加工石材鋸片外圓自制磨削設(shè)備

山東威達(dá)鋸業(yè)有限公司 (文登 264400) 吳登龍 董 政

目前石材鋸片生產(chǎn)企業(yè)通常采用大型立車或大頭車床對鋸片基體的外圓進(jìn)行精加工，但在我們公司的生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)這種加工方法存在兩大缺點:①設(shè)備投資巨大，一臺能加工3500 mm 外圓的立車價格約為100 萬元。②不能直接加工激光切割完產(chǎn)品的外圓(激光切割后鋸片的表面硬度能達(dá)到55 HRC以上，由于硬度高，普通車刀無法加工)。

為了解決以上車削加工存在的兩個缺點，節(jié)省資金，我們公司自己設(shè)計制作了一種簡單的外圓磨削設(shè)備，“以磨代車”對鋸片的外圓進(jìn)行精加工。此設(shè)備外觀如圖1 所示。

1.砂輪及電動機(jī)的選擇

根據(jù)金屬切削原理，確定砂輪的線速度約為24 m/s，砂輪直徑選擇160 mm，計算如下

式中，v 為砂輪線速度 (m/min);d 為砂輪直徑(mm);n 為電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)。

由上述公式計算出砂輪電動機(jī)轉(zhuǎn)速為2860 r/min，我公司選用的是Y90L—2 型電動機(jī)。

2.鋸片定位及夾緊裝置

鋸片采用法蘭盤定位及夾緊并通過軸套直接裝到減速機(jī)上。根據(jù)鋸片的直徑及設(shè)備的空間情況，我公司設(shè)計的法蘭盤直徑為450 mm。

圖1 外圓磨削設(shè)備

3.砂輪裝置

砂輪裝置的組成如圖2 所示。整個砂輪裝置通過砂輪進(jìn)給托板實現(xiàn)快速進(jìn)給，當(dāng)加工時則通過砂輪進(jìn)給燕尾導(dǎo)軌實現(xiàn)砂輪的進(jìn)給。

圖2 砂輪裝置及鋸片輔助定位裝置

4.鋸片輔助定位裝置

為了防止鋸片在磨削過程中產(chǎn)生軸向的擺動，在鋸片外圓處增加了鋸片輔助定位裝置。該裝置安裝在距離鋸片外圓約100 mm 處的位置。如圖2 所示，鋸片輔助定位裝置主要由鋸片保持架、調(diào)節(jié)螺桿、鋸片夾持墊及鎖緊螺母組成。通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿對鋸片進(jìn)行輔助定位。

5.鋸片旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的選擇

鋸片旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的選擇十分關(guān)鍵，如果電動機(jī)功率選擇過小，則導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn);如果電動機(jī)功率選擇過大，則造成資源浪費(fèi)。

依據(jù)公式P=nT/9550 來確定鋸片旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的功率。式中，P 為電動機(jī)功率(kW);T 為鋸片轉(zhuǎn)矩(N·m);n 為電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)。

我公司鋸片最大直徑為3500 mm，厚度為10 mm，經(jīng)過計算，我公司鋸片旋轉(zhuǎn)電動機(jī)選用的是Y132S—8 型，電動機(jī)功率為2.2 kW，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為710 r/min。

6.減速機(jī)

減速機(jī)的選擇主要是根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)速及鋸片需要的線速度來確定。根據(jù)金屬切削原理，鋸片的線速度在20～60 m/min 選擇;依據(jù)公式v=πdn/1000，則計算出鋸片旋轉(zhuǎn)速度在2～7 r/min 之間。如果要達(dá)到7 r/min，則減速機(jī)的減速比要達(dá)到1∶100，如此大減速比的減速機(jī)體積龐大且轉(zhuǎn)速不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，該設(shè)備采用變頻器配減速機(jī)的組合方式對鋸片轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。根據(jù)實際情況我公司選擇了減速比為1∶31.5 的蝸桿減速機(jī)，同時配備了功率2.2 kW 的變頻器對鋸片轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。