[实用新型]一种用于电阻点焊电极的自动修磨器

说明书

技术领域

本实用新型是关于电阻点焊工艺过程中焊接电极修磨的专用工艺装备，更具体地说，本实用新型是关于电阻点焊工艺过程中专用于直线运动型焊钳或固定式点焊机的电极进行自动修磨的修磨器。

背景技术

连续点焊工艺过程中，受高温和高压等苛刻工作负荷的循环作用，电极工作表面的直径与成分、电极表面与工件表面之间的接触面积、接触电阻和接触热阻等均随焊点序数增加不断改变，一系列变化动态改变着点焊接头之间的总电阻值和沿板厚方向的电阻分配比例关系，接头之间产生的电阻热也随电阻分配比例关系的改变而不断重新进行热量再分配，并视热量再分配比例的关系不同，对焊点质量产生不同程度的影响。为了减小因电极表面状态变化过大对焊点质量造成实质性不利影响，生产上均采取定期修磨电极工作表面的方式，以通过将电极直径和电极表面状态限定在一定波动范围内的防范措施，达到将焊点质量离散度约束在允许范围内的目的。

电极修磨器分手动修磨器和自动修磨器两类；因产品类型不同，价格差异悬殊。电极修磨主要拟达到以下目的：其一，将已增大的电极工作表面直径恢复到其初始设定值，即将电极的导电表面直径限定在两次电极修磨期内波动，为保证焊接熔核形成过程中馈电与导热截面面积的相对均衡创造必要条件；其二，去除电极工作表面在点焊过程中形成的各类非电极原始材料，包括合金层与附着物层等，并同时将两电极工作表面修整至与工件表面平行，以最大限度保证电极工作表面与工件表面之间的接触电阻、过程附加电阻和有效馈电截面积等在有限范围内波动，减小各类焊接边界条件的波动和减轻温度场转移等对焊点质量产生的不利影响。手动修磨器使用时需借助人的经验，既要保证置于空间状态的、两个很小的电极工作表面直径的一致性和对应性，同时更要保证已修磨电极表面相对此时尚处于其它位置的工件表面的平行关系，是具有相当难度的工作。已知技术的电极自动修磨器主要存在以下不足：

(1)电极自动修磨器工作时，由上、下电极待修磨工作表面同轴共同夹持一把双面带有刃口的、在固定平面内以电极轴线为回转轴的一体式刃具，相对恒定的电极压力始终作用于刃具两侧刃口之上，以及由刃口转速、电极压力和修磨时间等三参数共同决定电极每次切削修磨量等是现电极修磨器工作时的共同特点，并由此产生如第(2)款所述的各类负面加工属性。

(2)已知技术电极自动修磨器因其共同工作原理决定的各类负面属性：其一，刃具在固定平面上以电极轴线为轴旋转；由于并未采取修磨量位移控制措施，电极工作表面加工的理论轨迹线带一螺旋升角，无法保证修磨后的两电极表面与工件表面之间的平行；其二，为减小动态载荷对刃口冲击的不利影响，大多采用电极压力在刃口上稳定建立后刃口才开始旋转的工作方式，即刃口系在很大电极压力作用下携载启动和转速由零瞬间增加到最大工作转速，对刃口的冲击作用极大；其三，从电极外径到电极轴心，刃口的切削线速度存在着由V＝Vmax到V＝0的变化，即电极外径部位的切削加速度和切削线速度均最大，对刃口的冲击作用最强；距电极轴心一定半径范围内，因切削线速度小于临界切削速度，对电极表面并无切削作用，该区域待切削电极材料与电极表面之间的剥离是刃口旋转碾压与旋转撕裂叠加作用的综合结果，对电极表面电极材料的均匀性和导电能力以及刃口寿命等均存在一定负面影响；其四，为了去除电极轴心部位的待切削金属，考虑到必然存在的电极重复定位精度误差和刃具旋转必要的配合间隙等因素，刃口长度设计上必须穿越轴心，超出轴心的局部刃口在切削过程中承受反刃切削和硬性挤压等恶劣工况，对刃口工作寿命极为不利；其五，重复定位误差精度将造成压力中心的偏移，压力中心偏移将最大限度利用配合间隙使电极修磨表面相对工件表面形成一定的加工偏角，加剧了电极工作表面与工件表面之间的不平行度，进而对电极馈电截面面积的相对稳定和焊点质量等均构成不利影响。

(3)利用电极压力和刃口转速建立切削力，由电极压力、刃口转速和修磨时间等三参数的配合关系决定修磨量，而非通过修磨时电极待修表面与刃口之间的相对位移量控制每次修磨切削量，很难有效控制电极材料的过度切削。

(4)只适用于机器人焊钳中直线运动型焊钳的电极修磨。

实用新型内容