一种多条长线材的节段性连续加工方法技术

本发明专利技术属于冶金领域，具体涉及一种高速线材的节段性加工生产技术及其生产线，特别适合对外径在1毫米以下的金属线材的加工。本发明专利技术采用所需长度的电解槽长度和穿线多孔置入多条线材，即可实现对多条金属线材对应区域的磨削；采用改变工具阴极的形态可磨削出相应的节段性区域内的渐变锥度和形态；采用搅动移除电解层装置可快速无干扰地移除电解溶解层；设定好同步皮带牵引送放线长度，即可确定线材加工的区段；张力收放线单元保证了金属线材在线材释放和加工后线材精确回卷的过程。该连续加工技术及自动化生产线可实现对多条金属线材同时进行节段性磨削加工。时进行节段性磨削加工。时进行节段性磨削加工。

【技术实现步骤摘要】
一种多条长线材的节段性连续加工方法


[0001]本专利技术属于冶金领域，具体涉及一种高速线材的节段性加工生产方法及其生产线，特别适合对外径在1毫米以下的多条金属线材同时自动磨削加工。

技术介绍

[0002]线材作为钢铁或冶金行业的重要产品之一，广泛用于建筑、机械及金属制品或精密制造行业。近年来，线材使用中出现了很多需要将线材的一端磨削成梯度渐变的锥形磨细的情况，通常采用的办法是，利用无心外圆磨床应用无心磨削法磨削线材工件的旋转表面达到线材一端的锥状成型。也就是将线材需磨削成锥状的一端置于在一对高速旋转的砂轮和导轮之间的托板刀板上，线材在同向转动的砂轮与导轮之间转动，导轮以较慢速度同向旋转，带动工件旋转作圆周转动，实现对线材表面的磨削(参见图1)。通过调整导轮轴线的微小倾斜角来实现对砂轮和导轮间形成的锥状间隙，线材被送入此间隙间并进行轴向推进时，在导轮带动下转动，线材的一端转动的表面被砂轮磨削成锥状(参见图2，图3)。
[0003]众所周知，上述的通过无心磨床进行线材一端渐变的锥度磨细精密加工是通过砂轮磨除线材一端楔形部分的物理过程，而且磨削过程通常需要保证满足以下几个必须条件：1)由于磨削加工对砂轮的损耗，磨削前需进行频繁的修整砂轮和导轮的表面，恢复砂轮与导轮间的磨削工件的尺寸要求，磨削精度和磨削要求的渐变锥度才可以得以实现，避免产生线材磨削后前端的磨削角度呈腰形或鼓形；2)磨削前准确地调定并在磨削过程中检测砂轮与导轮间隙距离，以满足线材前端渐变锥度的要求；3)磨削过程中采用大量的切削油进行冲刷，以实现对高速转动的砂轮和加工的线材的冷却，否则会导致砂轮和线材因摩擦磨削发生因过热损伤砂轮表面和加工的线材变形和蠕变；4)经常检查修正和检测砂轮与导轮间支撑线材的托板刀板状况，实时进行调整；5)经常监测产品，即磨削加工后线材前端渐变的锥度变细情况，以便及时修正砂轮表面在加工过程中产生的误差；6)磨削工作结束前，需关断磨削油，使砂轮和导轮空转，甩掉砂轮和导轮上的磨削油，以免再开机时造成砂轮不平衡。
[0004]综上所述，目前广泛采用的对线材的一端的渐变锥度变细的精密加工通常是采用体积较大的高精度的无心磨床进行物理研磨，原理是在同向转动的砂轮与导轮间的设定缝隙间的托板刀板上将金属线材慢慢插入，金属线材在被动转动的过程中，其前端的表层在与砂轮和导轮紧密接触过程中被高速转动的砂轮逐步一薄层一薄层地磨削去掉而最后实现线材前端的渐变性缩小的锥度变化。该过程的不足在于；1)磨削加工过程仅能通过重复地将线材逐条递送和抽出进行逐条线材前端的加工，而无法实现连续的精密磨削加工，因而加工效率低下；2)由于是通过高速运转的砂轮与线材紧密接触过程中，砂轮对金属线材紧密摩擦实现的，所以砂轮必须进行频繁的利用自磨削进行砂轮表面的修整，恢复砂轮表面工作形态后，才能进行后续磨削加工；3)磨削过程必须大量使用会污染环境的切削油，以润滑砂轮和金属线材、并抑制高速物理磨削过程的温升；4)加工过程成本高，效率低。
[0005]无心磨床无法实现在一段线材上进行多节段的渐变锥度磨削：工业及冶金加工中
如需进行对一段长线材多个节段进行磨削变细或渐变性锥度磨削变细(参见图4)，即在一长段线材上加工出多个节段的变细或多个节段的渐变性锥度磨削变细，采用无心磨床的接触性物理磨削的办法则无法进行。其原因在于：(1)无心磨床对线材一端进行磨削加工时，要求该线材在加工过程中随砂轮和导轮转动的同时，线材在砂轮和导轮之间被动转动，在其被动转动的过程中线材前端的表面与砂轮紧密贴合才能被砂轮逐步磨削，否则则无法实现渐变的锥度磨削。由此可以看出，无心磨床对线材的渐变锥度磨削加工只能是在线材的一端才能完成(参见图3)，无法在一段线材上实现对线材的锥度磨细，因此无法进行在一段线材的区间进行锥度磨细。在一些需要对金属线材进行多个区域的渐变性锥度磨细时，无心磨床加工技术无法实现。(2)由于无心磨床加工过程中，尽管被磨削加工的部分仅为该线材的一个前端部分，但加工过程则要求线材全长随砂轮和导轮转动而旋转，才能达到线材的前端与砂轮和导轮紧密接触，继而才能实现对金属线材表面实现渐变性锥度磨细直到线材前端达到锥度变细的要求。这样的全段线材的“跟随”转动要求该金属线材的“跟随”转动同步于无心磨床的砂轮和导轮的转动，因此无心磨床的紧密接触磨削对于要求渐变性锥度变细加工，特别是锥度变细的前端特别细小时，只能在一定长度(通常长度在5米之内，将金属线材置于在可让线材自由“跟随”转动的线材内)线材的一端进行，而无法在线材的非端头处，如线材的中段区域进行。(3)由于渐变性锥度变细的加工要求和加工过程要求金属线材进行同步于砂轮和导轮转动的“跟随”转动，无心磨床渐变锥度磨削加工技术无法对于成卷提供的金属线材进行加工，更无法进行连续的在长线材的某个区间和部位进行磨削加工。(4)无心磨床由于其原理和部件设置上是由体积较大的砂轮和导轮转动紧密接触摩擦完成的，当要求对外径小于0.2毫米的线材进行磨削，此外径已经超出了无心磨床的砂轮与导轮间距的最小范围而无法进行磨削加工。
[0006]采用非接触加工技术(参见文末参考文献2、3)，不仅可免除接触加工过程中所要求的线材“跟随”转动、也可以达到在线材的非端头处，如线材中间的任意区域实现渐变性锥度磨削；配合连续放线和收线装置，可实现线材的连续渐变性锥度变细加工；在上述基础上将多条非接触加工和多条连续收放线并行集成，形成对多条金属线材的连续渐变性锥度变细磨削加工同时进行。非接触磨削加工还因其非接触这一重要特点，可实现对外径最小为0.1毫米的线材进行磨削加工，这远远超出了无心磨床要求被加工线材的外径不可小于0.2毫米的要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种高速线材渐变锥度磨削变细的生产方法及其生产线，以解决目前无心磨床生产中存在的问题，达到节能降耗、高速连续、提升磨削线材外径加工范围(特别是线材外径小于0.2毫米时)、提高生产效益、降低生产成本的目的。其主要的磨削加工过程与以往提出的工具电极加机械精密磨削方法不同(文末参考文献2、3)，本专利技术采用工具电极结合阳极底部高速搅拌电解液提供外力快速移除阳极线材上被溶解的金属表层，使阳极线材表面被溶解的金属沉积层瞬间快速被移除，后续的磨削得以继续进行。而实现了无需外加磨除砂轮、无需复杂的高压超声冲刷进行精密磨削(参见文末的参考文献2、3)，达到了可快速对金属线材进行区段磨削移除的效果。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种非接触实现对多条金属线材渐
变锥度变细的高速线材生产方法和自动化生产线。该生产线依次为：成卷线材线卷张力放线、同步皮带机牵引送线、非接触磨削及清洗、同步皮带牵拉拉线、成卷线材张力收线等。从而一并解决多条金属线材无接触磨削加工的连续加工(参见图5)，并实现了加工过程中线材的连续输送，多卷线材的连续收放。该自动化生产线是由以下4个重要单元集成构成自动化生产线：
[0009]1)非接触的金属线材磨削是由类似于电解抛光和强力电解液搅动移除电解溶解剥除层两项关键复合技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合于多条金属线材节段性磨削加工的自动化生产线，其特征在于，所述的自动化生产线是由电解磨削槽、伺服控制的同步皮带牵引送线和同步皮带牵拉拉线装置、多条成卷线材张力收放线装置、采用程序控制器和触摸显示屏6单元所构成。2.根据权利要求1所述电解磨削槽，其特征在于，该槽的两侧具有穿线多孔，槽底部配备有搅动移除电解层的装置和按磨削需求制作的工具阴极。3.根据权利要求1所述的伺服控制的同步皮带牵引送线和同步皮带牵拉拉线装置，其特征在于，同步皮带牵引送线位于在电解槽阳极线材进...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱子寰，
申请(专利权)人：朱子寰，
类型：发明
国别省市：