加工石材鋸片外圓自制磨削設備

山東威達鋸業有限公司 (文登 264400) 吳登龍 董 政

目前石材鋸片生產企業通常采用大型立車或大頭車床對鋸片基體的外圓進行精加工，但在我們公司的生產過程中發現這種加工方法存在兩大缺點:①設備投資巨大，一臺能加工3500 mm 外圓的立車價格約為100 萬元。②不能直接加工激光切割完產品的外圓(激光切割后鋸片的表面硬度能達到55 HRC以上，由于硬度高，普通車刀無法加工)。

為了解決以上車削加工存在的兩個缺點，節省資金，我們公司自己設計制作了一種簡單的外圓磨削設備，“以磨代車”對鋸片的外圓進行精加工。此設備外觀如圖1 所示。

1.砂輪及電動機的選擇

根據金屬切削原理，確定砂輪的線速度約為24 m/s，砂輪直徑選擇160 mm，計算如下

式中，v 為砂輪線速度 (m/min);d 為砂輪直徑(mm);n 為電動機轉速(r/min)。

由上述公式計算出砂輪電動機轉速為2860 r/min，我公司選用的是Y90L—2 型電動機。

2.鋸片定位及夾緊裝置

鋸片采用法蘭盤定位及夾緊并通過軸套直接裝到減速機上。根據鋸片的直徑及設備的空間情況，我公司設計的法蘭盤直徑為450 mm。

圖1 外圓磨削設備

3.砂輪裝置

砂輪裝置的組成如圖2 所示。整個砂輪裝置通過砂輪進給托板實現快速進給，當加工時則通過砂輪進給燕尾導軌實現砂輪的進給。

圖2 砂輪裝置及鋸片輔助定位裝置

4.鋸片輔助定位裝置

為了防止鋸片在磨削過程中產生軸向的擺動，在鋸片外圓處增加了鋸片輔助定位裝置。該裝置安裝在距離鋸片外圓約100 mm 處的位置。如圖2 所示，鋸片輔助定位裝置主要由鋸片保持架、調節螺桿、鋸片夾持墊及鎖緊螺母組成。通過調整調節螺桿對鋸片進行輔助定位。

5.鋸片旋轉電動機的選擇

鋸片旋轉電動機的選擇十分關鍵，如果電動機功率選擇過小，則導致設備無法正常運轉;如果電動機功率選擇過大，則造成資源浪費。

依據公式P=nT/9550 來確定鋸片旋轉電動機的功率。式中，P 為電動機功率(kW);T 為鋸片轉矩(N·m);n 為電動機轉速(r/min)。

我公司鋸片最大直徑為3500 mm，厚度為10 mm，經過計算，我公司鋸片旋轉電動機選用的是Y132S—8 型，電動機功率為2.2 kW，電動機額定轉速為710 r/min。

6.減速機

減速機的選擇主要是根據電動機轉速及鋸片需要的線速度來確定。根據金屬切削原理，鋸片的線速度在20～60 m/min 選擇;依據公式v=πdn/1000，則計算出鋸片旋轉速度在2～7 r/min 之間。如果要達到7 r/min，則減速機的減速比要達到1∶100，如此大減速比的減速機體積龐大且轉速不能進行調節，為了能實現轉速調節，該設備采用變頻器配減速機的組合方式對鋸片轉速進行控制。根據實際情況我公司選擇了減速比為1∶31.5 的蝸桿減速機，同時配備了功率2.2 kW 的變頻器對鋸片轉速進行無級調節。