[发明专利]一种金属剪切刀片复杂曲面的磨削方法

说明书

技术领域

本发明属于剪切刀片的加工方法，具体是一种金属剪切刀片复杂曲面的磨削方法。

背景技术

带有复杂曲面的金属剪切刀片一般使用在钢铁企业的热连轧线上，通常称为弧形飞剪。这类刀片的刃口是由两个或两个以上曲面组成。早期的加工方法是在热处理后，根据热处理前铣出的曲面形状，用手工打磨成形，或是热处理后再用数控铣床加工。以上两种加工方法的缺点是，手工打磨效率低、精度差；数控铣床加工成本高、效率低。若要提高加工效率和精度，对数控磨床的要求较高，目前普通的二轴或三轴联动的数控磨床无法直接磨削所需曲面。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种在普通二轴联动的数控磨床上即可完成高效、简单的金属剪切刀片复杂曲面的磨削方法，能很好地兼顾此类刀片的实际使用尺寸精度要求。

本发明金属剪切刀片复杂曲面的磨削方法如下：

已知金属剪切刀片刃口弧线的圆弧半径和半径方向，根据此种刀片刃口的形状(如图1所示)，确定各刃口曲面的方向和刃口弧线的圆弧半径方向的夹角θ，刃口曲面的近似曲率半径计算公式是：

R′＝R/SINθ

其中：R′——表示近似曲率半径

R——表示刃口圆弧线半径

θ——表示刃口曲面的方向和刃口弧线圆弧半径方向的夹角0°＜θ≤90°

根据公式计算出组成刃口的每个曲面的近似曲率半径R′。

上刃口面由两个曲面组成，且两曲面的交线和刃口平行，两个曲面和刃口弧线圆弧半径方向成θ1、θ2角，磨削刃口面这两个曲面的半径分别为R′＝R/SINθ1、R′＝R/SINθ2。

然后在普通两轴联动数控磨床上，把工件垫上相应角度的斜块，使要磨削的曲面和磨头轴线平行。由数控系统控制，同时移动工作台和磨头，磨削出相应的圆柱面。用同样的方法磨削出其它曲面。

本发明采用近似圆弧法，把复杂的曲面近似成简单的圆柱面，降低了加工难度和对机床整体性能的要求。根据近似圆弧法加工成的刀片完全满足实际使用要求，本发明特别适用带有复杂曲面金属剪切刀片的磨削方法。

附图说明

图1为刀片刃口结构示意图。

图2是刀片刃口X向放大图。

图3为刃口曲面磨削示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种常见复杂曲面金属剪切刀片，刃口3的上刃口面1为水平的半径为R的圆柱面，刃口半径为R的圆弧，下刃口面2为直线AB沿着刃口圆弧扫描得到的曲面，根据刃口曲面的近似曲率半径计算公式R′＝R/SINθ，计算出刃口面的近似面曲率半径R′。

按照计算出组成刃口的每个曲面的近似曲率半径R′进行加工磨削。如图3所示，磨削上刃口面1时，把刀片直接水平放置在两轴联动的数控磨床的工作台上，磨削半径为R。磨削下刃口面2时，在刀片的一面垫上角度为θ的斜块，使下刃口面2水平，磨削半径为R/SINθ。

本发明的上刃口面1可以不是水平的，也可以和刃口弧线圆弧半径方向成角β，则此时刃口面的磨削半径为R/SINβ。

本发明中的磨削方法适用于带有复杂曲面的弧形飞剪的刃口面磨削，还可以适应于刀片淬火前的铣削方法。