名称 | 一种刀片刃口钝化装置及方法 |
公开号 | CN118617206A | 公开日 | 2024.09.10 |
申请号 | CN202411114917.4 | 申请日 | 2024.08.14 |
优先权 |
| 法律状态 | 有效 |
申请人 | 崇义章源钨业股份有限公司 | 发明人 | 傅声华 金家成 葛德亮 陈邦明 陈维财 钟志强 傅雨 |
代理机构 | 武汉金睿科知识产权代理事务所(普通合伙) | 代理人 | 原明云 |
IPC分类 | B24B3/36 .刀片的( B24B3/58 优先)[2006.01] B24B41/00 磨削机床或装置的部件,比如机架,床身,滑板,床头箱的 [2006.01] B24B41/06 .工件支架,如可调中心架( B24B37/27 优先)[2012.01] B24B1/00 磨削或抛光的工艺;与此工艺有关的所用辅助设备 [2006.01] B24B7/16 ..用于磨削端面;如量规,辊柱,螺帽,活塞环的端面(用于工件旋转表面和相邻平面的联合磨削入 B24B5/01 )[2006.01] B24C1/08 .用于表面抛光,如使用含液体的磨料 [2006.01] |
CPC分类 | B24B3/36 .刀片的(B24B3/58优先)B24C1/083 ..{去毛刺} B24B7/16 ..用于磨削端面,如量规、滚筒、螺帽、活塞环的端面(用于工件旋转表面和相邻平面的联合磨削入B24B5/01;用于磨削工件斜面的边缘的入B24B9/00) B24B1/00 磨削或抛光的工艺;与此工艺有关的所用辅助设备(以使用专用机床或装置为特征的工艺,见与这些机床或装置相关的分类位置) B24B41/06 .工件支架,如可调固定中心架(B24B 37/27优先) B24B41/005 .{专门适用于磨床的进料或操作装置(专门适用于研磨的进料、安装或卸载装置入B24B 37/345)}
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LOC分类 |
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权利要求数 | 10 | 独权数 | 2 |
文献页数 | 12 | 同族国家/地区 | CN |
同族引文数 | 7 | 同族施引数 | 0 |
摘要 | 本发明属于刀片加工技术领域,具体涉及一种刀片刃口钝化装置及方法,可以有效去除刀片刃口毛刺,并进行刀片刃口钝化处理,可以提高刀片刃口值均匀一致性,提高刀片刃口钝化的效率。采用本发明刀片刃口钝化装置可以提高刀片刃口K值,在加工铸铁工况时能够降低切削力,获得更好的切削效果,可以提高加工寿命30%以上。 |
1.一种刀片刃口钝化装置,其特征在于,包括: 机械手、钝化机构、待加工刀片装盘、加工完成刀片装盘、工作台、计算装置; 通过机械手将待钝化的刀片从待加工刀片装盘转移到钝化机构的装载装置上,当钝化完成后,通过机械手将刀片从钝化机构的装载装置转移到加工完成刀片装盘上; 钝化机构用于刀片刃口钝化,整体呈圆柱形,由保护罩、机架、毛刷导座、毛刷、夹具装载台、刀片夹具组成;保护罩对机械手的一侧为开口,可实时存放刀片;毛刷导座位于机架上,用于安装和固定毛刷,围绕钝化机构圆心均匀分布,使毛刷旋转进行钝化工作;刀片夹具固定在夹具装载台上,与夹具装载台的电磁铁装置连接,将需要加工的刀片装夹固定; 工作台用于放置固定机械手、待加工刀片装盘、加工完成刀片装盘、计算装置; 计算装置装载PLC工业系统,控制机械手、毛刷导座、夹具装载台的运动,实现刀片刃口钝化过程的精准控制。
2.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,钝化机构有三个加工钝化区域,第一个区域是粗磨,第二区域是半精磨,第三个区域是精磨。
3.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,保护罩为钢化玻璃保护罩。
4.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,毛刷导座围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个。
5.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,毛刷由丝状物组成,丝状物是由磨料和粘结剂组成;毛刷内层的材料为不锈钢,毛刷丝状物被固定在毛刷内层上,毛刷内层有通孔,通过孔配合装配在毛刷导座上。
6.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,刀片夹具的形状需要根据刀片的形状来确定,可通过更换不同的刀片夹具来提高钝化机构的通用性,加工不同形状的刀片。
7.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,夹具装载台固定在机架上,围绕机构圆心均匀分布,固定方式为内设电磁铁装置,电磁铁装置设在刀片夹具的中心、刀片的正下方,与刀片的下表面接触。
8.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,待加工刀片装盘放置在工作台上,与机械手水平放置,位置要在机械手的夹取范围之内;待加工刀片装盘上有定位点,利于机械手精准放置和夹取刀片。
9.根据权利要求1所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,加工完成刀片装盘放置在工作台上,与机械手水平放置,与待加工刀片装盘对称,位置要在机械手的夹取范围之内;加工完成刀片装盘上有定位点,利于机械手精准放置和夹取刀片。
10.一种刀片刃口钝化方法,采用权利要求1-9任一项所述的刀片刃口钝化装置,其特征在于,包括如下步骤: S1、取刀片毛坯,先进行表面喷砂去毛刺,在平面磨床上对刀片上下面进行端面磨; S2、采用权利要求1-9任一项所述的刀片刃口钝化装置进行刀片刃口钝化处理。
一种刀片刃口钝化装置及方法
技术领域
[0001] 本发明属于刀片加工技术领域,具体为一种刀片刃口钝化装置及方法。
背景技术
[0002] 硬质合金是由硬质相和粘结相组成,通过粉末冶金工艺方法制备的复合材料,因为其高硬度、高耐磨性、高强度等优异的综合力学性能,而被广泛应用于金属加工切削刀片,切削刀片制造流程通常需要经过模压成型、烧结、刃口钝化及精磨后,因为金属切削加工工作区在切削刃,所以切削刃通常有毛刺、锯齿缺口、粘料等缺陷,如果不进行去除,非常容易导致崩刃,从而导致使用失效,降低刀片使用寿命,影响加工表面质量,同时对于要涂层的刀片,为了提高涂层结合力,硬质合金刀片经常要进行刃口钝化处理。
[0003] 刃口钝化的基本原理是用含磨料的介质以一定的方式作用于刀片刃口,逐渐微量去除刃口材料。现有的方法都存在钝化生产效率低的缺点。目前,硬质合金刀片刃口钝化处理通常采用的方法有如下两种:一种是毛刷钝化方法,该方法是在金属、木料或塑料的基体上,装上金属丝或尼龙丝组成圆盘形丝刷,在电动机带动下高速旋转,刃口受丝刷的摩擦而钝化。该方法存在如下几个方面的不足,丝刷的磨损会导致刃口形状出现偏差,其刃口钝化的一致性很难得以保证;刃口钝化处理效率低,压力过大还会烧伤刃口;需要操作工有较高的操作技能。另一种是振动钝化法,该方法是在容器中盛有硬质合金刀片及磨料,容器以一定的频率和振幅振动,振动时磨料与刀片刃口摩擦而钝化刃口。该方法存在如下几个方面的不足,刀片的装夹方式及振动体质点速度分布不均匀,影响其刃口钝化的一致性,使其刃口钝化一致性不易控制;容易产生硬质合金刀片的崩刃、表面出现微坑状,影响刀片表面粗糙度,钝化后刃口形状和参数一致性和完整性差,刃口钝化处理效率低。
发明内容
[0004] 为解决现有技术存在的问题,本发明的主要目的是提出一种刀片刃口钝化装置及方法。
[0005] 为解决上述技术问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
[0006] 一种刀片刃口钝化装置,包括:
[0007] 机械手、钝化机构、待加工刀片装盘、加工完成刀片装盘、工作台、计算装置;
[0008] 通过机械手将待钝化的刀片从待加工刀片装盘转移到钝化机构的装载装置上,当钝化完成后,通过机械手将刀片从钝化机构的装载装置转移到加工完成刀片装盘上;
[0009] 钝化机构用于刀片刃口钝化,整体呈圆柱形,由保护罩、机架、毛刷导座、毛刷、夹具装载台、刀片夹具组成;保护罩对机械手的一侧为开口,可实时存放刀片;毛刷导座位于机架上,用于安装和固定毛刷,围绕钝化机构圆心均匀分布,使毛刷旋转进行钝化工作;刀片夹具固定在夹具装载台上,与夹具装载台的电磁铁装置连接,将需要加工的刀片装夹固定;
[0010] 工作台用于放置固定机械手、待加工刀片装盘、加工完成刀片装盘、计算装置;
[0011] 计算装置装载PLC工业系统,控制机械手、毛刷导座、夹具装载台的运动,实现刀片刃口钝化过程的精准控制。
[0012] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:钝化机构有三个加工钝化区域,第一个区域是粗磨,第二区域是半精磨,第三个区域是精磨;各区域的夹具装载台都可顺时针或逆时针自转,第一个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为5~10rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同;第二个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为10~30rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同;第三个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为25~50rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同。第一个区域粗磨是通过快速磨削刃口,获得期望的刃口几何轮廓,第三区域精磨是经粗磨、半精磨后的刃口轮廓上进行精细打磨,获得平整而光滑的刃口表面,有利于减少摩擦系数,降低切削阻力,提供刀具使用寿命,第二区域半精磨为实现粗磨向精磨过渡。
[0013] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:保护罩为钢化玻璃保护罩,能防止刀片飞溅和机械故障时零部件的飞出,起到保护作用;另外由于玻璃是透明的,可以实时观察刀片刃口钝化加工状态和进度。
[0014] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:毛刷导座围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个。
[0015] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:毛刷由丝状物组成,丝状物是由磨料和粘结剂组成,丝状物截面为圆形或四边形,当为圆形,其直径为0.2~2mm,当截面为四边形时,四边形长为1~4mm,宽为0.5~2mm;磨料是包括SiC、金刚石的高硬度材料的一种,粘结剂为树脂;刀片的钝化就是通过丝状物接触刀片表面产生磨损来实现的。
[0016] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:毛刷内层的材料为不锈钢,毛刷丝状物被固定在毛刷内层上,毛刷内层有通孔,通过孔配合装配在毛刷导座上;毛刷装配在毛刷导座上可以进行旋转运动,毛刷围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个形成三个钝化加工区域;三个毛刷为可拆卸设计,在工作过程中可以逐一更换毛刷,不影响其他两个毛刷工作。
[0017] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:刀片夹具的形状需要根据刀片的形状来确定,可通过更换不同的刀片夹具来提高钝化机构的通用性,加工不同形状的刀片。
[0018] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:夹具装载台固定在机架上,围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个,每一个夹具装载台可以固定4个刀片夹具,固定方式为内设电磁铁装置,夹具装载台可以围绕钝化机构圆心旋转进行圆周运动,能将刀片旋转至毛刷下进行钝化。
[0019] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:电磁铁装置设在刀片夹具的中心,刀片的正下方,与刀片的下表面接触。
[0020] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:待加工刀片装盘放置在工作台上,与机械手水平放置,位置要在机械手的夹取范围之内。待加工刀片装盘上有定位点,利于机械手精准放置和夹取刀片。
[0021] 作为本发明所述的一种刀片刃口钝化装置的优选方案,其中:加工完成刀片装盘放置在工作台上,与机械手水平放置,与待加工刀片装盘对称,位置要在机械手的夹取范围之内。加工完成刀片装盘上有定位点,利于机械手精准放置和夹取刀片。
[0022] 为解决上述技术问题,根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
[0023] 一种刀片刃口钝化方法,采用上述的刀片刃口钝化装置,包括如下步骤:
[0024] S1、取刀片毛坯,先进行表面喷砂去毛刺,在平面磨床上对刀片上下面进行端面磨;
[0025] S2、采用上述的刀片刃口钝化装置进行刀片刃口钝化处理。
[0026] 本发明的有益效果如下:
[0027] 本发明提出一种刀片刃口钝化装置及方法,可以有效去除刀片刃口毛刺,并进行刀片刃口钝化处理,可以提高刀片刃口值均匀一致性,提高刀片刃口钝化的效率。采用本发明刀片刃口钝化装置可以提高刀片刃口K值,在加工铸铁工况时能够降低切削力,获得更好的切削效果,可以提高加工寿命30%以上。
附图说明
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明刀片刃口钝化装置的结构示意图。
[0030] 图2为钝化机构的侧视图。
[0031] 图3为钝化机构不包括保护罩的结构示意图。
[0032] 图4为钝化机构的夹具装载台和刀片夹具的结构示意图。
[0033] 图5为图3中沿某一毛刷导座中间剖开的剖视图。
[0034] 其中,1、机械手;2、钝化机构;3、待加工刀片装盘;4、加工完成刀片装盘;5、工作台;6、计算装置;2-1、保护罩;2-2、机架;2-3、毛刷导座;2-4、毛刷;2-5、夹具装载台;2-6、刀片夹具。
[0035] 本发明效果的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0036] 下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0037] 本发明提出一种刀片刃口钝化装置及方法,具有如下优势:
[0038] (1)提供一种钢化玻璃保护罩,使用高强度的钢化玻璃,在刀片钝化机构工作时能防止刀片飞溅和机械故障时零部件的飞出,起到保护作用。还具有透明的特点,有利于工作人员观察刀片钝化加工的进度,观察刀片钝化加工的工作情况。
[0039] (2)提供一种毛刷导座用于安装和固定毛刷,围绕机构圆心均匀分布,受计算装置控制能进行上下移动,能让毛刷旋转进行钝化工作。
[0040] (3)提供一种毛刷,外环为加工面,由数量多的丝状物组成,丝状物是由磨料和粘结剂合成的细长圆柱,磨料是SiC、金刚石等高硬度材料的一种,粘结剂为树脂。毛刷内层的材料为不锈钢,毛刷外环加工面的丝状物固定在毛刷内层上,毛刷内层有通孔,通过孔配合装配在毛刷导座上。毛刷装配在毛刷导座上可以进行旋转运动,摩擦刀片表面,使刀片钝化。毛刷围绕机构圆心均匀分布。
[0041] (4)提供一种刀片夹具,固定在夹具装载台上,与夹具装载台的电磁铁装置连接,可以将需要加工的刀片装夹固定,使刀片钝化时稳定不发生偏移,防止出现多钝化或钝化不到位的情况。刀片夹具的形状需要根据刀片的形状来确定。
[0042] (5)提供一种夹具装载台,固定在机架上,围绕机构圆心均匀分布,固定方式为内设电磁铁装置,夹具装载台可以围绕机构圆心旋转进行圆周运动,能将刀片旋转至毛刷外环进行钝化,受计算装置控制。
[0043] (6)提供一种电磁铁装置,位为刀片夹具的中心,刀片的正下方,与刀片的下表面接触。当钝化机工作时,电磁铁装置打开,电磁铁装置具有磁力吸附刀片,使刀片固定在刀片夹具上,刀片需要进行转移时,电磁铁装置关闭,磁力消失,使刀片在刀片夹具上松开,利于机械手转运刀片。通过计算装置的模拟控制,夹具装载台固定刀片夹具刀片进行圆周运动,毛刷导座固定毛刷的进行上下运动,使刀片和毛刷外环高速摩擦接触,高速的摩擦接触让刀片钝化。
[0044] (7)提供一种待加工刀片装盘和加工完成刀片装盘,放置在工作台上,与机械手水平放置,相互对称分布,位置要在机械手的夹取范围之内。装盘上有定位点,利于机械手精准放置和夹取刀片。
[0045] (8)提供一个计算装置,为刃口钝化设备的控制系统,装载PLC工业系统,可以控制机械手的运动、毛刷导座的运动、夹具装载台的运动,使刃口钝化过程的精准控制。内设加工模拟控制软件,可以快速确定加工参数,演示毛刷、刀片及刀片夹具之间的位置关系,通过对毛刷进给量、角度、x值进行快速调整参数,以便在显示界面呈现毛刷、刀片及装载装置的位置关系,便于作业者能够对毛刷位置进行清晰的判断,可以防止毛刷位置不对,导致碰撞到工作台,另外可以预知或动态模拟刃口加工位置关系,方便清晰地了解刃口钝化的实际状态,保证可以加工得到合格的刃口值。
[0046] (9)提供一种刃口钝化方法,可以实现K值在1.5~2.0,在刀具加工铸铁时,获得更好的切削效果,可以提高加工寿命30%以上。这种刃口钝化方法可以在刀片钝化机构上运用,且参数可以输入计算装置加工模拟程序,对数据处理完成后可以模拟加工过程,并控制刀片钝化机构按模拟加工过程运行工作。
[0047] 根据本发明的一个方面,本发明提供了如下技术方案:
[0048] 如图1-5所示,一种刀片刃口钝化装置,包括:
[0049] 机械手1、钝化机构2、待加工刀片装盘3、加工完成刀片装盘4、工作台5、计算装置6;
[0050] 通过机械手1为六轴机械手,将待钝化的刀片从待加工刀片装盘3转移到钝化机构2的装载装置上,当钝化完成后,通过机械手1将刀片从钝化机构2的装载装置转移到加工完成刀片装盘4上;
[0051] 钝化机构2用于刀片刃口钝化,为刃口钝化装置的核心部分,整体呈圆柱形,由保护罩2-1、机架2-2、毛刷导座2-3、毛刷2-4、夹具装载台2-5、刀片夹具2-6组成;保护罩2-1对机械手1的一侧为开口,可实时存放刀片;毛刷导座2-3位于机架2-2上,用于安装和固定毛刷2-4,围绕钝化机构2圆心均匀分布,使毛刷2-4旋转进行钝化工作;刀片夹具2-6固定在夹具装载台2-5上,与夹具装载台2-5的电磁铁装置连接,将需要加工的刀片装夹固定,使刀片钝化时稳定不发生偏移,防止出现多钝化或钝化不到位的情况;
[0052] 工作台5用于放置固定机械手1、待加工刀片装盘3、加工完成刀片装盘4、计算装置6;
[0053] 计算装置6为刃口钝化装置的控制系统,装载PLC工业系统,控制机械手1、毛刷导座2-3、夹具装载台2-5的运动,实现刀片刃口钝化过程的精准控制。
[0054] 优选的,钝化机构2有三个加工钝化区域,第一个区域是粗磨,第二区域是半精磨,第三个区域是精磨;各区域的夹具装载台2-5都可顺时针或逆时针自转,第一个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为5~10rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同;第二个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为10~30rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同;第三个区域的装载台先顺时针自转,然后逆时针自转,自转速度为25~50rpm,顺时针自转次数和逆时针自转次数相同。第一个区域粗磨是通过快速磨削刃口,获得期望的刃口几何轮廓,第三区域精磨是经粗磨、半精磨后的刃口轮廓上进行精细打磨,获得平整而光滑的刃口表面,有利于减少摩擦系数,降低切削阻力,提供刀具使用寿命,第二区域半精磨为实现粗磨向精磨过渡。
[0055] 优选的,保护罩2-1为钢化玻璃保护罩,能防止刀片飞溅和机械故障时零部件的飞出,起到保护作用;另外由于玻璃是透明的,可以实时观察刀片刃口钝化加工状态和进度。
[0056] 优选的,毛刷导座2-3围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个。
[0057] 优选的,毛刷2-4由丝状物组成,丝状物是由磨料和粘结剂组成,丝状物截面为圆形或四边形,当为圆形,其直径为0.2~2mm,当截面为四边形时,四边形长为1~4mm,宽为0.5~2mm;磨料是包括SiC、金刚石的高硬度材料的一种,粘结剂为树脂;刀片的钝化就是通过丝状物接触刀片表面产生磨损来实现的。
[0058] 优选的,毛刷2-4内层的材料为不锈钢,毛刷丝状物被固定在毛刷2-4内层上,毛刷2-4内层有通孔,通过孔配合装配在毛刷导座2-3上;毛刷2-4装配在毛刷导座2-3上可以进行旋转运动,毛刷2-4围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个形成三个钝化加工区域;三个毛刷为可拆卸设计,在工作过程中可以逐一更换毛刷,不影响其他两个毛刷工作。
[0059] 优选的,刀片夹具2-6的形状需要根据刀片的形状来确定,如图4设计了能固定三种不同形状刀片的刀片夹具2-6,可以通过更换不同的刀片夹具2-6来提高机构的通用性,加工不同形状的刀片。
[0060] 优选的,夹具装载台2-5固定在机架2-2上,围绕机构圆心均匀分布,每120°布置一个,共三个,每一个夹具装载台2-5可以固定4个刀片夹具2-6,固定方式为内设电磁铁装置,夹具装载台2-5可以围绕钝化机构2圆心旋转进行圆周运动,能将刀片旋转至毛刷2-4下进行钝化。为了防止钝化不均匀的问题,一是刀片装载台旋转时,通过采取顺时针自转之后逆时针自转,两者自转次数相等,从而保证刃口得到相同的磨损量,保证刃口的均匀性,二是在半精磨、精磨的阶段,减小毛刷单次进给量,降低毛刷转速,三是采用细颗粒的磨料,细软的毛刷,在工作时能保证刃口的整个区域都能被毛刷末端接触加工到,从而提高钝化均匀性。
[0061] 优选的,电磁铁装置设在刀片夹具2-6的中心,刀片的正下方,与刀片的下表面接触。当钝化机构2工作时,电磁铁装置打开,电磁铁装置具有磁力吸附刀片,使刀片固定在刀片夹具2-6上,刀片需要进行转移时,电磁铁装置关闭,磁力消失,使刀片在刀片夹具2-6上松开,利于机械手1转运刀片。通过计算装置6的控制,夹具装载台2-5固定刀片夹具2-6刀片进行圆周运动,毛刷导座2-3固定毛刷2-4的进行上下运动,使刀片和毛刷2-4外环高速接触摩擦,高速的摩擦接触让刀片钝化,同时三个工作毛刷2-4对三个工作夹具装载台2-5固定的12个刀片夹具2-6所装夹的12个刀片进行钝化处理,使刀片钝化机构2工作时工作效率高,加工成本低。
[0062] 优选的,待加工刀片装盘3放置在工作台5上,与机械手1水平放置,位置要在机械手1的夹取范围之内。待加工刀片装盘3上有定位点,利于机械手1精准放置和夹取刀片。
[0063] 优选的,加工完成刀片装盘4放置在工作台5上,与机械手1水平放置,与待加工刀片装盘3对称,位置要在机械手1的夹取范围之内。加工完成刀片装盘4上有定位点,利于机械手1精准放置和夹取刀片。
[0064] 优选的,计算装置6还可以进行加工模拟;所述计算装置6的刃口加工参数包括装载装置高度、装载装置直径、装载装置厚度、刀片厚度、装载装置厚度、刀片内切圆IC和M值、毛刷2-4直径、毛刷2-4进给量、切入角、x值,更进一步地,毛刷2-4进给量、角度、x值可以通过滑动条进行快速调整参数,以便在显示界面呈现毛刷2-4、刀片及装载装置的位置关系,便于作业者能够对毛刷2-4位置进行清晰的判断,可以防止毛刷2-4位置不对,导致碰撞到工作台5,另外可以预知或动态模拟刃口加工位置关系,方便清晰地了解刃口钝化的实际状态,保证可以加工得到合格的刃口值;所述显示界面由毛刷2-4、刀片、装载装置组成,显示界面可以动态随刃口加工参数的调整而动态变化和显示;示意图标注了刀片的IC值、M值和对角线,便于对准确选择刃口加工参数。加工参数可以输入计算装置6加工模拟程序,对数据处理完成后可以模拟加工过程,并控制刀片钝化机构2按模拟加工过程运行工作。
[0065] 根据本发明的另一个方面,本发明提供了如下技术方案:
[0066] 一种刀片刃口钝化方法,采用上述的刀片刃口钝化装置,包括如下步骤:
[0067] S1、取刀片毛坯,先进行表面喷砂去毛刺,在平面磨床上对刀片上下面进行端面磨;
[0068] S2、采用上述的刀片刃口钝化装置进行刀片刃口钝化处理。
[0069] 以下结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明。
[0070] 各实施例均采用上述的刀片刃口钝化装置。
[0071] 实施例1
[0072] 选择铸铁加工车刀片,材质为硬质合金YG6,WC晶粒度1.0~1.5μm,钴磁5.2%,磁力11.78KA/M,硬度HV1500,开裂韧性Kic 12.4 MPa·m1/2,选择刀片型号CNMA120408E平板刀片先进行表面喷砂去毛刺、端面磨处理,磨至图纸公差尺寸;
[0073] 将该刀片有序的摆放在待加工刀片装盘3上,刀片依次按列放置,每一片刀片放置在待加工刀片装盘3上的定位点的正中心,将待加工刀片装盘3放置在工作台5指定区域上;将刀片夹具2-6装配在刀片钝化机构2装载台上,将毛刷2-4装配在毛刷导座2-3上,装配完成后,启动计算装置,将刀片钝化机构2调零,各运动装置调回原点;将待加工刀片装盘3上刀片的高度、IC值输入计算装置,刃口钝化加工参数为:X值:6mm,毛刷2-4进给量:0.2mm,毛刷2-4转速:1000 rpm,顺时针自转15转,逆时针自转15转,装载装置自转速度:60rpm,第一个区域的毛刷2-4的毛刷为SiC粒度180目,第二个区域的毛刷2-4的毛刷为SiC粒度270目,第三个区域的毛刷2-4的毛刷SiC粒度800目。计算装置6设置好后,观察确认是否位置异常,无异常则启动钝化装置进行第一次加工,抽检钝化值是否满足刃口值r和K值的要求范围。启动机械手1,控制机械手1将数控刀片夹取转移到刀片钝化机构2刀片夹具2-6上,刀片夹具2-6电磁铁装置打开,磁吸固定数控刀片毛坯,夹具装载台2-5启动,将三个加工钝化区域的第一批数控刀片毛坯旋转至毛刷2-4加工钝化区域下方,三个毛刷导座2-3启动,使毛刷2-4进行旋转运动和向下运动,毛刷2-4外环加工面高速摩擦三个不同毛刷2-4下的数控刀片表面,进行钝化处理,数控刀片钝化完成后,毛刷导座2-3向上运动一段距离,使毛刷2-4外环加工面不会触碰数控刀片,夹具装载台2-5继续旋转,将三个加工钝化区域的第二批数控刀片毛坯旋转至毛刷2-4加工钝化区域下方,毛刷导座2-3向下运动,毛刷2-4外环加工面高速摩擦数控刀片,进行第二批刀片的钝化处理,第二批刀片钝化完成后,重复以上过程将刀片夹具2-6上的数控刀片毛坯全部加工钝化完成。加工钝化完成后,夹具装载台2-5逐步将加工钝化好的数控刀片毛坯转移到机械手1前方,控制机械手1将加工钝化完成的数控刀片夹取转移至加工完成刀片装盘4,全部夹取转移完成后,机械手1回归原位,刀片钝化机构2回归原位,第一次手动电动操作过程完成。第一次手动点动操作过程完成,整个加工钝化过程无误,操作计算装置6,将机械手1和刀片钝化机构2操作设置为自动加工,机械手1和刀片钝化机构2自动连续加工,将需要加工钝化的批量数控毛坯全部加工钝化完成。若手动点动操作过程出现问题,需要及时调整参数,再进行手动点动操作,观察无误后将机械手1和刀片钝化机构2操作设置为自动加工。将加工完成刀片装盘4上加工钝化完成的数控刀片毛坯转移至下个前处理工序,进行清洗、前处理工作。清洗、前处理工作完成后,转移至涂层工序进行数控刀片的化学气相涂层及涂层后处理。
[0074] 本实施例可以将刃口处理前的刃口r值5.74μm,K值0.68的刀片处理为均匀一致的刃口r值30.17μm,K值1.61的刀片。经刃口处理后的本实施例制备的涂层刀片,进行灰口铸铁干切加工测试,切削参数ap 0.5mm,fn 0.15mm/rev,Vc 350m/s,加工寿命为20min,切削磨损Vb值在0.28。
[0075] 对比例1
[0076] 将待钝化刀片固定,将普通钝化机的尼龙丝对刀片进行磨削进行钝化处理,通过将尼龙丝对刃口进行相对运动达到钝化效果。这种钝化法常用的磨料有碳化硅、立方氮化硼等,经处理得到刃口r值19~40μm,K值0.67~1.34,刃口值一致性差,在切削加工过程中,容易导致切削力大小不一致,局部切削力大的点极易出现应力集中,导致过度磨损、甚至崩刃,最终导致刀片失效无法使用。
[0077] 以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。