陳加國 翁秀奇

(南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，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(jī)加工過程毛刺現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，這會(huì)降低零件加工精度、增加制造成本及降低生產(chǎn)效率，甚至?xí)廴炯庸ぴO(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(jī)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(jì)出倒角。然而，由于金屬棒材形狀的特殊性，導(dǎo)致倒角難度大。傳統(tǒng)銑削倒角裝置自動(dòng)化程度較低，人機(jī)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(jì)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(shí)用性高，自動(dòng)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(jì)金屬棒材端面銑削倒角裝置依托作者橫向課題進(jìn)行，對合作企業(yè)的加工設(shè)備進(jìn)行了改造。改造后裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。該設(shè)計(jì)已經(jīng)申報(bào)了國家發(fā)明專利，專利申請?zhí)枮?020105173341，專利申請公布號(hào)為CN111687469A，目前已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)審查階段。[5,6]

1.底座，2.支撐板，3.頂板，4.第一直線導(dǎo)軌電機(jī)，5.連接塊，6.安裝板，7.第二直線導(dǎo)軌電機(jī)，8.第一電動(dòng)推桿，9.電機(jī)，10.倒角刀，11.插接板，12.夾持板，13.固定板，14.第二電動(dòng)推桿，15.滑槽，16.滑塊，17.防護(hù)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(shí)施方式

如圖1所示，本裝置包括底座1、可縱向水平移動(dòng)的安裝板6、電機(jī)9、倒角刀10、用于固定工件的固定裝置13、防護(hù)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(dòng)的第一電動(dòng)推桿8，第一電動(dòng)推桿8的移動(dòng)端豎直向下；電機(jī)9的頂部與第一電動(dòng)推桿8的移動(dòng)端固定連接；倒角刀10與電機(jī)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(hù)板17插接在固定裝置遠(yuǎn)離支撐板2一端的頂部，并且防護(hù)板17采用透明材質(zhì)鋼化玻璃制成。透明防護(hù)板17既起到了防護(hù)作用，又不會(huì)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(gè)第一直線導(dǎo)軌電機(jī)4，兩個(gè)第一直線導(dǎo)軌電機(jī)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(dǎo)軌電機(jī)7，第一電動(dòng)推桿8通過螺栓固定連接在第二直線導(dǎo)軌電機(jī)7的底面。

4.第一直線導(dǎo)軌電機(jī)，5.連接塊，6.安裝板，7.第二直線導(dǎo)軌電機(jī)

本裝置通過第一直線導(dǎo)軌電機(jī)4控制第二直線導(dǎo)軌電機(jī)7的縱向水平移動(dòng)，通過第二直線導(dǎo)軌電機(jī)7控制第一電動(dòng)推桿8的橫向水平移動(dòng)，通過第一電動(dòng)推桿8控制電機(jī)9的升降，通過電機(jī)9帶動(dòng)倒角刀10對金屬棒材進(jìn)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(gè)方向無死角進(jìn)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(dòng)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(yuǎn)離支撐板2的一端固定連接；第二電動(dòng)推桿14水平朝向支撐板2，并且第二電動(dòng)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(dòng)推桿14的移動(dòng)端固定連接，并且夾持板12的底部與底座1的頂面滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)連接?；?5遠(yuǎn)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(dòng)時(shí)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(hù)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(hù)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(gè)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(dòng)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(yuǎn)離第二電動(dòng)推桿14的一側(cè)固定連接有控制面板20，第一直線導(dǎo)軌電機(jī)4、第二直線導(dǎo)軌電機(jī)7、第一電動(dòng)推桿8、電機(jī)9和第二電動(dòng)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(gè)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)化程度高、人機(jī)結(jié)合性好。

3 結(jié)束語

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