硬质合金刀片平面研磨机的运动及结构特点
提要：本文在分析国内各种硬质合金刀片平面研磨机的研磨运动及结构特点基础上、介绍作者从生产实际出发，设计出的一种新型偏心运动刀片平面研磨机。该机不仅结构简单、公道，使用耐久、可靠，而且研磨效果好。
一、前言
机械研磨法是目前国内外加工硬质合金刀片上、下平面的一种主要方法，尤其是可转位铣刀片和用于自动线、加工中心、数控机床等上的较精密级可转位刀片。我国大多数工厂是采用机械研磨法来加工其上、下平面的（以下简称刀片平面）。
研磨刀片平面，通常是在研磨机上进行加工的。刀片平面的研磨质量的好坏和生产率高低等，与研磨机的研磨运动及结构有着密切的关系。为此，本文就研磨机的研磨运动及结构进行研究，以便从生产实际出发，研制出一种新型刀片平面研磨机。
二、行星运动刀片平面研磨机的运动及结构情况分析
目前，国内研磨刀片平面的研磨机，从其运动情况来看，基本上分为两大类：一类是隔离盘作行星运动，另一类是隔离盘作偏心运动。隔离盘作行星运动的刀片平面研磨机，国内主要有两种情况：
1．上、下研磨盘固定不动，研磨运动*由隔离盘的行星运动来完成。这种研磨机的工作原理如图1所示。研磨时，刀片6分别放置在若干个（通常是4、6个）独立的行星盘（即隔离盘）2的各分离通孔中，上研磨盘盛4、下研磨盘5和中心销子盘（即内销子盘）1都固定不动，而外销子盘3以转速n3作旋转运动。并且，行星盘2在外销子盘3的带动下，同时与外梢子盘3作内啮合，与内销子盘1作外啮合，从而行星盘2一边既作自转运动（转速为n2），一边又以转速n7绕中心销子盘1作公转运动（即相当于有一假想系杆7以转速n7带动行星盘2绕中心销子盘1转动）。因此，刀片上任一点的运动轨迹是变态外摆线。这种研磨机不仅可以满足研磨过程对运动及其轨迹的技术要求，而且结构较简单，也轻易保持两研磨盘之间的平行度。但是，其主要缺点是内、外销子盘上的几十个销轴以及与之啮合的行星盘牙齿轻易磨损，需经常维修更换销轴和行星盘。
2．上，下研磨盘旋转，隔离盘作行星运动。这种研磨机的工作原理如图2所示。上研磨盘4，下研磨盘5分别以转速n4、n5作旋转运动，行星盘（即隔离盘）2的运动情况与上一种研磨机类似（以转速n2作自转运动，以转速n7沿外销子盘3作公转运动）。但不同点在于行星盘2由中心销子盘1以转速n1来带动，而外销子盘3是固定不动的。刀片6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2与假想系杆7之间的传动比大小不同，而分别呈内，外摆线或变态内，外摆线。这种研磨机可以满足研磨过程对运动及其轨迹的技术要求。并且，由于上，下研磨盘旋转（可以同向旋转，也可以反向旋转），行星盘的运动仅起进给作用，这样可将行星盘的转速大大降低，从而外销子盘的销轴与行星盘牙齿的磨损，将比上一种研磨机小一些，但磨损严重仍然是个主要向题。
为了解决上述两种行星运动刀片平面研磨机的销轴与隔离盘牙齿轻易磨损的题目，曾作这样的改进：研磨盘作旋转运动，隔离盘只作自转运动，不作公转运动，且采用渐开线齿轮传动来代替销子盘传动，其工作原理如图3所示。
研磨时，刀片4分别装在隔板6的各分离通孔中，隔板6则装在带有齿圈的隔离盘2的内孔中，隔离盘2用压盘5定位，由中心齿轮3以转速n3带动隔离盘2旋转（转速为n2）。为了不让研磨剂甩到渐开线啮合的齿面上，中心齿伦3与隔离盘2的啮合位置略高出下研磨盘1（以n1旋转）一段间隔。这种研磨机的工件运动轨迹是变态外摆线。这样改进虽能有效解决销轴和隔离盘牙齿的急剧磨损题目，但也会带来不能同时研磨刀片的上下两平面及生产率稍低等题目。
三、新型偏心运动刀片平面研磨机
一般来说，隔离盘作偏心运动的刀片平面研磨机，从研磨效率而言，不如隔离盘作行星运动的刀片平面研磨机，所以，在大批量研磨刀片平面时较少采用。但是，由于其具有结构简单，隔离盘等零件不易磨损等优点，只要结构设计公道，对于非专业生产刀片的一般使用工厂，还是有较大实用价值的。下面介绍作者从生产实际出发，设计出的一种新型偏心运动刀片平面研磨机，经广西柳州压缩机总厂，北京内燃机总厂，哈尔滨松江拖拉机厂，山西长治液压件厂等单位多年使用证实，该机结构简单，公道，制造轻易，造价低，操纵方便；隔离盘等零部件不易磨损，不需经常维修更换零部件，使用耐久、可靠；研磨效率较高，质量稳定，使用效果好。
1．研磨机工作原理和基本结构
图4所示为新型偏心运动刀片平面研磨机工作原理和结构示意图。该机由床身部件和床头部件组成。床身部件主要包括：电机1，床身2；减速机构（皮带轮3、4，蜗轮副5、6）。偏心运动机构（蜗轮轴19带动t形槽圆盘16转动，t形螺栓15可在圆盘16上的t形槽内移动调整偏心量，从而使刀片隔离盘9获得偏心转动）；下研磨盘8；螺钉18等。床头部件包括：主轴头11；上研磨盘lo；上研磨盘上下移动机构（转动手柄12、通过齿轮扭和齿条轴14，可使上研磨盘10上下移动）；上研磨盘10上下位置锁紧机构、上研磨盘10转动位置固定机构及调整上研磨盘中心与下研磨盘中心偏心量调节机构（均在主轴头内）等。
研磨刀片时，转动手柄均使上研磨盘10上升到zui高位置并锁紧，把螺钉18由下研磨盘8的槽孔中拔出，把上下研磨盘对中。将被研刀片17放进刀片隔离盘9各分离通孔中，在研磨盘和刀片上加进适量的泥浆状研磨剂（由碳化硼粉或人造金刚石微粉加少许煤油合成），把上研磨盘l0放下压在刀片上，开动电机1，通过减速机构和偏心运动机构使刀片隔离盘9作低速偏心转动，刀片在刀片隔离盘内得到偏心运动并在上、下研磨盘之间实现刀片上、下两平面的同时研磨。
上、下研磨盘自动对研时（用于研磨盘磨损后的修复），把上研磨盘10上升到zui高位置并锁紧；把件15和件9从研磨机上取下来，拔出定位销7，同时把件18插进下研磨盘8的槽孔中，调整上、下研磨盘中心的偏心量；在下研磨盘盘8上加进适量的泥浆状研磨剂，把上研磨盘放下压在下研磨盘上，开动电机1，通过皮带轮8、4和蜗轮副6、5传动。使t形槽圆盘16转动，由螺钉18带动下研磨盘8转动。由于摩擦力作用，下研磨盘8带动上研磨盘10转动，并因上、下研磨盘有一偏心量而相互滑动，从而实现上、下研磨盘的均匀对研。
2．研磨机特点和使用效果
一般来说，单偏心运动研磨机要比行星运动研磨机结构简单。该刀片平面研磨机为单偏心运动结构，结构简单、公道、紧凑、体积小，制造轻易，造价低，而且在研磨刀片时不需要作任何调整找正工作，只要按动电钮，即可自动研磨刀片，操纵简单方便。生产实践证实，该机放置刀片并使刀片产生偏心运动的隔离盘是很不轻易磨损的，不需经常维修和更换零部件，使用耐久，可靠。
上、下研磨盘磨损后的修复，采取直接在该机上进行自动对研，不需将其卸下，这样，既修复简单方便，又能经常保持两研磨盘表面的平面度和平行度．有利于进步刀片平面的研磨质量。
研磨质量的好坏和生产效率的高低，还与研磨运动轨迹有关。该机研磨运动轨迹是拉开的圆环，如图5所示。外形则随研磨压力及摩擦力大小而变化，刀片能较好地走遍整个研磨盘面，研磨行程的同一性也较好。但是。运动的平稳性较差，对于窄长，而高度较高的工件是不适用的。然而，尽大多数的可转位刀片，其长宽比较小，上下平面的高度也较低，所以，该机的研磨运动轨迹能较全面符合刀片研磨运动轨迹的技术要求。生产实践证实，该性能较好地作到研磨效率和研磨质量的兼得。研磨一盘刀片约需60~120min，在每盘中，各刀片的厚度误差及每块刀片上下两平面的平行度误差均在0.0lmm以内。粗糙度可达ra0.4μm以下。
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一、前言
机械研磨法是目前国内外加工硬质合金刀片上、下平面的一种主要方法，尤其是可转位铣刀片和用于自动线、加工中心、数控机床等上的较精密级可转位刀片。我国大多数工厂是采用机械研磨法来加工其上、下平面的（以下简称刀片平面）。
研磨刀片平面，通常是在研磨机上进行加工的。刀片平面的研磨质量的好坏和生产率高低等，与研磨机的研磨运动及结构有着密切的关系。为此，本文就研磨机的研磨运动及结构进行研究，以便从生产实际出发，研制出一种新型刀片平面研磨机。
二、行星运动刀片平面研磨机的运动及结构情况分析
目前，国内研磨刀片平面的研磨机，从其运动情况来看，基本上分为两大类：一类是隔离盘作行星运动，另一类是隔离盘作偏心运动。隔离盘作行星运动的刀片平面研磨机，国内主要有两种情况：
1．上、下研磨盘固定不动，研磨运动*由隔离盘的行星运动来完成。这种研磨机的工作原理如图1所示。研磨时，刀片6分别放置在若干个（通常是4、6个）独立的行星盘（即隔离盘）2的各分离通孔中，上研磨盘盛4、下研磨盘5和中心销子盘（即内销子盘）1都固定不动，而外销子盘3以转速n3作旋转运动。并且，行星盘2在外销子盘3的带动下，同时与外梢子盘3作内啮合，与内销子盘1作外啮合，从而行星盘2一边既作自转运动（转速为n2），一边又以转速n7绕中心销子盘1作公转运动（即相当于有一假想系杆7以转速n7带动行星盘2绕中心销子盘1转动）。因此，刀片上任一点的运动轨迹是变态外摆线。这种研磨机不仅可以满足研磨过程对运动及其轨迹的技术要求，而且结构较简单，也轻易保持两研磨盘之间的平行度。但是，其主要缺点是内、外销子盘上的几十个销轴以及与之啮合的行星盘牙齿轻易磨损，需经常维修更换销轴和行星盘。
2．上，下研磨盘旋转，隔离盘作行星运动。这种研磨机的工作原理如图2所示。上研磨盘4，下研磨盘5分别以转速n4、n5作旋转运动，行星盘（即隔离盘）2的运动情况与上一种研磨机类似（以转速n2作自转运动，以转速n7沿外销子盘3作公转运动）。但不同点在于行星盘2由中心销子盘1以转速n1来带动，而外销子盘3是固定不动的。刀片6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2与假想系杆7之间的传动比大小不同，而分别呈内，外摆线或变态内，外摆线。这种研磨机可以满足研磨过程对运动及其轨迹的技术要求。并且，由于上，下研磨盘旋转（可以同向旋转，也可以反向旋转），行星盘的运动仅起进给作用，这样可将行星盘的转速大大降低，从而外销子盘的销轴与行星盘牙齿的磨损，将比上一种研磨机小一些，但磨损严重仍然是个主要向题。
为了解决上述两种行星运动刀片平面研磨机的销轴与隔离盘牙齿轻易磨损的题目，曾作这样的改进：研磨盘作旋转运动，隔离盘只作自转运动，不作公转运动，且采用渐开线齿轮传动来代替销子盘传动，其工作原理如图3所示。
研磨时，刀片4分别装在隔板6的各分离通孔中，隔板6则装在带有齿圈的隔离盘2的内孔中，隔离盘2用压盘5定位，由中心齿轮3以转速n3带动隔离盘2旋转（转速为n2）。为了不让研磨剂甩到渐开线啮合的齿面上，中心齿伦3与隔离盘2的啮合位置略高出下研磨盘1（以n1旋转）一段间隔。这种研磨机的工件运动轨迹是变态外摆线。这样改进虽能有效解决销轴和隔离盘牙齿的急剧磨损题目，但也会带来不能同时研磨刀片的上下两平面及生产率稍低等题目。
三、新型偏心运动刀片平面研磨机
一般来说，隔离盘作偏心运动的刀片平面研磨机，从研磨效率而言，不如隔离盘作行星运动的刀片平面研磨机，所以，在大批量研磨刀片平面时较少采用。但是，由于其具有结构简单，隔离盘等零件不易磨损等优点，只要结构设计公道，对于非专业生产刀片的一般使用工厂，还是有较大实用价值的。下面介绍作者从生产实际出发，设计出的一种新型偏心运动刀片平面研磨机，经广西柳州压缩机总厂，北京内燃机总厂，哈尔滨松江拖拉机厂，山西长治液压件厂等单位多年使用证实，该机结构简单，公道，制造轻易，造价低，操纵方便；隔离盘等零部件不易磨损，不需经常维修更换零部件，使用耐久、可靠；研磨效率较高，质量稳定，使用效果好。
1．研磨机工作原理和基本结构
图4所示为新型偏心运动刀片平面研磨机工作原理和结构示意图。该机由床身部件和床头部件组成。床身部件主要包括：电机1，床身2；减速机构（皮带轮3、4，蜗轮副5、6）。偏心运动机构（蜗轮轴19带动t形槽圆盘16转动，t形螺栓15可在圆盘16上的t形槽内移动调整偏心量，从而使刀片隔离盘9获得偏心转动）；下研磨盘8；螺钉18等。床头部件包括：主轴头11；上研磨盘lo；上研磨盘上下移动机构（转动手柄12、通过齿轮扭和齿条轴14，可使上研磨盘10上下移动）；上研磨盘10上下位置锁紧机构、上研磨盘10转动位置固定机构及调整上研磨盘中心与下研磨盘中心偏心量调节机构（均在主轴头内）等。
研磨刀片时，转动手柄均使上研磨盘10上升到zui高位置并锁紧，把螺钉18由下研磨盘8的槽孔中拔出，把上下研磨盘对中。将被研刀片17放进刀片隔离盘9各分离通孔中，在研磨盘和刀片上加进适量的泥浆状研磨剂（由碳化硼粉或人造金刚石微粉加少许煤油合成），把上研磨盘l0放下压在刀片上，开动电机1，通过减速机构和偏心运动机构使刀片隔离盘9作低速偏心转动，刀片在刀片隔离盘内得到偏心运动并在上、下研磨盘之间实现刀片上、下两平面的同时研磨。
上、下研磨盘自动对研时（用于研磨盘磨损后的修复），把上研磨盘10上升到zui高位置并锁紧；把件15和件9从研磨机上取下来，拔出定位销7，同时把件18插进下研磨盘8的槽孔中，调整上、下研磨盘中心的偏心量；在下研磨盘盘8上加进适量的泥浆状研磨剂，把上研磨盘放下压在下研磨盘上，开动电机1，通过皮带轮8、4和蜗轮副6、5传动。使t形槽圆盘16转动，由螺钉18带动下研磨盘8转动。由于摩擦力作用，下研磨盘8带动上研磨盘10转动，并因上、下研磨盘有一偏心量而相互滑动，从而实现上、下研磨盘的均匀对研。
2．研磨机特点和使用效果
一般来说，单偏心运动研磨机要比行星运动研磨机结构简单。该刀片平面研磨机为单偏心运动结构，结构简单、公道、紧凑、体积小，制造轻易，造价低，而且在研磨刀片时不需要作任何调整找正工作，只要按动电钮，即可自动研磨刀片，操纵简单方便。生产实践证实，该机放置刀片并使刀片产生偏心运动的隔离盘是很不轻易磨损的，不需经常维修和更换零部件，使用耐久，可靠。
上、下研磨盘磨损后的修复，采取直接在该机上进行自动对研，不需将其卸下，这样，既修复简单方便，又能经常保持两研磨盘表面的平面度和平行度．有利于进步刀片平面的研磨质量。
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