新型圆钢坯除锈剥皮刀盘系统的开发与研制_张亮

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1、新型圆钢坯除锈剥皮刀盘系统的开发与研制张亮陈彩凤孔晨辉(上海理工大学机械工程学院，上海200093)摘要:针对钢厂车削剥皮机的刀盘在使用过程中所存在调整过程繁琐耗时长、双刀盘结构使生产现场可操作性较差的问题，以常用规格70mm和89mm圆钢坯车削剥皮为面向对象，开发研制新型刀盘结构。采用双规格单刀盘结构;设计具有微调功能的组合刀架，可补偿刀盘系统由于安装及刀具磨损而产生的误差;对刀盘系统进行有限元分析并在结构尺寸上进行优化，以保证刀盘系统的刚性。所研制的新型刀盘具有良好的使用价值。关键词:刀盘调刀组合刀架刀具磨损中图分类号:TH16文献标识码:ADev

2、elopmentandresearchofcutter－plateZHANGLiang，CHENCaifeng，KONGChenhui(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiScienceandTechnologyUniversity，Shanghai200093，CHN)Abstract:Accordingtotheproblemthattoomuchtimewasspentontheadjustingthetoolofthecutterplateandpoormaneuverabilitybecauseofthes

3、tructureofdoubledisc，anewkindofcutter－platewasdesigned．Tocommonlyusespecifications70mmand89mmroundbilletforobject，thenewdesignhasasin-gleplatewithdoublespecifications．Theerrorswhichcausedbyassemblyandwearcanbecompensatedbecausethenewstructurehasthetrimmingfunctioncombinationtool

4、．Onthestructuraldimensionopti-mizationbasedonthefiniteelementanalysiswillensurethesystemstiffness．Thenewcutterhasgoodvalueinuse．Keywords:Cutter－plate;AdjustmentoftheTool;CombinationTools;TheWearoftheTool在日常实践生产中，许多厂家对圆钢坯材都有很的键槽和螺钉孔，这样可以在一个刀盘上的2处不同大的需求，近年来，对其需求量还在不断的上升。目前位置上安装刀具。8个

5、定位键1通过键槽和螺钉2固市场上圆钢坯的品种多，规格尺寸覆盖范围广，因此提定在刀盘上，刀架组合5通过键1定位和螺钉6紧固高圆钢坯的剥皮效率对于企业发展有很大的推动作来实现刀架组合快速定位和夹紧，实现一个刀盘可加［1］用。由于大部分钢坯剥皮机在使用时均存在调刀工2种不同规格的圆钢棒料。当刀盘进行车削加工和对刀不便、刀具磨损后无法补偿等问题，为此有必要时，刀具中微调装置和另一组刀具安装螺孔和键槽都对其进行一系列优化设计，使其不但可以在短时间内完成调整和更换刀具的工作，同时当刀具出现磨损后也可以进行一定的补偿。针对某钢厂车削剥皮机中刀盘的结构进行优化设计，提出一

6、种新型刀盘结构。1新型刀盘结构设计1．1单刀盘结构设计基于企业要求新型刀盘能实现在生产线上调整及使用频率等因素，设计采用单刀盘式结构，如图1a所示，即在刀盘上开了2组(每组4副，均布)连接刀架·37·配有相应的防护板4，以免大量溅射出来的飞屑划伤将其导入HyperMesh进行有限元分析，在有限元分析表面，堵塞其螺纹孔。而在刀盘上开键槽是因为这样的前处理中使用HyperWorks对刀盘系统建立三维接［3］不但可以提高刀具在刀盘上的安装精度，同时也可以触单元，以此来模拟零件之间的接触，并使用Hy-减小在使用时螺栓的压力，从而有效地延长整个系统perWorks自

7、带的Optistruct计算系统来对刀盘的力学的使用寿命。性能以及形变进行了静态线性有限元分析。如图1b所示，当需要加工不同直径的棒料时，只通过分析刀盘的结构可以发现，小刀架与刀架体需卸下刀架组合以及防护板上的螺钉7，然后通过另连接处、刀架体末端、螺栓预拉力、应力集中等因素对一副键将刀架组合安装在相应的位置上，再在原来的整个刀盘受力性能以及形变均有较大影响。在结构设地方装上防护板就可以实现刀盘快速调刀。计中采取相应构造措施，以减少应力集中等不利的影［4］1．2带微调功能的组合刀架设计响，并且在计算时要考虑刀盘在实际使用过程中产如图2所示，组合刀架包括刀架体

8、5，小刀座1以生的振动、工件弯曲和切削力不稳定等不利情况的影及斜楔