不同的转速通过电机轴端的塔式皮带轮来进行调节,不同的砂轮直径、不同的转速范围所对应的砂轮外圆周的磨削线速度同时列于表1中。
b. 最大刀具尺寸
可磨最大叶根槽铣刀的外径值应为φ500mm以上,最大旋转刀具宽度为200,最大允许刀具重量需在50kg以上。
c. 刀具托架
心轴直径φ100mm,托架心轴轴向调整量10mm以上,托架旋转分度销数量12个。
d. 靠模板
靠模板调整行程为10mm以上,靠模板旋转角度精调整范围:±35'。
2) 磨头结构设计
图8为磨头部分的实物图片。磨头总体结构应使磨头砂轮初始位置中心与刀具中心在同一水平面内;磨头砂轮中心高度应在铅垂方向可调(行程45mm),调整方法可采用在磨头电机端尾部设置一个转动铰链9,由垂直升降手柄6进行调节。可将后角与砂轮升降量的关系换算出来,并用刻线刻在后角指示板上以方便后角磨削时砂轮中心高度的调整。 1.靠模子 2.撑齿支座 3.吸尘口 4.砂轮 5.安全罩 6.砂轮升降手柄 7.磨头水平行程调节手柄 8.砂轮升降锁紧手柄 9.砂轮升降旋转铰链 10.磨头架 11.磨头架水平滑动导轨 图8 磨体总体结构 此外,砂轮应根据磨削刀具的不同可以更换,同时拆卸还应方便。
4 叶根槽铣刀尺
叶根槽铣刀尺寸的测量主要指图2中台阶面的径向尺寸A(-0.03)及B(-0.03)的测量,以及台阶面的轴向相对尺寸C±0.02,D±0.02,E±0.02的测量。显然要靠一般的标准工具显微镜是无法测量的,事实上国外一些制造厂至今仍然采用简易的光学测量装置进行测量,不仅结构简单?测量可靠,而且快捷方便,制造成本低廉。图9为此测量装置的主视图,图10为此测量装置的侧视图。水平测量台3为简易焊接结构件,也可以使用废旧车床带燕尾导轨的床身,将左端部分装上带心轴的圆盘并置于水平位置,垂直测量台9可沿水平测量台的燕尾形导轨作水平方向(X)的移动,其移动的行程量可通过百分表11、12精确测量出来,再借助特制的工具显微镜(放大10倍,图9、图10中件4),可以确定叶根槽铣刀几个台阶径向方向的相对尺寸,即尺寸A(-0.03)及B(-0.03)。图10中的件3是气泡式水平仪,用以使显微镜处于水平位置。显微镜4中的刻线为米字形刻线(见图11),在刀具端部型线处,将刀具圆弧最高点对准铅垂刻线,百分表回零,转动丝杆10使垂直测量台9左移,在中部台阶型线处如图11b右图所示使刀具型线对准显微镜中的刻线,此时百分表读数即为尺寸A(-0.03)的测量值,再移动水平测量台即可测出尺寸B(-0.03)。 1.叶根槽铣刀 2.心轴 3.水平测量台 4.水平显微镜 5.垂直显微镜 6.垂直行程百分表 7.垂直升降台 8.垂直升降丝杆 9.垂直测量台 10.水平移动丝杆 11.水平行程小量程百分表(0.01/格) 12.水平行程大量程百分表(1/格) 图9 叶根槽铣刀尺寸检测装置简图(主视图)
 1.垂直测量台导轨 2.垂直升降台 3.气泡水平仪 4.水平显微镜 图10 叶根槽铣刀检测装置(俯视图) 垂直升降台7可以沿着垂直测量台的燕尾形导轨作上下移动,上下移动的行程可由垂直行程百分表6精确测量,测量值即为叶根槽铣刀轴向台阶面的相对尺寸C±0.02,D±0.02,E±0.02,在显微镜中的对准方法同上。  (a) (b) 1~4.刻线 5.刀具中部台阶型线处 6.刀具端部型线处 图11 显微镜刻线及测量方法 5 问题讨论
1) 关于刀具材料
据了解,有些制造厂采用的刀具材料牌号是粉末冶金高速工具钢。粉末冶金高速工具钢是用粉末冶金方法制造的,其优点是:
从根本上解决了碳化物不均匀性问题,一次碳化物颗粒细小(2~5µm),适宜制成大截面刀具。 由于碳化物颗粒小,可磨性好。 热处理加热时间短,淬火变形小,仅为熔炼高速钢的1/2~1/3。 材料的力学性能决定于冶金质量,抗弯强度和冲击韧性可以做成比熔炼高速钢更高的,适宜作断续切削刀具。
2) 关于刃磨装置砂轮的修磨
经过一定时间的使用后,由于刀具磨屑粘入砂轮,以及砂轮本身的磨损,就必须对砂轮进行修磨。修磨方法同样可以巧妙地运用连杆机构(见图12)的原理。 1.砂轮 2.金刚石笔 3.金刚石笔夹持器 4.支撑杆 5.平底靠模板 6.靠模子 7.铰链 图12 砂轮修磨方法 仅左端A、B两个铰链固定在磨头架上,两连杆再加上可以自由转动的金刚石笔转轴及其平底靠模板,就巧妙地构成了砂轮修磨器。修磨时,只要将金刚石笔转轴从图示左侧转到图示右侧,使靠模板紧靠在靠模子的R上,金刚石笔即可磨出某一后角时的砂轮形状,其R与靠模子完全一样,这样也就保证了刀具型线与刀具靠模板型线一致。
3) 关于仿形磨削的结构方式
从仿形磨削的结构方式上讲,除了上述六连杆机构外,还有气垫式仿形磨削结构,即整个刀具及刀具托架是自由支撑在一个高精度的平台上(如图13),刀具托架底部有四个φ0.4mm的压缩空气出口,靠压缩空气在刀具托架与工作平台间形成的气膜将刀具托架浮起来。但此种结构适合于重量较轻的刀具如一般螺旋铣刀、铰刀、球头铣刀,小型成型铣刀等。对于较大的如长叶片叶根槽铣刀其外径和重量均较大,利用稳定性较好、承载能力较大的连杆机构式磨削装置更为合适。 1.刀具托架 2.气垫 3.工作平台 4.刀具夹持器 5.靠模板 图13 气垫式仿形磨削装置 6 结束语
从以上可以看出,采用六连杆机构的机械式仿形叶根槽铣刀重磨(刃磨)装置及其叶根槽铣刀型线的检测装置从理论上是可行的,而且国外的长期实践也证明其可行性,是一种较为成熟的技术。
利用连杆机构式仿形磨削装置投资较少,并且性能稳定、结构简单、维护方便,可以制成多台规格不一的系列化产品,以满足不同形式、大小的尖齿成型刀具的磨削。
同时,除了可以磨削叶根槽铣刀以外,采用不同的刀具托架、心轴、刀具夹持器、砂轮、撑齿,还可以磨削正前角尖齿球头铣刀、菌形叶根铣刀、螺旋铣刀、螺旋铰刀、一般的叶片型面成型铣刀甚至成型车刀等,用途非常广泛。 ( |