便攜磁附式多功能砂輪修磨器的研制

摘 要：為滿足教學(xué)和實(shí)訓(xùn)生產(chǎn)需要，本文設(shè)計(jì)了一種便攜磁附式多功能砂輪修磨器，它可以針對(duì)不同直徑的砂輪，方便快捷裝配在砂輪機(jī)上;通過(guò)左右移動(dòng)金剛筆的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同寬度砂輪的修整。通過(guò)在修磨器上裝置銑刀，對(duì)銑刀進(jìn)行粗磨，也可以進(jìn)行自制刀具的刃磨。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：砂輪修整;機(jī)械傳動(dòng);絲杠

在車工和數(shù)車的教學(xué)中，刀具的使用以及刃磨是學(xué)生應(yīng)掌握的基本技能之一，各個(gè)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所也有砂輪磨刀室，會(huì)配置多種砂輪機(jī)。

砂輪機(jī)是刃磨各種刀具、工具的常用設(shè)備。也是各實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所要具備的設(shè)備之一。它主要是由基座、砂輪、電動(dòng)機(jī)或其他動(dòng)力源、托架、防護(hù)罩等組成。砂輪作為砂輪機(jī)中不可或缺的組成部分，其使用特性直接決定了磨削效果和磨削品質(zhì)。

一、便攜磁附式多功能砂輪修磨器研發(fā)背景

（一）修整砂輪危險(xiǎn)性高，不易修整

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，初學(xué)者（實(shí)訓(xùn)學(xué)生）因一時(shí)無(wú)法掌握車刀在砂輪機(jī)上刃磨的要領(lǐng)，往往會(huì)因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致砂輪出現(xiàn)不平整、外圓弧面不規(guī)則、橢圓等現(xiàn)象，從而影響刀具的刃磨和砂輪的使用壽命。所以要進(jìn)行定期修整，這樣可使砂輪保持良好的磨削性能和正確的幾何形狀，避免出現(xiàn)砂輪的鈍化、堵塞和外形失真。

（二）銑刀粗磨難度大，學(xué)生難以掌握

銑刀是工廠加工和實(shí)操教學(xué)中銑工常用的刀具。使用率高，磨損率也高，難以刃磨。社會(huì)上出現(xiàn)的磨刀機(jī)規(guī)格較大，不方便攜帶;操作復(fù)雜，需要電動(dòng)，學(xué)生掌握難度大;需要購(gòu)買，機(jī)器易損壞，需要消耗大量人力和資金。

（三）刃磨自制刀具不方便抓握，極其危險(xiǎn)

無(wú)論工廠還是教學(xué)中，都需要自制一些刀具方便加工使用。對(duì)于一些較小尺寸的刀具（如內(nèi)孔車刀的刀片等）難以把握，刃磨很是困難。

因此，設(shè)計(jì)一種既方便安全且效率高的機(jī)械代替手動(dòng)打磨已成為一種必然的趨勢(shì)，實(shí)訓(xùn)教學(xué)中更是如此。

二、便攜磁附式多功能砂輪修磨器裝置結(jié)構(gòu)及概況

（一）便攜磁附式多功能砂輪修磨器設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)對(duì)課題要求的分析研究。在參考技術(shù)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，擬定了如圖所示的修磨器設(shè)計(jì)方案（圖1），以及實(shí)物圖（圖2）。具體參數(shù)見(jiàn)表1。

①底座②共進(jìn)微調(diào)螺釘③緊固螺釘④共進(jìn)移動(dòng)板⑤滑動(dòng)導(dǎo)桿⑥金剛筆

⑦固定座⑧遛板⑨螺母⑩絲杠⑾固定套⑿銷釘⒀手動(dòng)滑板⒁搖手柄

（1）底座裝配強(qiáng)力電磁鐵，平行吸附在砂輪托板上。另單獨(dú)做支架，修磨機(jī)吸附在支架上方便移動(dòng)使用。

（2）采用絲杠手搖傳動(dòng)，可根據(jù)砂輪磨損情況進(jìn)行進(jìn)給?？纱帜?、精磨。

（3）移動(dòng)遛板可裝夾金剛筆、銑刀、特質(zhì)鉆夾頭、特制夾具等。修磨砂輪和刃磨銑刀、內(nèi)孔車刀刀片等。

（4）移動(dòng)遛板上裝置共進(jìn)裝置，可以自由調(diào)控金剛筆等伸出長(zhǎng)度。

（二）主要技術(shù)參數(shù)

縱向手柄最大行程15mm;徑向最大行程70mm;走刀量;轉(zhuǎn)速;吃刀深度。

（三）微進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

微進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由滑動(dòng)絲桿和絲母?jìng)鲃?dòng)組成。動(dòng)力來(lái)自手動(dòng)，使絲桿沿軸向移動(dòng)，從而帶動(dòng)修整部件向上進(jìn)給?；瑒?dòng)絲桿采用梯形螺旋傳動(dòng)。內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。與矩形螺紋相比，傳動(dòng)效率略低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好。如用剖分螺母，還可以調(diào)整間隙。梯形螺紋是最常用的傳動(dòng)螺紋。

所以微進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選用梯形螺旋傳動(dòng)。

（四）修整導(dǎo)程合理設(shè)計(jì)

為了使砂輪表面每顆磨粒都能得到修整，修整導(dǎo)程應(yīng)按照磨粒的平均尺寸來(lái)選擇。這樣，可以使砂輪磨粒的磨損較少，加工表面光潔度較高，功率消耗較小。

三、便攜磁附式多功能砂輪修磨器設(shè)備亮點(diǎn)

（一）操作簡(jiǎn)單

1.修磨器選用手動(dòng)操作，可以根據(jù)需要調(diào)整進(jìn)給快慢。

2.為了方便定位使用，采用強(qiáng)力磁鐵吸附在砂輪托板上，取卸迅速方便。

3.為了精確進(jìn)給，增加了共進(jìn)機(jī)。

（二）功能多樣

一臺(tái)設(shè)備解決了工廠和教學(xué)中的諸多問(wèn)題

1.解決了砂輪磨損維修問(wèn)題。

2.解決了磨床砂輪常見(jiàn)砂輪磨損嚴(yán)重，不易修正的問(wèn)題。

3.解決了學(xué)生粗磨銑刀工藝難度較大的問(wèn)題。

（三）成本低廉

1.就地取材：零部件加工材料為鋼料、鋁料等為各院校教學(xué)常用材料，另有個(gè)別銅棒料。

2.加工使用機(jī)床為一般的車床和銑床，個(gè)別可以用到數(shù)控銑床;學(xué)生均會(huì)操作。

3.裝配簡(jiǎn)單，快捷。

四、企業(yè)反饋使用效果

自主研制的實(shí)訓(xùn)輔助設(shè)備有顯著的教學(xué)和使用優(yōu)勢(shì)。具有先進(jìn)性、綜合性、職業(yè)性、可操作性?？墒共僮魅藛T輕易上手，不需要單獨(dú)培養(yǎng)，節(jié)省了人力和資源成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 薛翰.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[2] 果連成.機(jī)械制圖[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2019.