一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线及加工方法

技术领域

本申请涉及复合材料加工设备技术领域，尤其是一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线及加工方法。

背景技术

钢铝复合条作为机械制作过程中的一个加工对象，需要利用高速转动的砂轮对钢铝复合条的两侧长边侧壁进行磨削，由于待加工产品为钢铝复合材料，磨削过程需同时磨钢和铝，钢硬，铝软且易粘砂轮，在高速和大磨削量前提下，砂轮所受阻力十分大，震动强烈以及效率低。

而且，磨削后钢铝复合条的边角非常的锋利，且存在较多毛刺，因此还需要进行毛刺清理。并且磨削过程中钢铝复合条受到砂轮的磨削力容易发生应力变形，因此还需要进行矫直处理。通常，钢铝复合条的磨削、毛刺处理和矫直都是在不同的装置或设备上进行处理，比较麻烦。

为此，需要一种能够实现对钢铝复合条的磨削、去毛刺和矫直的同步处理的设备，并解决在高速和大磨削量前提下，砂轮所受阻力大，震动强烈、效率低、尺寸精度差的问题。

发明内容

为了实现对钢铝复合条的磨削、去毛刺和矫直的同步处理，并解决高速和大磨削量前提下，砂轮所受阻力大，震动强烈以及效率低的问题，本申请提供一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线及加工方法。

第一方面、本申请提供一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线，采用如下的技术方案：

一种用于钢铝复合条的磨削设备，包括沿直线方向依次分布的前矫直机构、送料机构、磨削机构、去毛刺机构和后矫直机构，所述前矫直机构用于将未磨削的钢铝复合条矫直并传送至所述送料机构，所述送料机构用于将矫直后的钢铝复合条依次送入所述磨削机构、去毛刺机构和后矫直机构，所述磨削机构设置有两个相间隔的砂轮，两个所述砂轮用于分别对钢铝复合条的两侧长边侧壁进行磨削，所述去毛刺机构对磨削后的钢铝复合条的毛刺进行去除，所述后矫直机构用于将已磨削的钢铝复合条矫直并传出设备；

所述砂轮为CBN砂轮，所述砂轮的磨削面的圆心高度低于钢铝复合材的中心高度，所述砂轮顺着钢铝复合材的传送方向转动。

优选的，所述送料机构包括第一主动辊、第一从动辊、第一皮带、第二主动辊、第二从动辊和第二皮带，所述第一皮带张紧于所述第一主动辊和第一从动辊上，所述第二皮带张紧于所述第二主动辊和第二从动辊上，所述第一皮带与所述第二皮带相间隔，所述第一皮带与所述第二皮带之间用于接触并传送钢铝复合条。

优选的，所述第一主动辊和所述第一从动辊的圆周外壁均绕轴线开设有第一凹槽，所述第一凹槽供所述第一皮带嵌入，所述第二主动辊和所述第二从动辊的圆周外壁均绕轴线开设有第二凹槽，所述第二凹槽供所述第二皮带嵌入。

优选的，所述砂轮的前后均设有固定板，所述固定板之间连接有上限位导板和下限位导板，所述上限位导板和所述下限位导板之间上下间隔且间隙供钢铝复合条穿过。

优选的，所述上限位导板与所述固定板之间设置有上垫片，所述下限位导板与所述固定板之间设置有下垫片。

优选的，所述去毛刺机构包括钢丝刷轮、刷轮电机和丝杆组件，所述钢丝刷轮固定连接于所述刷轮电机的输出轴，所述钢丝刷轮与所述刷轮电机的输出轴同轴；

所述丝杆组件包括顶板、底板、升降板、丝杆和第一导杆，所述顶板和所述底板沿竖向间隔分布，所述第一导杆竖直固定于所述顶板和所述底板之间，所述丝杆竖直转动地设置于所述顶板和所述底板之间，所述升降板与所述丝杆螺纹连接，所述第一导杆穿过所述升降板，所述刷轮电机安装在所述升降板上；

所述丝杆的端部连接有手轮。

优选的，所述去毛刺机构上方设置有压料组件，所述压料组件在去毛刺过程中与钢铝复合条的顶部接触，所述压料组件包括压料轮、轮座、L型架和调节螺杆，所述L型架包括呈L型连接的竖板和横板，所述竖板固定于所述丝杆组件的顶板的一侧，所述横板固定于所述竖板的顶部，所述轮座包括呈倒U形的固定块、第二导杆和连接块，所述压料轮水平转动地设置于固定块内，所述压料轮位于所述钢丝刷轮的正上方，所述压料轮用于接触钢铝复合条的顶部，所述第二导杆设置有两根，两根所述第二导杆均竖直固定于所述固定块的顶部，两根所述第二导杆的上端均向上贯穿所述横板并连接于同一块所述连接块，所述调节螺杆与所述连接块螺纹连接。

第二方面，一种用于钢铝复合条的加工方法，采用上述用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线，包括以下步骤：

S1：待加工的钢铝复合条置于前矫直机构内，开始初次矫直；

S2：初步矫直后，前矫直机构将钢铝复合条传送到送料机构，送料机构将钢铝复合条进一步传送至磨削机构，磨削机构对钢铝复合条的两侧长边侧壁进行磨削；

S3：磨削完毕后，钢铝复合条传送至去毛刺进行去毛刺；

S4：毛刺清理完毕后，钢铝复合条传送至后矫直机构进行二次矫直。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、通过磨削机构、去毛刺机构、前矫直机构和后矫直机构能够实现对钢铝复合条的磨削、去毛刺和矫直的同步处理；

2、CBN砂轮由内至外分为软磨削料区和硬磨削料区(即CBN区域)，使软磨削料区对应磨削钢铝复合条的铝部分，软磨削料区的硬度低于硬磨削料区的硬度，其中主要利用CBN区域对钢铝复合条进行磨削，砂轮磨削面内外圈的硬度差异用于抵消内外圈磨削损耗的差异，从而减缓磨削过程中产生的震动，以解决高速和大磨削量前提下，砂轮损耗大，砂轮所受阻力大，震动强烈以及效率低的问题；

3、钢铝复合条在接触砂轮的一瞬间，转动的砂轮会作用于钢铝复合条并使其向上和向前运动，钢铝复合条在离开砂轮前，转动的砂轮会使钢铝复合条向下和向前运动，使得整个磨削过程中砂轮都会带动钢铝复合条向前运动，从而减少钢铝复合条在磨削过程中受到的阻力，易于将钢铝复合条向前传送。

附图说明

图1是本申请实施例中磨削设备的整体结构图；

图2是本申请实施例中图1的另一视角图；

图3是本申请实施例中送料机构和磨削机构的部分结构示意图；

图4是本申请实施例中去毛料机构和压料组件的结构示意图。

附图标记说明：1、前矫直机构；11、第一辊轴；2、送料机构；21、第一主动辊；22、第一从动辊；23、第一皮带；24、第二主动辊；25、第二从动辊；26、第二皮带；3、磨削机构；31、砂轮；4、去毛刺机构；41、钢丝刷轮；42、刷轮电机；43、顶板；44、底板；45、升降板；46、丝杆；47、第一导杆；48、皮带轮；49、调节轴承；410、手轮；5、后矫直机构；51、第二辊轴；61、固定板；62、上限位导板；63、上垫片；64、下限位导板；65、下垫片；71、压料轮；72、固定块；73、第二导杆；74、连接块；75、竖板；76、横板；77、调节螺杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本申请实施例公开一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线，参照图1和图2，包括沿直线方向依次分布的前矫直机构1、送料机构2、磨削机构3、去毛刺机构4、后矫直机构5，在本实施例中，该加工线用于加工长度≥3M的钢铝复合条。其中，前矫直机构1用于将未磨削的钢铝复合条矫直并传送至送料机构2，以在磨削前提供直线度合格的钢铝复合条，送料机构2用于将矫直后的钢铝复合条依次送入磨削机构3、去毛刺机构4和后矫直机构5，磨削机构3设置有两个相间隔的砂轮31，两个砂轮31用于分别对钢铝复合条的两侧长边侧壁进行磨削，去毛刺机构4对磨削后的钢铝复合条的毛刺进行去除，后矫直机构5用于将已磨削的钢铝复合条矫直并传出设备，以在加工后提供直线度合格的钢铝复合条。

具体的，参照图1和图2，前矫直机构1包括多个第一辊轴11，多个第一辊轴11之间两两成组，多组第一辊轴11之间沿水平方向排列，在前矫直机构1的前半段，同组的第一辊轴11之间竖向间隔，在前矫直结构的后半段，同组的第一辊轴11之间水平间隔，多个第一辊轴11之间通过齿轮结构和电机实现同步转动。后矫直机构5包括多个第二辊轴51，多个第二辊轴51之间两两成组，多组第二辊轴51之间沿水平方向排列，同组的第二辊轴51之间竖向间隔，多个第二辊轴51之间同样通过齿轮结构和电机实现同步转动。前矫直机构1和后矫直机构5的结构和原理为现有技术，因此不再过多赘述。

参照图3，送料机构2包括第一主动辊21、第一从动辊22、第一皮带23、第二主动辊24、第二从动辊25和第二皮带26，其中，第一主动辊21、第一从动辊22、第二主动辊24、第二从动辊25之间的直径相等且轴线方向均为竖直方向，第一主动辊21和第二主动辊24均连接有送料电机。第一主动辊21和第一从动辊22之间沿钢铝复合条的传送方向间隔分布，第一皮带23张紧于第一主动辊21和第一从动辊22上。第一主动辊21和第一从动辊22的圆周外壁均绕轴线开设有第一凹槽，第一凹槽供第一皮带23嵌入。第二主动辊24和第二从动辊25之间沿钢铝复合条的传送方向间隔分布，第二皮带26张紧于第二主动辊24和第二从动辊25上，第二主动辊24和第二从动辊25的圆周外壁均绕轴线开设有第二凹槽，第二凹槽供第二皮带26嵌入。第一皮带23与第二皮带26相间隔，第一皮带23与第二皮带26之间用于接触并传送钢铝复合条，第一凹槽和第二凹槽分别使第一皮带23和第二皮带26稳定运动。

参照图3，两个砂轮31的磨削面相对，两个砂轮31均连接有砂轮电机，两个砂轮31的磨削面分别用于接触并磨削钢铝复合条的两侧长边侧壁。两个砂轮31均为CBN砂轮，CBN砂轮砂轮硬度高，磨削力强，并且CBN砂轮的磨削面沿径向分为两个区，由内至外分为软磨削料区和硬磨削料区(即CBN区域)，软磨削料区的硬度低于硬磨削料区的硬度，其中主要利用CBN区域对钢铝复合条进行磨削，砂轮磨削面内外圈的硬度差异用于抵消内外圈磨削损耗的差异，从而减缓磨削过程中产生的震动，以解决高速和大磨削量前提下，砂轮损耗大，砂轮所受阻力大，震动强烈以及效率低的问题。

进一步的，参照图3，砂轮31的圆心高度低于钢铝复合条的中心高度，砂轮31顺着钢铝复合条的传送方向转动，使得钢铝复合条在接触砂轮31的一瞬间，转动的砂轮31会作用于钢铝复合条并使其向上和向前运动，钢铝复合条在离开砂轮31前，转动的砂轮31会使钢铝复合条向下和向前运动，使得整个磨削过程中砂轮31都会带动钢铝复合条向前运动，从而减少钢铝复合条在磨削过程中受到的阻力，易于将钢铝复合条向前传送。

参照图3，砂轮31的前后均设有固定板61，固定板61之间连接有上限位导板62和下限位导板64，上限位导板62和下限位导板64之间上下间隔且间隙供钢铝复合条穿过，上限位导板62限制钢铝复合条向上摆动，下限位导板64限制钢铝复合条向下摆动。上限位导板62与固定板61之间设置有上垫片63，下限位导板64与固定板61之间设置有下垫片65，使得上限位导板62、下限位导板64在保持厚度较薄的情况下与固定板61相隔足够的距离，以便于钢铝复合条通过并对钢铝复合条的左右两侧作限位基准。

参照图4，去毛刺机构4用于对钢铝复合条的毛刺进行去除，具体的，去毛刺机构4包括钢丝刷轮41、刷轮电机42和丝杆46组件，钢丝刷轮41为圆周外壁带钢丝的轮盘，钢丝刷轮41固定连接于刷轮电机42的输出轴，钢丝刷轮41与刷轮电机42的输出轴同轴，刷轮电机42驱动钢丝刷轮41顺着钢铝复合条的传送方向进行水平转动，且钢丝刷轮41的轴线方向与钢铝复合条的传送方向垂直，钢丝刷轮41位于钢铝复合条的下方，去毛刺时，刷轮电机42带动钢丝刷轮41转动，转动的钢丝刷轮41实现对钢铝复合条进行去毛刺处理。丝杆46组件包括顶板43、底板44、升降板45、丝杆46和第一导杆47，顶板43和底板44沿竖向间隔分布，第一导杆47的数量为四根，四根第一导杆47均竖直固定于顶板43和底板44之间，丝杆46的数量为两根，两根丝杆46竖直转动地设置于顶板43和底板44之间，升降板45同时与两根丝杆46螺纹连接，两根第一导杆47同时穿过升降板45，刷轮电机42则安装在升降板45上。丝杆46的端部连接有手轮410，进一步的，两根丝杆46的上端均固定套接有皮带轮48，两个皮带轮48之间张紧有第三皮带。此时，通过摇动手轮410，能够控制两个丝杆46同步转动，从而控制升降板45升降，进而控制刷轮电机42和钢丝刷轮41升降，以便于沿竖直方向钢丝刷轮41与钢铝复合条的相对位置。另外，顶板43上活动设置有调节轴承49，调节轴承49竖直转动，调节轴承49位于第三皮带内，调节轴承49用于调节第三皮带的张紧程度。

参照图4，去毛刺机构处还设置有压料组件，压料组件在去毛刺过程中与钢铝复合条的顶部接触，压料组件包括压料轮71、轮座、L型架和调节螺杆77，L型架包括呈L型连接的竖板75和横板76，竖板75固定于丝杆46组件的顶板43的一侧，横板76固定于竖板75的顶部，轮座包括呈倒U形的固定块72、第二导杆73和连接块74，压料轮71水平转动地设置于固定块72内，压料轮71的轴线与钢丝刷轮41的轴线平行，压料轮71位于钢丝刷轮41的正上方，压料轮71用于接触钢铝复合条的顶部，压料轮71与钢丝砂轮31之间的间隙供钢铝复合条经过，压料轮71能够压紧钢铝复合条，防止其向上摆动。第二导杆73设置有两根，两根第二导杆73均竖直固定于固定块72的顶部，两根第二导杆73的上端均向上贯穿横板76并连接于同一块连接块74，调节螺杆77与连接块74螺纹连接，具体的，调节螺杆77由连接块74的顶部旋入并与连接块74螺纹连接，调节螺杆77的下端在穿过连接块74后与L型架的横板76转动连接，因此在去毛刺时，通过转动调节螺杆77，便能使压料轮71够根据钢铝复合条的厚度进行竖向调整。

本申请实施例的一种用于钢铝复合条的磨削、去毛刺、矫直的加工线的实施原理为：通过磨削机构3、去毛刺机构4、前矫直机构1和后矫直机构5能够实现对钢铝复合条的磨削、去毛刺和矫直的同步处理，CBN砂轮由内至外分为软磨削料区和硬磨削料区(即CBN区域)，软磨削料区的硬度低于硬磨削料区的硬度，其中主要利用CBN区域对钢铝复合条进行磨削，砂轮磨削面内外圈的硬度差异用于抵消内外圈磨削损耗的差异，从而减缓磨削过程中产生的震动，以解决高速和大磨削量前提下，砂轮损耗大，砂轮所受阻力大，震动强烈以及效率低的问题。

本申请还公开了一种用于钢铝复合条的加工方法，包括以下步骤：

S1：待加工的钢铝复合条置于前矫直机构1内，在前矫直机的第一辊轴11的作用下开始初次矫直；

S2：初步矫直后，前矫直机构1将钢铝复合条传送到送料机构2，送料机构2的第一皮带23和第二皮带26将钢铝复合条进一步传送至磨削机构3，磨削机构3的两个CBN砂轮31对钢铝复合条的两侧长边侧壁进行磨削，在此过程中利用两组限位组件的上垫片63和下垫片64对钢铝复合条进行竖向限位；

S3：磨削完毕后，钢铝复合条传送至去毛刺机构4的钢丝刷轮41处进行去毛刺处理，在此过程中，利用压料组件的压料轮71接触钢铝复合条的顶部，提高钢铝复合条在去毛刺过程中的稳定性；

S4：毛刺清理完毕后，钢铝复合条传送至后矫直机构5并在第二辊轴51的作用下进行二次矫直，最后在后矫直机构5的传送下向外传出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。