劉琛¹ 劉慶²
(1．鄭州磨料磨具磨削研究所，鄭州450007)
(2．河南省煤田地質(zhì)局三隊(duì)，新鄉(xiāng)453003)

【摘要】本文介紹的激光焊金剛石鋸片專用砂帶磨弧機(jī)，采用新穎的構(gòu)思、合理的設(shè)計(jì)，使機(jī)器具有優(yōu)越的性能，高的生產(chǎn)效率，磨弧精度高，而且操作方便，更換接觸輪方便。

【關(guān)鍵詞】激光焊金剛和鋸片；砂帶磨弧機(jī)

　　1.概況

　　采用激光焊接方式制造金剛石鋸片是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，與傳統(tǒng)釬焊或壓制燒結(jié)鋸片相比，焊出的鋸片不但外觀好，鋸片精度和強(qiáng)度也大大提高。激光焊金剛石鋸片刀頭內(nèi)圓弧面的加工是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵工序，激光焊金剛石鋸片對(duì)刀頭圓弧面的要求比普通鋸片要高，圓弧面加工質(zhì)量的好壞直接影響鋸片的性能和壽命，良好的圓弧面可以提高鋸片的幾何形狀和尺寸精度，降低鋸片的偏擺量，提高焊接強(qiáng)度，防止脫齒，從而大大改善鋸片的使用性能和壽命。

　　目前，國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家進(jìn)口了激光焊金剛石鋸片生產(chǎn)線，其配備的磨弧機(jī)均為砂輪磨弧機(jī)，使用過程中調(diào)整麻煩，精度難以保證，砂輪經(jīng)常堵塞，效率低，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)線的能力發(fā)揮一。為此，鄭州磨料磨具磨削研究所采用砂帶磨削原理研制了砂帶磨弧機(jī)代替砂輪磨弧機(jī)，磨削激光焊金剛石鋸片刀頭內(nèi)圓弧面，經(jīng)生產(chǎn)使用證明，不僅效果良好，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整更換接觸輪方便，效率極高，安全平穩(wěn)，是新一代理想的磨弧機(jī)。

　　本系列機(jī)采用三輪布置砂帶磨削結(jié)構(gòu)，接觸輪為被動(dòng)輪，磨削各種規(guī)格的鋸片砂帶線速度恒定。本系列機(jī)適用于Ø105-900mm的各種規(guī)格激光焊鋸片刀頭弧面的加工。

　　2 工作原理、結(jié)構(gòu)和工作過程

2．1 工作原理

　　激光焊金剛石鋸片專用砂帶磨弧機(jī)采用砂帶成型磨削原理，如圖1所示。高速旋轉(zhuǎn)的砂帶靠主動(dòng)輪、張緊輪、接觸輪驅(qū)動(dòng)、張緊和支撐，被磨激光焊金剛石鋸片刀頭弧面半徑可滿足以下公式：

　　被加工鋸片刀頭弧面半徑=接觸輪半徑+砂帶厚度

圖1 激光焊金剛石鋸片專用砂帶磨弧機(jī)工作原理圖

　　將被磨激光焊金剛石鋸片刀頭靠在被高速砂帶包裹的接觸輪上，被磨激光焊金剛石鋸片刀頭弧面就被加工出來。

　　現(xiàn)在使用的砂帶采用靜電植砂制造，鋒利而均勻，厚度誤差在±0．1mm，完全能夠滿足激光焊金剛石鋸片刀頭弧面精度要求，激光焊金剛石鋸片刀頭均有非金剛石層，非金剛石層具有很好的可磨性，砂帶壽命長(zhǎng)，一條50×2850規(guī)格的60 砂帶(價(jià)值10元)可磨3000～5000個(gè)刀頭。

2．2 機(jī)器的主要結(jié)構(gòu)

　　本系列機(jī)共分五大部分：

　　(1)機(jī)架部件。機(jī)架部分采用鑄鐵結(jié)構(gòu)，外形美觀，剛性好，吸震。

　　(2)張緊部件。張緊部件包括一個(gè)張緊輪和一套彈簧張緊系統(tǒng)。張緊輪內(nèi)裝一對(duì)向心球軸承，輪子旋轉(zhuǎn)而軸不轉(zhuǎn)，此種結(jié)構(gòu)能很好地滿足高速要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便，在砂帶受力伸長(zhǎng)時(shí)彈簧可自動(dòng)張緊砂帶。

　　(3)驅(qū)動(dòng)輪部件。驅(qū)動(dòng)輪部件安裝在一臺(tái)Y系列2級(jí)電機(jī)上，是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力來源。

　　(4)接觸輪部件。接觸輪部件安裝在一套高精度主軸上，主軸精度可達(dá)到徑跳≤0．005mm，軸跳≤0．01mm，主軸和接觸輪配合面采用1：5錐面連接結(jié)構(gòu)，保證了接觸輪的安裝精度，設(shè)計(jì)了專用撥輪器，拆卸方便。一個(gè)規(guī)格的鋸片刀頭對(duì)應(yīng)一只接觸輪。

　　(5)電器部件。電器部件控制電機(jī)開停，安全方便。

2．3 工作過程

　　機(jī)床簡(jiǎn)圖見圖2所示，根據(jù)所要磨削的刀頭的規(guī)格選擇對(duì)應(yīng)的接觸輪1，并將其固定在主軸上，將鋸片刀頭2成串疊加在夾具3上，夾在夾具夾持架4上并固定牢，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪5，將鋸片刀頭與接觸輪接觸，慢慢進(jìn)刀，直到弧面磨好，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪5，使刀頭脫離砂帶，將夾具3從夾具夾持架4上卸下，重復(fù)上述動(dòng)作，即可對(duì)鋸片刀頭進(jìn)行批量磨弧。(簡(jiǎn)便實(shí)用的磨弧方法是手持鋸片刀頭靠向接觸輪1，輕輕一蹭即可完成磨弧，效率極高，2000—3000刀頭/小時(shí))。

　　3 主要技術(shù)參數(shù)

　　(1)加工鋸片刀頭范圍Ø105 900mm

　　(2)電機(jī)功率2.2kW

圖2 激光焊金剛石鋸片專用砂帶磨弧機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

　　(3)砂帶規(guī)格(兩種) 50mm×2850 A印(Ø390以上用)50mm×2400 A60( Ø340以下用)

　　(4)砂帶線速度 23m／s

　　(5)驅(qū)動(dòng)輪Ø150mm  調(diào)偏輪Ø160mm  接觸輪Ø90-900mm

　　(6)外形尺寸 3000×800×800mm

　　(7)機(jī)器總重 500kg

　　4 應(yīng)用情況

　　本機(jī)自投放市場(chǎng)以來，深得鋸片廠家的青睞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格低廉，僅為砂輪磨弧機(jī)價(jià)格的l／3—1／2，生產(chǎn)效率極高。丹陽(yáng)某廠購(gòu)機(jī)后生產(chǎn)驗(yàn)證情況，以Ø300mm鋸片為例，每分鐘可加工刀頭2000個(gè)，砂帶成本3元／1000只刀頭。