的右端，通過調(diào)節(jié)桿(8)活動連接夾座(28)，同時，夾座頂部通過轉(zhuǎn)軸和支撐桿(29)與第一連接板的底部活動連接。夾座(28)的右側(cè)開設(shè)有螺紋孔(27)，且螺紋孔的內(nèi)表面螺紋連接有螺桿(6)，同時，螺桿的左端通過軸承活動連接夾板(7)。

刃磨部分：支座(1)頂部的右端固定連接有輸送箱(17)，輸送箱的正面固定安裝有輸送電機(26)，輸送電機的輸出軸固定連接有螺桿(19)，螺桿的外表面螺紋連接有螺套(18)，螺套的頂部通過連接桿(15)固定連接有第二連接板(14)，第二連接板的左端通過第二液壓桿(20)活動連接有第三連接板(21)；支座底部的四周均固定連接有支撐腿(32)，第三連接板(21)和第二連接板(14)的底部均通過軸承活動連接有支架(22)，支架的底部活動安裝有滾輪(16)，滾輪的底部與支座的頂部接觸；第二連接板(14)的頂部固定連接有集塵箱(13)，集塵箱結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。集塵箱頂部的左端開設(shè)有出風口(9)，集塵箱頂部的中端固定安裝有吸風機(10)，吸風機的輸入端通過管道連通有吸風罩(5)，吸風機(10)的輸出端通過管道與集塵箱(13)右側(cè)的底部連通，集塵箱內(nèi)腔的上端固定連接有卡座(11)，卡座的內(nèi)表面卡接有過濾網(wǎng)(12)，集塵箱正表面的左端通過合頁活動連接有活動門(24)，活動門正表面的左端設(shè)置有觀察窗(25)，活動門正表面的右端設(shè)置有把手(23)；第三連接板頂部的左端固定安裝有打磨電機(2)，打磨電機的輸出軸固定連接有打磨輪(4)，第三連接板的頂部且位于打磨電機(2)的外側(cè)固定連接有電機罩(3)，電機罩示意圖如圖3所示。

17-輸送箱；26-輸送電機

3-電機罩

3 工作原理及特征

3.1 工作原理

將刀具的刀背放置在夾座內(nèi)側(cè)，然后擰動螺桿使夾板將刀具的右側(cè)夾持??；根據(jù)需要控制第一液壓桿伸縮以及調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)桿可對刀具的傾斜角度進行調(diào)節(jié)，方便對不同斜度的刀刃進行打磨；打開打磨電機帶動打磨輪轉(zhuǎn)動，對刀具進行打磨，并控制輸送電機轉(zhuǎn)動，使打磨輪對刀具進行勻速打磨；針對不同厚度的刀具根據(jù)需要控制第二液壓桿伸縮，對不同厚度的刀具進行打磨處理；在打磨過程中，打開吸風機廢屑通過吸風罩和管道輸送到集塵箱內(nèi)，被過濾網(wǎng)阻擋后廢屑留在集塵箱底部，空氣從出風口處排出，保障作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生性，如圖4所示。

13-集塵箱；23-把手；24-活動門；25-觀察窗

3.2 機械刀具刀刃電動打磨裝置的優(yōu)點

(1)裝夾裝置與打磨裝置之間可調(diào)節(jié)距離。支座底部的四周均固定連接有支撐腿，第三連接板和第二連接板的底部均通過軸承活動連接有支架，支架的底部活動安裝有滾輪，滾輪的底部與支座的頂部接觸。

(2)刀具夾板可根據(jù)不同的厚度進行調(diào)節(jié)。夾座的右側(cè)開設(shè)有螺紋孔，螺紋孔的內(nèi)表面螺紋連接有螺桿。同時，螺桿的左端通過軸承活動連接有夾板，對平板進行調(diào)節(jié)，可用于不同硬度的刀具進行裝夾。

(3)環(huán)保。在第二連接板的頂部固定連接了一個集塵箱，集塵箱頂部的左端開設(shè)有出風口，集塵箱頂部的中端固定安裝有吸風機，吸風機的輸入端通過管道連通有吸風罩，吸風機的輸出端通過管道與集塵箱右側(cè)的底部連通，在打磨過程中，打開吸風機廢屑通過吸風罩和管道輸送到集塵箱內(nèi)，被過濾網(wǎng)阻擋后廢屑留在集塵箱底部，空氣從出風口處排出，保障作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生性。

(4)集塵箱清洗方便。為了方便集塵箱的清洗，在集塵箱內(nèi)腔的上端固定連接了一個卡座，卡座的內(nèi)表面卡接了過濾網(wǎng)，集塵箱正表面的左端通過合頁活動連接有活動門，活動門正表面的左端設(shè)置了觀察窗，活動門正表面的右端設(shè)置有把手，便于觀察集塵工作情況。

(5)利用打磨電機實現(xiàn)電動打磨。在第三連接板頂部左端固定安裝了打磨電機，打磨電機的輸出軸固定連接在打磨輪上，第三連接板的頂部且位于打磨電機的外側(cè)固定連接有電機罩，防止打磨屑飛濺。

結(jié)語

機械刀具刀刃電動打磨裝置在分析現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)和功能進行了優(yōu)化。主要體現(xiàn)在一是利用液壓桿進行調(diào)節(jié)，支座頂部的左端通過第一液壓桿活動連接在第一連接板上，且第一連接板底部的右端通過調(diào)節(jié)桿活動連接有夾座。二是刃磨刀具的角度可調(diào)節(jié)，在裝置上設(shè)置了連接板、液壓桿、調(diào)節(jié)桿和支撐桿，可對刀具的傾斜角度進行調(diào)節(jié)，方便對不同斜度的刀刃進行打磨，設(shè)置了輸送箱、螺套、螺桿、連接板、連接桿、液壓桿和連接板，根據(jù)需要控制液壓桿伸縮，可對不同厚度的刀具進行打磨處理，并控制輸送電機轉(zhuǎn)動，使打磨輪對刀具進行勻速打磨。通過以上結(jié)構(gòu)的配合，可對不同類型的刀具進行多角度打磨處理，從而為人們的使用帶來極大的便利。