一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，屬于刀具加工【技術(shù)領域】。其步驟為：步驟一、立式磨床處理后得厚度為11mm的縱剪圓盤刀片；步驟二、第一次精磨處理后得厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片；步驟三、再次立式磨床處理后得厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片；步驟四、第二次精磨處理后得厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片；步驟五、在研磨機上進行第三次精磨，第三次精磨包括如下步驟：準備刀片固定工裝；將裝有縱剪圓盤刀片的刀片固定工裝放入研磨機上，同時加入研磨料；啟動研磨機。本發(fā)明制備得到的縱剪圓盤刀片的平面度能夠達到0.001mm，厚度公差達到±0.001mm，滿足了分切高精度的飛機等航天航空板材的需要。
【專利說明】一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及刀具加工【技術(shù)領域】，更具體地說，涉及一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬板材分條機依靠縱剪圓盤刀片在板材上滾動，來完成對板材的無限長剪切動作。金屬板材分條機用于普通金屬板材、鋁板、不銹鋼板、硅鋼板等的縱向滾剪?？v剪圓盤刀片廣泛應用于航天航空、汽車制造、礦山機械、五金制造、家電等行業(yè)。
[0003]分切金屬板材的縱剪圓盤刀片對刀片本身的選材、熱處理工藝以及刀片的耐磨性和抗沖擊性都有極高的要求。目前，刀具生產(chǎn)企業(yè)大多選用一種合金工具鋼作為生產(chǎn)刀片的原材料，其組分按重量百分比計為:c:1.45~1.70% ；Si≤ 0.40% ；Mn: ≤0.40% ；S:≤0.030% ；P≤ 0.030% ；Cr:11.00 ~12.50% ；N1:允許殘余含量≤ 0.25% ；Cu:允許殘余含量≤0.30% ；V:0.15~0.30% ；Mo:0.40~0.60%，其余為Fe。其生產(chǎn)步驟為:(1)鍛造；(2)退火；(3)車加工成形，并留精加工余量；(4)淬火；(5)回火；(6)按圖紙上的技術(shù)要求進行精加工，該刀片選材及加工工藝雖在一定程度上能滿足普通金屬板材的分切，但是當用戶對刀片的精度提出高要求時，很難通過現(xiàn)有技術(shù)中公開的加工方法達到。尤其是用于分切飛機板材的縱剪圓盤刀片，該縱剪圓盤刀片的內(nèi)孔直徑為242mm，外圓直徑為340mm，其厚度為10mm，該縱剪圓盤刀片的平面度要求控制在0.001mm，厚度公差要求在±0.0Olmm,這是現(xiàn)有技術(shù)中的普通加工技術(shù)難以達到的。
[0004]通過專利檢索，已有關(guān)于研磨加工的技術(shù)方案公開，如:中國專利申請?zhí)?00910056439.5,申請日為:2009年8月14日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:碎紙機刀片鋒利研磨組合物、由其制造的研磨片、研磨包和相關(guān)制造工藝，該申請案公開了一種碎紙機刀片鋒利研磨組合物，由51~65%w/w的研磨粉、5~35%w/w的粘稠脂劑和3~30%w/w的添加劑組成，所述粘稠脂劑選自白油、動物油、植物油和硬脂蠟的一種或幾種，所述添加劑選自防銹粉、抗磨粉、防靜電粉和抗氧化粉的一種或幾種，所述研磨粉是天然金剛石粉研磨粉或天然微米石英粉研磨拋光粉，所述研磨粉的目數(shù)為260目，硬度為7。該申請案可對碎紙機刀片進行較好的研磨，且使用方便，但是該申請案的研磨組合物無法滿足平面度要求控制在
.0.001mm，厚度公差要求在±0.0Olmm的高精度縱剪圓盤刀片加工過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中縱剪圓盤刀片的平面度、厚度公差的加工精度較差的不足，提供了一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，縱剪圓盤刀片的平面度能夠達到0.001mm，厚度公差達到±0.001mm。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:[0009]本發(fā)明的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其步驟為:
[0010]步驟一、將經(jīng)過熱處理加工的縱剪圓盤刀片裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片；
[0011]步驟二、將步驟一厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片進行第一次精磨，第一次精磨處理后得厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片；
[0012]步驟三、將步驟二厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片再次裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片；
[0013]步驟四、將步驟三厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片進行第二次精磨，第二次精磨處理后得厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片；
[0014]步驟五、將步驟四厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片裝在研磨機上進行第三次精磨，第三次精磨處理后得厚度為10±0.0Olmm的縱剪圓盤刀片；其中:第三次精磨的步驟如下:
[0015](A)、準備刀片固定工裝:刀片固定工裝為圓盤形結(jié)構(gòu)，該刀片固定工裝上開設有圍繞其中心均勻分布的6個刀片安裝孔，刀片安裝孔為圓形孔狀結(jié)構(gòu)，該刀片安裝孔的圓心與刀片固定工裝的圓心距離為400mm ；
[0016](B)、將第二次精磨處理后厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片安裝在步驟(A)的刀片固定工裝上，并將裝有縱剪圓盤刀片的刀片固定工裝放入研磨機上，同時加入研磨料，該研磨機為精磨平面研磨機；
[0017](C)、步驟(B)完成后啟動研磨機，控制研磨機的研磨盤轉(zhuǎn)速為10r/min，研磨盤的壓下力控制為980N ;研磨30分鐘后停止研磨，將刀片固定工裝中的縱剪圓盤刀片翻面，并將刀片固定工裝中關(guān)于其圓心對稱的兩個縱剪圓盤刀片對調(diào)位置；之后每研磨30min停止研磨，重復上述翻面、對調(diào)操作，研磨時間為3?4小時。
[0018]更進一步地，第三次精磨中步驟(B)的研磨料由綠碳化硅微粉、煤油和機油組成，該研磨料的制備過程如下:
[0019](a)、稱取綠碳化硅微粉和煤油，其中綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3?3.5:1，將上述的綠碳化硅微粉和煤油攪拌混合20分鐘；
[0020](b)、稱取機油，其中綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.1?2.3:1，將機油加入步驟(a)的混合物中，繼續(xù)攪拌混合15分鐘，即得研磨料。
[0021]更進一步地，研磨料的制備過程中，綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3.2:1，綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.2:1。
[0022]3.有益效果
[0023]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0024](I)本發(fā)明的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，通過改進縱剪圓盤刀片的精加工過程，使得在研磨機上進行第三次精磨研磨后平面度達到0.0Olmm,厚度公差達到±0.0Olmm,從而使得本發(fā)明的縱剪圓盤刀片能夠滿足高精度的飛機等航天航空板材分切使用；
[0025](2)本發(fā)明的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其研磨料由綠碳化硅微粉、煤油和機油組成，其中:綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3?3.5:1，綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.1?2.3:1，采用本發(fā)明的研磨料并配合本發(fā)明的研磨操作工藝，研磨后的縱剪圓盤刀片精度高，且光潔度好，能夠避免在加工過程中產(chǎn)生刮痕。
【具體實施方式】
[0026]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0027]實施例1
[0028]本實施例的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其具體步驟為:
[0029]步驟一、將經(jīng)過熱處理加工的縱剪圓盤刀片裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片；其中，本實施例中的熱處理過程如下:
[0030](I)、將粗加工之后的縱剪圓盤刀片放入箱式爐內(nèi)升溫至800°C，其升溫速率為13°C /min,升溫至800°C后保溫80分鐘，保溫后隨爐冷卻至480°C，然后出爐空冷；本實施例中縱剪圓盤刀片的組分按重量百分比計為:C:0.98%，S1:0.30%, Mn:0.40%, Cr:2.10%，Mo:2.30%, V:1.8%, P:0.010%, S:0.010%, Te:0.045%, Zr:0.016%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。(2)、在硝鹽爐中加入工業(yè)亞硝酸鈉并升溫至1090°C，其升溫速率為2V /min，升溫至1090 °C后將步驟(I)中處理的縱剪圓盤刀片放入硝鹽爐中，硝鹽爐內(nèi)繼續(xù)加熱至1090 0C，并保溫18分鐘；其中:縱剪圓盤刀片放入硝鹽爐時，從縱剪圓盤刀片接觸到工業(yè)亞硝酸鈉至全部浸入工業(yè)亞硝酸鈉中的時間為19s ; 申請人:發(fā)現(xiàn)，縱剪圓盤刀片放入硝鹽爐時的速度快慢對淬火效果有一定的影響，通過 申請人:多年的經(jīng)驗積累發(fā)現(xiàn):從縱剪圓盤刀片接觸到工業(yè)亞硝酸鈉至全部浸入工業(yè)亞硝酸鈉中的時間控制在18?20s內(nèi)，此時的淬火效果最好。(3)、將步驟(2)保溫18分鐘后的縱剪圓盤刀片取出，放入淬火油中淬火，在淬火油中的停留時間為10分鐘。(4)、將步驟(3)淬火后的縱剪圓盤刀片放入硝鹽爐中回火，該硝鹽爐內(nèi)的工業(yè)亞硝酸鈉在5小時內(nèi)升溫至550°C，縱剪圓盤刀片在550°C的硝鹽爐內(nèi)保溫4小時，然后空冷。回火后檢測縱剪圓盤刀片的硬度值，硬度值應控制在58?60HRC，如果硬度值超過了硬度控制范圍的上限值，則進行又一次回火處理，硬度值每高1HRC，回火溫度比上一次回火溫度要高10°C，保溫時間為上一次回火時間的0.9倍，然后空冷，最終控制縱剪圓盤刀片硬度值為58?60HRC。本實施例中，第一次回火溫度為550°C，回火時間為4小時，經(jīng)過第一次回火后檢測縱剪圓盤刀片的硬度值為61HRC，硬度值超過了硬度控制范圍的上限值1HRC，所以進行第二次回火處理，第二次回火溫度為560°C，回火時間為3.6小時，第二次回火后檢測縱剪圓盤刀片的硬度值為59HRC，符合58?60HRC的標準。此處，采用本實施例的熱處理技術(shù)方案，通過第一次回火處理后的硬度值一般不會低于58HRC,本發(fā)明通過硝鹽爐淬火、多次回火的方式調(diào)整硬度值，能夠使得縱剪圓盤刀片的硬度能夠更加均勻，本實施例的整個縱剪圓盤刀片的硬度均勻性小于1HRC，有利于提高縱剪圓盤刀片的使用壽命，且能夠有效避免縱剪圓盤刀片崩口。最為關(guān)鍵的是，采用本實施例的熱處理工藝，能夠保證縱剪圓盤刀片的硬度在一定的范圍內(nèi)，且整個縱剪圓盤刀片的硬度均勻性較好，這為縱剪圓盤刀片在研磨機上進行第三次精磨提供了良好的基礎，即:整個縱剪圓盤刀片的硬度均勻性較好，有利于后續(xù)研磨過程中控制縱剪圓盤刀片的平面度達到0.001mm，厚度公差達到±0.001mm。
[0031]步驟二、將步驟一厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片進行第一次精磨，第一次精磨處理后得厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片；
[0032]步驟三、將步驟二厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片再次裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片；
[0033]步驟四、將步驟三厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片進行第二次精磨，第二次精磨處理后得厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片；
[0034]步驟五、將步驟四厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片裝在研磨機上進行第三次精磨，第三次精磨處理后得厚度為10±0.0Olmm的縱剪圓盤刀片；其中:第三次精磨的步驟如下:
[0035](A)、準備刀片固定工裝:刀片固定工裝為圓盤形結(jié)構(gòu)，該刀片固定工裝上開設有圍繞其中心均勻分布的6個刀片安裝孔，刀片安裝孔為圓形孔狀結(jié)構(gòu)，該刀片安裝孔的圓心與刀片固定工裝的圓心距離為400mm ；
[0036](B)、將第二次精磨處理后厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片安裝在步驟(A)的刀片固定工裝上，并將裝有縱剪圓盤刀片的刀片固定工裝放入研磨機上，同時加入研磨料，該研磨機為精磨平面研磨機；本實施例中的研磨料由綠碳化硅微粉、煤油和機油組成，該研磨料的制備過程如下:(a)、稱取綠碳化硅微粉和煤油，其中綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為
3.2:1，將上述的綠碳化硅微粉和煤油攪拌混合20分鐘；(b)、稱取機油，其中綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.2:1，將機油加入步驟(a)的混合物中，繼續(xù)攪拌混合15分鐘，即得研磨料。本實施例中的綠碳化硅微粉是鄭州精益微粉有限公司生產(chǎn)的W14綠碳化硅微粉，采用本實施例的方法制得的研磨料，研磨后的縱剪圓盤刀片精度高，且光潔度好，能夠避免在加工過程中產(chǎn)生刮痕。
[0037](C)、步驟(B)完成后啟動研磨機，控制研磨機的研磨盤轉(zhuǎn)速為10r/min，研磨盤的壓下力控制為980N ;研磨30分鐘后停止研磨，將刀片固定工裝中的縱剪圓盤刀片翻面，并將刀片固定工裝中關(guān)于其圓心對稱的兩個縱剪圓盤刀片對調(diào)位置；之后每研磨30min停止研磨，重復上述翻面、對調(diào)操作，研磨時間為3.5小時后,平面度達到0.001mm，厚度公差達到±0.001mm。 申請人:發(fā)現(xiàn)，刀片固定工裝上刀片安裝孔開設的位置不同，對縱剪圓盤刀片的平面度及厚度公差均有影響，此外，研磨料的組分、研磨過程中的操作工藝對縱剪圓盤刀片的平面度和光潔度均有影響。 申請人:通過多年的經(jīng)驗總結(jié)，并在理論分析的基礎上發(fā)現(xiàn)采用本實施例上述的技術(shù)方案，在研磨機上進行研磨得到的縱剪圓盤刀片的平面度能夠達到0.001mm，厚度公差達到±0.001_。
[0038]實施例2
[0039]本實施例的基本步驟同實施例1，不同之處在于:第三次精磨中步驟(B)的研磨料的制備過程中，綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3:1，綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.1:1。
[0040]實施例3
[0041]本實施例的基本步驟同實施例1，不同之處在于:第三次精磨中步驟(B)的研磨料的制備過程中，綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3.5:1，綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為
2.3:1。
[0042]實施例1?3的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，制備得到的縱剪圓盤刀片的平面度能夠達到0.001_，厚度公差達到±0.001_，滿足了分切高精度的飛機等航天航空板材的需要。
【權(quán)利要求】
1.一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其特征在于，其步驟為: 步驟一、將經(jīng)過熱處理加工的縱剪圓盤刀片裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片； 步驟二、將步驟一厚度為Ilmm的縱剪圓盤刀片進行第一次精磨，第一次精磨處理后得厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片； 步驟三、將步驟二厚度為10.6mm的縱剪圓盤刀片再次裝在立式磨床上，立式磨床處理后得厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片； 步驟四、將步驟三厚度為10.3mm的縱剪圓盤刀片進行第二次精磨，第二次精磨處理后得厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片； 步驟五、將步驟四厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片裝在研磨機上進行第三次精磨，第三次精磨處理后得厚度為10±0.0Olmm的縱剪圓盤刀片；其中:第三次精磨的步驟如下: (A)、準備刀片固定工裝:刀片固定工裝為圓盤形結(jié)構(gòu)，該刀片固定工裝上開設有圍繞其中心均勻分布的6個刀片安裝孔，刀片安裝孔為圓形孔狀結(jié)構(gòu)，該刀片安裝孔的圓心與刀片固定工裝的圓心距離為400 ； (B)、將第二次精磨處理后厚度為10.02mm的縱剪圓盤刀片安裝在步驟(A)的刀片固定工裝上，并將裝有縱剪圓盤刀片的刀片固定工裝放入研磨機上，同時加入研磨料，該研磨機為精磨平面研磨機； (C)、步驟(B)完成后啟動研磨機，控制研磨機的研磨盤轉(zhuǎn)速為10r/min，研磨盤的壓下力控制為980N ;研磨30分鐘后停止研磨，將刀片固定工裝中的縱剪圓盤刀片翻面，并將刀片固定工裝中關(guān)于其圓心對稱的兩個縱剪圓盤刀片對調(diào)位置；之后每研磨30min停止研磨，重復上述翻面、對調(diào)操作，研磨時間為3?4小時。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其特征在于:第三次精磨中步驟(B)的研磨料由綠碳化硅微粉、煤油和機油組成，該研磨料的制備過程如下: (a)、稱取綠碳化硅微粉和煤油，其中綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3?3.5:1，將上述的綠碳化硅微粉和煤油攪拌混合20分鐘； (b)、稱取機油，其中綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為2.1?2.3:1，將機油加入步驟Ca)的混合物中，繼續(xù)攪拌混合15分鐘，即得研磨料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種縱剪圓盤刀片的平面度精加工方法，其特征在于:研磨料的制備過程中，綠碳化硅微粉和煤油的質(zhì)量比為3.2:1，綠碳化硅微粉和機油的質(zhì)量比為 2.2:1。
【文檔編號】B24B37/04GK103707174SQ201310726734
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】劉云飛 申請人:安徽日升機械制造有限公司