硬质合金可转位刀片的精细刃磨是提高刀片质量的一个重要方面。它包括刃磨两端面、刃磨周边和断屑槽等。在刃磨周边和断屑槽之前,必须先精细刃磨两端面。当前国内外刃磨刀片两端面的方法,归纳起来有四种用金刚石砂轮刃磨用电解磨削方法刃磨,即利用电化学阳极溶解作用和机械作用除去钝化膜和、骨架相结合的原理来磨削用研磨法来刃磨用游离磨粒加工法来刃磨,这种方法在国外已广泛采用,它是将金刚石研磨膏加人合金刀片和经过高硬化处理的特殊合金钢研磨盘之间进行研磨加工的方法。目前国内普遍采用研磨法来刃磨合金刀片

端平面。本文对当前国内外研磨合金刀片所用平面研磨机的运动情况进行分析研究,提出新设计平面研磨机的方案,并对新设计研磨机的运动方式,主要运动参数和运动轨迹进行探讨。

一、当前国内外平面研磨机的运动方式

目前国内外研磨合金刀片的平面研磨机从运动方式来看,基本上分两大类一类是隔离盘作偏心运动,另一类是隔离盘作行星运动。

隔离盘作偏心运动的平面研磨机工作原理为图所示。下研磨盘一般作旋转运动,刀片放置在隔离盘中,并由偏心轴带动,偏心轴旋转方向与下研磨盘相同,但转速不同,上研磨盘的运动有种情况上研磨盘旋转,其旋转方向与下研磨盘相反上研磨盘固定不动上研磨盘可以自由活动,由下研磨盘经过刀片带动而跟着旋转。偏心运动平面研磨机普遍用来作一般零件端平面加工,而用来研磨合金刀片,无论从研磨质量和生产率都不如行星运动和平面研磨机好。

隔离盘作行星运动的平面研磨机的运动又有两种情况。上、下研磨盘固定不动,研磨运动完全由隔离盘的行星运动来完成。其工作原理如图所示。研磨时刀片分别放置在若干个通常是一个独立的行星盘即隔离盘中。研磨时,上研磨盘、下研磨盘和中心销子盘都固定不动,而外销子盘以转速作旋转运动。而行星盘隔离盘在外销子盘带动下,既作自旋运动转速为,同时又以转速绕中心销子盘作公转运动为假想系杆。因此,刀片上任一点的运动轨迹是外摆线图。

上、下研磨盘旋图转,隔备离盘作行星运动。这种研磨机的工作原理如图所示。上研磨盘、下研磨盘分别以转速、作旋转运动,行星盘的运动情况与图相类似,但不同点是行星盘由中心销子盘以转速来带动,而外销子盘是固定不动的。刀片上任一点相对于研磨盘的运动速度是变化的,其运动轨迹根据行星盘与假想系杆之间的传动比大小不同,而分别呈外摆线或内摆线图。外摆线和内摆线的运动轨迹,其研磨行程同一性较好,运动平稳,工件能较好地走遍整个研磨盘的工作表面。这一点行星运动的研磨机能满足研磨过程对运动及运动轨迹的技术要求。但是销子盘上销轴和行星盘上牙齿磨损严重,尤其是上、下盘固定不动的研磨机更为严重,需经常更换销轴和行星盘隔离盘。

二、新设计的平面研磨机的运动及其运动轨迹

对新设计研磨机的运动及其运动轨迹的要求为了保证刀片端平面有高的研磨质量和高生产率,新设计的研磨机的运动和运动轨迹应满足以下要求刀片端平面相对于研磨盘的运动方向应不断变化。这样才能使研磨磨料不断地在新的位置和新的方向上起切削作用,避免在刀片端平面上产生重复轨迹,形成有纹研磨,以获得高的研磨表面质量。研磨过程中的运动,必须使刀片端平面上的每点相对于研磨盘的滑动路程相等即研磨行程的同一性。这样才能保证刀片上各点磨去的余量相同,以保证被研磨刀片的平面度和两端平面间的平行度。研磨运动和运动轨迹的安排,应尽可能

使研磨盘的几何形状精度保持长时间不变。这样可使研磨盘上各点的磨损量相同,既保持研磨盘工作面使用时间,又保证被研磨刀片平面的平面度和平行度。新设计平面研磨机的运动方式根据上述对研磨运动和运动轨迹的条要求,考虑到现有的行星运动平面研磨机的销子轴和隔离盘牙齿严重磨损问题,新设计的研磨机的运动方式应是研磨盘应作旋转运动。隔离盘只作自转运动,不采用隔离盘作行星运动的方式。采用渐开线齿轮传动来代替销子盘传动。由于齿面接触面积小,避免了销子轴与行星盘牙齿的圆弧面接触面积大而磨损严重的缺点。新设计的平面研磨机的工作原理如图所示。研磨时,合金刀片分别装在隔板的各通孔中,隔板则装入带有外齿圈的隔离盘的内孔中,隔离盘用压盘定位,由中心齿轮以转速带动隔离盘旋转速为。为了不让研磨剂甩到啮合齿面上,中心齿轮与隔离盘的齿轮啮合位置略高于下研磨盘一段距离。压盘可以给刀片加压,使刀片获得一定的研磨压力。下研磨盘由双速电机通过传动装置带动旋转转速为、,其旋转方向与中心齿轮相反,而与隔离盘旋转方向相同。这种研磨机特点研磨盘作旋转运动,隔离盘只有自旋运动,不作公转运动,且采用渐开线齿轮传动来代替销子盘传动。新设计平面研磨机的主要运动参数新设计的平面研磨机主要运动参数是工件相对于研磨盘的平均速度。速度周期变换系数大,它表示最大速度、与最低速度之比即久、。。切向加速度。、又、这三个运动参数对加工表面质量,形状精度和研磨生产率有很大影响。经试验表,速度周期变换系数几的大小影响刀片平面总切除量和瞬时生产率,又愈大,材料总切除量和瞬时生产率愈大。我们新设计的平面研磨机,粗研时取又一,精研时又一一。根据几的变化范围,就能确定研磨盘和隔离盘的转速和方向。图为我们设计的研磨机,其研磨盘直径为小,隔离盘直经为小的转速与平均速度分布图。新设计的平面研磨机的运动转迹研磨运动轨迹对被研磨刀片的表面质量、平面度和研磨盘工作面的均匀磨损等影响很大,因此要求研磨运动轨迹不重复,不能形成有纹磨削。图为本研磨机的运动轨迹。设研磨盘的转速为,若将整个系统加以“一”的转速,则研磨盘的转速川一一,这时可认为此研磨盘静止不动,但假想系杆的转速

为。一,即相当于隔离盘沿中心轮作纯滚动,这样隔盘中刀片上任一点。的运动轨迹是变态外摆线或称为短幅外摆线。由于运动轨迹呈摆线,能很好满足研磨过程对研磨运动及其轨迹的技术要求。为了不出现重复轨迹,我们经过长时间研究得出,必须将中心齿轮与隔离盘外齿轮的传动比设计除不尽的小数。

结束语

综上所述,对于外圆磨削,虽有中心架和检测装置的随机跟踪,修整测量,但仍无法向人们显示出其奇数棱形状圆度误差的情况,尤其是采用类似加工曲轴连杆颈定位夹紧模式的机床,若夹紧部位调整不当或磨损,将产生三角棱形圆度误差,造成批量报废。了解了三角棱形圆度误差产生机理通用圆度仪批次抽检,再结合图所示的形辅助检具进行的全检,能使工件形状完全符合产品设计要求,有利于提高产品可靠性。