刀剪五金产品的磨削工艺特性及设备家具钉

刀剪五金产品的磨削工艺特性及设备

刀剪五金产品的磨削工艺特性及设备 2011年12月09日 来源： 　　刀剪五金产品，大多都要通过磨削工艺来达到剪切面及刃口的锋利要求。近年来，随着磨料的不断完善，大量五金制品、工具类产品，如钳、板手、锯、木工刨刀、工业刀片等，也通过磨削工艺来替代金切加工和抛光，达到提高产品质量和生产效率，降低成本和环境污染的效果。因此，与其相关的专用磨削设备也随之而来。单从国外引进到国内仿制都不同程度地解决了刀剪五金产品的机械化磨削，使之产品质量、生产效率得到了成倍的提高。生产企业对此也十分关注。但是，由于此类设备(刀剪磨床)进口价格不菲、仿制产品又有局限性和价格偏高等因素，使之无法得到大量地应用。如何从刀剪五金产品磨削工艺特性着手，对刀剪磨床进行改良设计，使设备既符合产品的磨削要求；又降低制作成本。有效地把这种先进的机械磨削工艺得到广泛的应用。1　刀剪五金产品磨削工艺特性1.1 磨料　　经过近几年来的不断试制、总结，多数生产厂家选择氧化镁(棱苦土)或树脂砂轮作为磨料，该类磨料以套筒形式成型，磨削工作面在端面，分直口与斜口两种。　　其主要特性表现为：　　(1)磨削效率高：是一般棕、白刚玉砂轮的3～5倍，一次切入深度可达1～３mm。　　(2)工件不易烧伤、变形、退火。尤其适合不锈钢材质。　　(3)自锐性：不需要修整砂轮，磨削面始终保持锋利、平稳。　　(4)缺陷：大面积连续性磨削平面度保持性差，砂轮消耗比其它砂轮快2～4倍。1.2磨削面种类　　刀剪五金产品的磨削面除基本平面、斜面外，还应磨削非平面类成型面，如弧面、波浪面、外凸面、内凹面、螺旋面等。1.3 磨削面技术要求(1)表面质量　　磨削面粗糙度一般要求在Ra1.6～3.2内，刃口、剪切面达Ra0.4～0.8。也可通过调整磨料粒度、线速来获得高质量表面。( 2)成型面精度　　刀剪五金产品成型面的磨削，一般主要靠几何仿形获得，通过仿形板理论曲线逼近法，精度能达到 0.1～0.3mm。(3)内在质量　　刀剪五金产品磨削工艺的一个重要特性，即多数磨削面都是一次性磨出成型，而且往往安排在热处理工艺之后，因此，磨削引起的烧伤、退火都不允许产生。1.4生产效率　　对机械化磨削而言，比手工操作提高3～5倍。其磨削速度一般为10～20mm/s，以单面磨为例，班产可达2500～3000件。运用多面磨、立磨效率还可提高2～４倍。2 、对刀剪磨床的改良设计　　从国外引进的刀剪磨床的实际运行状况来分析，其设备的功能基本能达到刀剪五金产品的磨削要求。深入研究其设计原理以及仿形机构的仿形曲线几何公式量化，得出其设计原理先进、稳定、可靠。再从其机构设置来分析，得出的结论是难以仿制。国外依靠先进的加工技术来达到设备的设计目标以及较高的可靠性。因此，纯粹仿制不现实，会出现有些部件必须依赖进口的不利局面，从而造成制作成本偏高；采取低档次仿制，成本虽降下来了，但可靠性及精度差距则远而不及。利用进口设备的设计原理，对机构设置重新设计，依靠国内零件加工技术，来接近或达到设计目标。实践证明这种方法有一定的可行性。而且还可以运用于其它行业的专用设备的研制开发上。现以西德siepmann公司的SM3-H8刀剪磨床两大部件为例进行改良设计。2.1磨头机构　　国外的磨头普遍采用高精度(B级)组合轴承和相应的高精度支承孔系，对其组装精度检测，主轴经向、端面跳动在0.005mm内，基本无噪声、振动现象。改选主轴承为同类单个组合，根据国内支承孔系加工精度能力，主轴承精度选为C或D级，组装后受力检测，磨削刀剪产品最大切入深度达3mm，空载运转精度经向、端面跳动在0.01～0.015mm内，运行平稳。2.2工件磨削运动机构　　该运动机构工作节拍为：　　工件快速送入磨削定位点→主运动停(付运动磨削量进给)→主运动仿形磨削→主运动快回(付运动复位)　　国外普遍采用液压传动机构来实现高频率、高可靠性的重复运动(400次/h)，针对电气、液压元件而言，国内尚未能达到这种要求，仿制只能进口元件。　　从该机构工况特性来分析，有两大特征，一是往复行程短(250mm)；二是牵引力小(约30kg)。利用两大特性，采用凸轮-摆杆运动机构，来实现上述工况要求。　　由凸轮曲线控制机构变速，利用摆杆使原动力转换成直线运动，从而达到机构设计要求。替代液压传动机械后，整体结构显得简洁、平稳、可靠，制作难度大大下降，并能大幅度降低电气控制复杂程度，故障率、维修成本大幅度低于国内同类型设备。　　通过两大主体部件的改良设计，在同等工效、质量前提下，制作成本能降到进口的1/10，国内同类产品的2/3～1/2，这对刀剪五金行业生产厂家能够普及应用机械磨削工艺将是十分有益的。

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