简易砂轮整形器的设计及应用

2019-07-29陈辉珠

中国设备工程 2019年14期

陈辉珠

（中山市建斌中等职业技术学校，广东中山 528415）

“磨刀”是车工的常见操作，但常用的白刚玉砂轮在使用一段时间后，由于磨刀时使用砂轮磨削位置的不同，经常会导致砂轮面出现凸凹不平的现象，为了维持砂轮的正常使用，必须对砂轮进行修整，目前一般的砂轮修整方法是使用金刚石砂轮笔手动修正。这种修整方法对人的经验和技术要求较高，而且效果和效率都不理想，操作时候还有一定的危险性，存在安全隐患。本文作者结合自身多年的磨刀经验，设计了一款简易砂轮整形器，解决了日常磨刀教学中的各种问题，提高了磨刀操作的安全性。

1 常用砂轮整形方法及弊端

在进行磨刀操作中，当发现砂轮面出现凸凹不平时，必须进行砂轮修整工作，目前常用的修整方法是用手持金刚石笔进行修整，操作如图1所示。手工金刚石笔修整砂轮需要较强的操作经验和技术，通过双手控制来回走动将砂轮修平有较大的难度，同时力度控制不好会越磨越不平，效果和效率都不理想，严重的会导致砂轮破裂，对操作者带来人身伤害。

图1 手持砂轮笔修整砂轮

2 简易砂轮整形器的结构与原理分析

简易砂轮整形器主要由机架部分、调整运动部分、修整运动部分3部分组成。结构如图2所示。

图2 砂轮整形器示意图

机架部分由两对C形定位夹和支架1、支架2组成，定位夹做成半圆环通过4个螺钉锁紧在砂轮电机轴承座的外壳上，将支架1牢牢支撑。支架2通过滑套座可在支架1上前后移动调整，以调节修整器与砂轮片间距的粗调，再通过螺钉锁紧。为了减轻修整器材料的重量和平衡受力度，在砂轮机主轴外壳上各装1个C型定位夹，用1支方连杆固定好，2个固定支架上各装1个高效砂轮修整器，这样两边都有1个支撑力，砂轮机修整治时得到平衡。

修整运动部分，主要是采用1个螺纹传动。由金钢石笔、外套、弹簧、调节螺钉组成。首先要将砂轮笔进行适当的改造，即车出1个颈肩用于挡出弹簧，通过调节螺母，使得金刚石笔的伸出长度合理，达到一个手动纵向进给的目的。螺母的螺距为1mm,也就是说螺母旋转1周金钢石笔移动进给1mm，如果再在螺母上等分刻度就能更好的每次控制金钢石笔的进刀，如图3所示。

图3 修整运动部分结构图

调整部分保证修整运动部分的运动路径与砂轮回转主轴平行。由机架、导杆、传动螺杆、支架、轴承、手柄等组成，采用2根导杆能保证支架移动平稳顺畅，不会振动。通过手匀速摇动手柄使传动螺杆带动支架匀速左右移动，保证金钢石笔与砂轮轴平行，实现横向进刀，将砂轮修正，如图4所示。

图4 调整部分结构图

砂轮修整器修整角度设计，研制角度结构如图5示，需要拆掉一边的调整部分防止碰撞另一边砂轮。支架1与支架2的滑套座采用能活动的轴承联结。支架2相对连接座能自由转动，如砂轮加工燕尾槽时，需要修磨砂轮具有一定角度，这时可以调节两个连接座一前一后调整好角度，修磨角度的大小主要用万能角器来查测，直到达到要求为止，通过用螺钉锁紧。同样通过调整部分带动金钢石笔作倾斜于砂轮的动从而达到修磨角度。

图5 角度调整机构示意图

3 简易砂轮整形器的应用

设计简易砂轮整形器已经应用于日常的砂轮整形中，如图6所示。在实际的使用过程中，我们总结了该设备的一些使用注意要点，主要体现如下。

图6 简易砂轮整形器使用图

（1）不使用时，松开C型定位夹上的螺钉，可以把可调定位主杆向前推移，这样对磨刀的操作不会有碍阻，安全又方便。

（2）使用时，先将C型定位夹拉下到合适的位置螺钉锁紧，再调节支架2与支架1上的位置通过螺钉锁紧，同时调整调整部分的位置保证金钢石笔与砂轮的位置，一般低于砂轮中心1～2mm，顺砂轮转动方向倾斜10～15°，也通过螺钉锁紧。

（3）修整时，开动砂轮，调节修整运动部分的螺母，使金钢石笔慢慢手动纵向进给切入砂轮，再手摇动调整部分的手柄通过传动螺杆带动金钢石笔平行与砂轮轴线的横向进向，完成对砂轮的修整。用金刚石滚轮修整时，千万不能冲撞砂轮表面，以免损坏金钢石笔，进给量也不宜过大，防止砂轮破裂。修整时要用大量的冷却液，以避免金刚石笔因温度剧升而使金刚石碳化、碎裂和过早磨损。

（4）修整砂轮时合理选择每次修去的厚度对于降低砂轮消耗,节约修整工具都十分必要。对砂轮修整的总且在半径方向上大于或等于0.04mm时，就足以恢复砂轮的切削性能。这里要注意的是0.04mm，应以砂轮磨损的最深处开始算起。有些操作者往往把砂轮表面的一层黑的全部修去, 这是没有必要的。

通过在教学和生产中实际使用该简易砂轮整形器发现，该机构具有很大的可操作性，而且具备很多优点，适合在学校或企业中推广使用。

（1）操作方便，安全可靠并能有效防止安全事故的发生。

（2）修整的砂轮锋利，质量好，提高了修整效率。

（3）通过精加工能得到必要的正圆度和平直度，提高光洁度。所以能满足对大砂轮的修整及精磨的技术要求。

（4）能尽可能减少每次的修整总量，砂轮使用寿命可以延长，也减少对金刚石笔的磨损，降低成本。