CN111842553B - 贵金属搅拌棒主轴的校直方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于贵金属制品加工领域,具体公开了一种操作简便且校直效果更好的贵金属搅拌棒主轴的校直方法。该校直方法通过将退火后的搅拌棒主轴装夹在车床上,利用带弧面转轮的校直工具沿搅拌棒主轴的长度方向对其校直,不仅操作简便,而且能够有效提高搅拌棒主轴的直线度,将搅拌棒主轴的跳动度控制在±0.05mm范围内,从而保证用其组装制作的搅拌棒具有良好的搅拌效果,以利于充分搅拌玻璃液,达到不影响玻璃品质并提高搅拌棒整体使用寿命的目的。

Description

贵金属搅拌棒主轴的校直方法
技术领域
本发明属于贵金属制品加工领域,具体涉及一种贵金属搅拌棒主轴的校直方法。
背景技术
在光学玻璃、液晶玻璃熔炼时,常用贵金属搅拌棒搅拌玻璃液,以达到均化玻璃,防止玻璃出现条纹等不良现象。贵金属搅拌棒主要由搅拌棒主轴和叶片构成,材质为铂金、铂铑合金、弥散强化铂金或弥散强化铂铑合金等贵金属。叶片焊接在搅拌棒主轴一端上并处于熔炼玻璃器皿底部区域,搅拌棒主轴另外一端连接电机,电机通电带动搅拌棒主轴转动,从而驱使叶片搅拌玻璃液。搅拌棒主轴为管状结构,经过拉拔或挤压方法制作。搅拌棒主轴若不是很直,会导致转动过程中跳动度过大,出现搅拌效果不好,容易使玻璃液形成漩涡,同时叶片也会出现跳动幅度过大,存在未搅拌的玻璃液区域,并且叶片边缘距离贵金属熔炼器皿间隙一般在8~12mm之间,跳动度过大,很容易出现叶片刮碰到贵金属熔炼器皿,导致其器皿损坏。搅拌不充分的玻璃液缺陷很多,因此制作的搅拌棒主轴的直线度至关重要。由于搅拌棒主轴与叶片焊接后整体变形严重,并且结构复杂,后续校直难度大,因此搅拌棒主轴在拉拔或挤压制作后就应该校直;但现有的校直方法,操作繁杂,校直效果一般,不能满足使用需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种操作简便且校直效果更好的贵金属搅拌棒主轴的校直方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:贵金属搅拌棒主轴的校直方法,包括下列步骤:
步骤一,判断搅拌棒主轴的弯曲方向和程度;
步骤二,使搅拌棒主轴弯曲拱形区域朝上,将之送入退火炉中进行退火处理后,再次判断搅拌棒主轴的弯曲方向和程度;
步骤三,在退火后的搅拌棒主轴两端设置装夹模具,并通过装夹模具将搅拌棒主轴夹持固定在车床的主轴卡盘和尾座顶尖之间,且使搅拌棒主轴弯曲拱形区域朝向车床的刀架;
步骤四,在刀架上安装校直工具,校直工具包括柄杆及可转动地设置在柄杆一端上的弧面转轮,弧面转轮的中心线与主轴卡盘的旋转中心线在同一水平线上,弧面转轮的表面粗糙度Ra≤0.4μm;
步骤五,启动车床,将搅拌棒主轴的转速控制在120~150转/分钟;再在搅拌棒主轴的表面喷洒润滑油,并调节车床托板使安装在刀架上的校直工具的弧面转轮进给到与搅拌棒主轴刚接触的位置,之后再次调节车床托板增加校直工具进给量0.5mm~1mm,启动车床托板使弧面转轮从搅拌棒主轴的前端运行到尾端,同时控制车床托板的前进速度为5~8mm/s;
步骤六,弧面转轮运行到搅拌棒主轴的尾端后,暂停车床;紧固尾座顶尖后,再增加校直工具进给量0.5mm~1mm,并按照与步骤五相同的操控方式使车床运转,使弧面转轮从搅拌棒主轴的尾端运行到前端,完成一次校直操作;
步骤七,完成一次校直操作后,再次判断搅拌棒主轴的弯曲方向和程度,并确定搅拌棒主轴的跳动度,若跳动度数值偏差在±0.05mm范围内,则进行下一步操作,若不在±0.05mm范围内则重复步骤五、步骤六和步骤七;
步骤八,截取搅拌棒主轴上处于中间部位的轴段作为制作搅拌棒的实际选用部分。
进一步的是,判断搅拌棒主轴的弯曲方向和程度的过程如下:
a、选取辅助判断工具,辅助判断工具包括基准平台,基准平台的上表面为水平度在0.05mm以内的基准面,基准面上设置有两个间隔分布的支撑块,支撑块的顶端为支撑部,两个支撑块各自的支撑部与基准面之间的距离相等;
b、将辅助判断工具放置在水平面上,再将搅拌棒主轴放置在辅助判断工具上,搅拌棒主轴的两端分别由两个支撑块的支撑部支撑;
c、沿搅拌棒主轴的长度方向每间隔30~50mm选取一个横截面,共选取m个横截面并依次标记为S1、S2、S3……Sm;在每个横截面的圆周方向选取n个将其外周长等分的点并分别标记,任意相邻的两个横截面上选取的点一一对应,第m个横截面上选取的点的标记为Pm1、Pm2、Pm3、……Pmn;其中,n≥4;
d、测量并记录每个横截面上各个点到基准面的距离,按各个横截面的标记顺序依次对比相对应的点到基准面的距离,以此判断搅拌棒主轴的弯曲方向和程度。
进一步的是,支撑块的支撑部呈“V”字形。
进一步的是,弧面转轮由硬质合金制成。
进一步的是,步骤二中,采用耐火砖固定搅拌棒主轴将之送入退火炉中;退火处理的过程如下:退火炉的初始炉温为1100℃,对搅拌棒主轴加热90分钟使之达到1350℃后保温30分钟,再使搅拌棒主轴冷却到1100℃后从退火炉中取出,最后空冷到室温。
本发明的有益效果是:该校直方法通过将退火后的搅拌棒主轴装夹在车床上,利用带弧面转轮的校直工具沿搅拌棒主轴的长度方向对其校直,不仅操作简便,而且能够有效提高搅拌棒主轴的直线度,将搅拌棒主轴的跳动度控制在±0.05mm范围内,从而保证用其组装制作的搅拌棒具有良好的搅拌效果,以利于充分搅拌玻璃液,达到不影响玻璃品质并提高搅拌棒整体使用寿命的目的。
附图说明
图1是搅拌棒主轴放置在辅助判断工具上的结构示意图;
图2是搅拌棒主轴上第m个横截面的结构示意图;
图3是搅拌棒主轴在车床上校直的工作状态示意图一;
图4是搅拌棒主轴在车床上校直的工作状态示意图二;
图中标记为:搅拌棒主轴1、支撑块2、基准平台3、装夹模具4、主轴卡盘5、尾座顶尖6、柄杆7、弧面转轮8、车床托板9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
贵金属搅拌棒主轴的校直方法,包括下列步骤:
步骤一,判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度;判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度的方法可以为多种,例如:使搅拌棒主轴1在水平面上滚动进行判断、对搅拌棒主轴1的周向360°拍照进行判断、通过三维扫描判断等;
步骤二,使搅拌棒主轴1弯曲拱形区域朝上,将之送入退火炉中进行退火处理后,再次判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度;
步骤三,在退火后的搅拌棒主轴1两端设置装夹模具4,并通过装夹模具4将搅拌棒主轴1夹持固定在车床的主轴卡盘5和尾座顶尖6之间,且使搅拌棒主轴1弯曲拱形区域朝向车床的刀架,如图3所示;装夹模具4主要用于辅助搅拌棒主轴1装夹在车床上,其通常为锥形结构,且其锥度根部的直径大于搅拌棒主轴1的内径2~3mm;装夹模具4可由多种材料制作,优选由304不锈钢制成;刀架是设置在车床托板9上的;
步骤四,在刀架上安装校直工具,校直工具包括柄杆7及可转动地设置在柄杆7一端上的弧面转轮8,弧面转轮8的中心线与主轴卡盘5的旋转中心线在同一水平线上,如图4所示,弧面转轮8的表面粗糙度Ra≤0.4μm;弧面转轮8一般由硬度较高的材料制作,优选由硬质合金制成;弧面转轮8一般通过轴承可转动地设置柄杆7一端的横轴上;
步骤五,启动车床,将搅拌棒主轴1的转速控制在120~150转/分钟;再在搅拌棒主轴1的表面喷洒润滑油,并调节车床托板9使安装在刀架上的校直工具的弧面转轮8进给到与搅拌棒主轴1刚接触的位置,之后再次调节车床托板9增加校直工具进给量0.5mm~1mm,启动车床托板9使弧面转轮8从搅拌棒主轴1的前端运行到尾端,同时控制车床托板9的前进速度为5~8mm/s;该步骤中,喷洒的润滑油不宜过多;校直工具的进给量增加后不能减少,调节好进给量后一般需要手动固定车床托板9的把手防止调动过大导致刀架相对车床托板9回弹;通常将搅拌棒主轴1靠近主轴卡盘5的一端定为前端,将搅拌棒主轴1靠近尾座顶尖6的一端定为尾端;
步骤六,弧面转轮8运行到搅拌棒主轴1的尾端后,暂停车床;紧固尾座顶尖6后,再增加校直工具进给量0.5mm~1mm,并按照与步骤五相同的操控方式使车床运转,使弧面转轮8从搅拌棒主轴1的尾端运行到前端,完成一次校直操作;该步骤中,使车床运转的操控方式包括控制主轴卡盘5的转速以控制搅拌棒主轴1的转速,以及控制车床托板9的前进速度等;
步骤七,完成一次校直操作后,再次判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度,并确定搅拌棒主轴1的跳动度,若跳动度数值偏差在±0.05mm范围内,则进行下一步操作,若不在±0.05mm范围内则重复步骤五、步骤六和步骤七;
步骤八,截取搅拌棒主轴1上处于中间部位的轴段作为制作搅拌棒的实际选用部分。
为了减少投入并准确判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度,优选采用以下方式进行判断:
a、选取辅助判断工具,辅助判断工具包括基准平台3,基准平台3的上表面为水平度在0.05mm以内的基准面,基准面上设置有两个间隔分布的支撑块2,支撑块2的顶端为支撑部,两个支撑块2各自的支撑部与基准面之间的距离相等,如图1所示;两个支撑块2通常为形状尺寸相同的块;支撑块2的支撑部可以为多种结构,优选呈“V”字形;支撑块2的尺寸一般根据搅拌棒主轴1的外径确定,支撑块2的宽度优选为20~30mm;
b、将辅助判断工具放置在水平面上,再将搅拌棒主轴1放置在辅助判断工具上,搅拌棒主轴1的两端分别由两个支撑块2的支撑部支撑;为保证放置的稳定性,优选使搅拌棒主轴1的端部与支撑块2的外侧面相距30~50mm;
c、沿搅拌棒主轴1的长度方向每间隔30~50mm选取一个横截面,共选取m个横截面并依次标记为S1、S2、S3……Sm;在每个横截面的圆周方向选取n个将其外周长等分的点并分别标记,任意相邻的两个横截面上选取的点一一对应,第m个横截面上选取的点的标记为Pm1、Pm2、Pm3、……Pmn,如图2所示;其中,n≥4;
d、测量并记录每个横截面上各个点到基准面的距离,按各个横截面的标记顺序依次对比相对应的点到基准面的距离,以此判断搅拌棒主轴1的弯曲方向和程度;测量时,一般选用数显高度尺以基准平台3的基准面为基准测量各点的高度;以处于最低位置的一排对应点为例,具体判断搅拌棒主轴1在该位置是否弯曲:若依次对比的距离值先由大变小再由小变大,则判断搅拌棒主轴1在该位置朝下凸,即向下拱形朝下;若依次对比的距离值先由小变大再由大变小,类似正太分布图,则判断搅拌棒主轴1在该位置朝上凸,即向下拱形朝上;弯曲的程度可根据依次对比的距离值中最大值与最小值之差判断。
为了使搅拌棒主轴1达到良好的退火效果,以便进行校直操作,上述步骤二中,采用耐火砖固定搅拌棒主轴1将之送入退火炉中;退火处理的过程如下:退火炉的初始炉温为1100℃,对搅拌棒主轴1加热90分钟使之达到1350℃后保温30分钟,再使搅拌棒主轴1冷却到1100℃后从退火炉中取出,最后空冷到室温。耐火砖可以为多种,优选为高温氧化铝耐火砖;室温为20~25℃。

Claims (4)

1.贵金属搅拌棒主轴的校直方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤一,判断搅拌棒主轴(1)的弯曲方向和程度;判断搅拌棒主轴(1)的弯曲方向和程度的过程如下:
a、选取辅助判断工具,辅助判断工具包括基准平台(3),基准平台(3)的上表面为水平度在0.05mm以内的基准面,基准面上设置有两个间隔分布的支撑块(2),支撑块(2)的顶端为支撑部,两个支撑块(2)各自的支撑部与基准面之间的距离相等;
b、将辅助判断工具放置在水平面上,再将搅拌棒主轴(1)放置在辅助判断工具上,搅拌棒主轴(1)的两端分别由两个支撑块(2)的支撑部支撑;
c、沿搅拌棒主轴(1)的长度方向每间隔30~50mm选取一个横截面,共选取m个横截面并依次标记为S1、S2、S3……Sm;在每个横截面的圆周方向选取n个将其外周长等分的点并分别标记,任意相邻的两个横截面上选取的点一一对应,第m个横截面上选取的点的标记为Pm1、Pm2、Pm3、……Pmn;其中,n≥4;
d、测量并记录每个横截面上各个点到基准面的距离,按各个横截面的标记顺序依次对比相对应的点到基准面的距离,以此判断搅拌棒主轴(1)的弯曲方向和程度;
步骤二,使搅拌棒主轴(1)弯曲拱形区域朝上,将之送入退火炉中进行退火处理后,再次判断搅拌棒主轴(1)的弯曲方向和程度;
步骤三,在退火后的搅拌棒主轴(1)两端设置装夹模具(4),并通过装夹模具(4)将搅拌棒主轴(1)夹持固定在车床的主轴卡盘(5)和尾座顶尖(6)之间,且使搅拌棒主轴(1)弯曲拱形区域朝向车床的刀架;
步骤四,在刀架上安装校直工具,校直工具包括柄杆(7)及可转动地设置在柄杆(7)一端上的弧面转轮(8),弧面转轮(8)的中心线与主轴卡盘(5)的旋转中心线在同一水平线上,弧面转轮(8)的表面粗糙度Ra≤0.4μm;
步骤五,启动车床,将搅拌棒主轴(1)的转速控制在120~150转/分钟;再在搅拌棒主轴(1)的表面喷洒润滑油,并调节车床托板(9)使安装在刀架上的校直工具的弧面转轮(8)进给到与搅拌棒主轴(1)刚接触的位置,之后再次调节车床托板(9)增加校直工具进给量0.5mm~1mm,启动车床托板(9)使弧面转轮(8)从搅拌棒主轴(1)的前端运行到尾端,同时控制车床托板(9)的前进速度为5~8mm/s;
步骤六,弧面转轮(8)运行到搅拌棒主轴(1)的尾端后,暂停车床;紧固尾座顶尖(6)后,再增加校直工具进给量0.5mm~1mm,并按照与步骤五相同的操控方式使车床运转,使弧面转轮(8)从搅拌棒主轴(1)的尾端运行到前端,完成一次校直操作;
步骤七,完成一次校直操作后,再次判断搅拌棒主轴(1)的弯曲方向和程度,并确定搅拌棒主轴(1)的跳动度,若跳动度数值偏差在±0.05mm范围内,则进行下一步操作,若不在±0.05mm范围内则重复步骤五、步骤六和步骤七;
步骤八,截取搅拌棒主轴(1)上处于中间部位的轴段作为制作搅拌棒的实际选用部分。
2.如权利要求1所述的贵金属搅拌棒主轴的校直方法,其特征在于:支撑块(2)的支撑部呈“V”字形。
3.如权利要求1所述的贵金属搅拌棒主轴的校直方法,其特征在于:弧面转轮(8)由硬质合金制成。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的贵金属搅拌棒主轴的校直方法,其特征在于:步骤二中,采用耐火砖固定搅拌棒主轴(1)将之送入退火炉中;退火处理的过程如下:退火炉的初始炉温为1100℃,对搅拌棒主轴(1)加热90分钟使之达到1350℃后保温30分钟,再使搅拌棒主轴(1)冷却到1100℃后从退火炉中取出,最后空冷到室温。
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