金屬棒材端面銑削倒角裝置的設(shè)計

陳加國 翁秀奇

(南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學，江蘇 南京 210023)

毛刺是金屬零部件切削加工過程中必然產(chǎn)生的現(xiàn)象，金屬棒材等橫截面為圓形的工件在機加工過程毛刺現(xiàn)象尤為嚴重，這會降低零件加工精度、增加制造成本及降低生產(chǎn)效率，甚至會污染加工設(shè)備的油路，加劇設(shè)備的磨損。近年來，隨著我國制造業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，毛刺對產(chǎn)品的潛在危害性受到了更多關(guān)注，各生產(chǎn)企業(yè)也對去毛刺工藝越來越重視[1]。

為了去除零件上因機加工產(chǎn)生的毛刺，也為了便于零件裝配，一般在零件端部設(shè)計出倒角。然而，由于金屬棒材形狀的特殊性，導致倒角難度大。傳統(tǒng)銑削倒角裝置自動化程度較低，人機結(jié)合性較差，難以提高金屬棒材等圓形工件的倒角效率。因此本文設(shè)計了一種金屬棒材和鋼管端面銑削倒角裝置，解決了上述問題，方便了加工人員的使用，實用性高，自動化程度高，滿足了市場要求[2-4]。

1 裝置結(jié)構(gòu)

本文所設(shè)計金屬棒材端面銑削倒角裝置依托作者橫向課題進行，對合作企業(yè)的加工設(shè)備進行了改造。改造后裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。該設(shè)計已經(jīng)申報了國家發(fā)明專利，專利申請?zhí)枮?020105173341，專利申請公布號為CN111687469A，目前已經(jīng)進入實質(zhì)審查階段。[5,6]

1.底座，2.支撐板，3.頂板，4.第一直線導軌電機，5.連接塊，6.安裝板，7.第二直線導軌電機，8.第一電動推桿，9.電機，10.倒角刀，11.插接板，12.夾持板，13.固定板，14.第二電動推桿，15.滑槽，16.滑塊，17.防護板，18.插接孔，19.插接條，20.控制面板，21.插接槽，22.站立區(qū)

2 裝置的具體實施方式

如圖1所示，本裝置包括底座1、可縱向水平移動的安裝板6、電機9、倒角刀10、用于固定工件的固定裝置13、防護板17，底座1頂面的一端固定連接有支撐板2，支撐板2的頂部焊接有頂板3；安裝板6的底部固定連接有可橫向水平移動的第一電動推桿8，第一電動推桿8的移動端豎直向下；電機9的頂部與第一電動推桿8的移動端固定連接；倒角刀10與電機9的輸出端同軸固定連接；固定裝置固定連接在底座1的底面；防護板17插接在固定裝置遠離支撐板2一端的頂部，并且防護板17采用透明材質(zhì)鋼化玻璃制成。透明防護板17既起到了防護作用，又不會遮擋使用者視線，一舉兩得。

如圖2所示，頂板3的底部對稱固定連接有兩個第一直線導軌電機4，兩個第一直線導軌電機4的底面均固定連接有連接塊5，連接塊5通過螺栓與安裝板6固定連接。安裝板6的底面固定連接有第二直線導軌電機7，第一電動推桿8通過螺栓固定連接在第二直線導軌電機7的底面。

4.第一直線導軌電機，5.連接塊，6.安裝板，7.第二直線導軌電機

本裝置通過第一直線導軌電機4控制第二直線導軌電機7的縱向水平移動，通過第二直線導軌電機7控制第一電動推桿8的橫向水平移動，通過第一電動推桿8控制電機9的升降，通過電機9帶動倒角刀10對金屬棒材進行倒角，上述結(jié)構(gòu)可保證倒角刀10能在橫向和縱向兩個方向無死角進行倒角工作[7]。

固定裝置由插接板11、夾持板12、固定板13和第二電動推桿14組成，其中插接板11插接在底座1的頂面；固定板13與底座1頂面遠離支撐板2的一端固定連接；第二電動推桿14水平朝向支撐板2，并且第二電動推桿14的末端與固定板13的側(cè)面固定連接；夾持板12的側(cè)面與第二電動推桿14的移動端固定連接，并且夾持板12的底部與底座1的頂面滑動連接。底座1的頂面的兩側(cè)均車有一組用于連接插接板11的插接槽21，插接板11與插接槽21插接，插接板11可根據(jù)工件大小和形狀選擇插接位置，靈活多變。

如圖3所示，底座1的頂面車有兩條用于保持夾持板12平穩(wěn)移動的滑槽15，夾持板12的底部焊接有與滑槽15匹配的滑塊16，并且夾持板12通過滑塊16與滑槽15滑動連接?；?5遠離靠近支撐板2的一端與插接槽21連通?；?5和滑塊16提高了夾持板12水平移動時的穩(wěn)定性，與插接槽21連通的滑槽15為廢屑的清理提供了便利。

固定板13的頂面車有插接孔18，防護板17的底部固定連接有與插接孔18匹配的插接條19，并且防護板17通過插接條19與插接孔18插接。

12.夾持板，15.滑槽，16.滑塊圖3 B處放大結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 3 Enlarged schematic diagram of structure in B

底座1的側(cè)面設(shè)置有向內(nèi)凹陷的站立區(qū)22，站立區(qū)便于操作者站立。如圖4所示，底座1底面的四個頂角處均車有安裝槽23，安裝槽23內(nèi)均固定連接有帶有剎車功能的萬向輪24，萬向輪為本裝置的移動提供了便利。

23.安裝槽，24.萬向輪圖4 倒角裝置的主視圖Fig. 4 Main view of the chamfering device

固定板13遠離第二電動推桿14的一側(cè)固定連接有控制面板20，第一直線導軌電機4、第二直線導軌電機7、第一電動推桿8、電機9和第二電動推桿14均與控制面板20電性連接。使用者可通過控制面板20控制整個裝置的運轉(zhuǎn)，自動化程度高、人機結(jié)合性好。

3 結(jié)束語

金屬棒材機加工過程中的毛刺控制一直是行業(yè)內(nèi)的重點關(guān)注問題，本文設(shè)計的金屬棒材端面銑削倒角裝置可保證倒角刀能無死角進行倒角工作；簡單快捷，靈活多變；夾持板水平移動穩(wěn)定，廢屑清理便利；透明擋板既起到了防護作用，又不會遮擋使用者視線。操作者可通過控制面板控制整個裝置的運轉(zhuǎn)，自動化程度高、人機結(jié)合性好。本裝置提高了工作效率，操作簡便，移動靈活，穩(wěn)定性好，同時也減輕了操作者的勞動強度。本裝置已經(jīng)在合作企業(yè)得到應用，有效的解決了企業(yè)的實際問題，可為金屬棒材加工的同行業(yè)提供相關(guān)經(jīng)驗。解決毛刺問題的途徑很多，我們需要不斷探索研究，設(shè)計出更有效的解決方案[8,9]。