圆钢剥皮机刀盘的设计与有限元分析

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Design and Finite Element Analysis of Round Steel Peeling M achine CutterLI Haifeng，YAN Jiachao(School of M echanical Engineering，Shenyang Ligong University，Shenyang 110159，China)Abstract：Peeling machine was imported from abroad，it is the advanced process of high speed，high effective，high pre-cision through steel of no core miling.The paper introduced the design points of knife dish structure and floating tool struc-ture，and did analysis for them combined with 3D software，which made it possible that seeing assembling of every part di-rectly，at the same time，did force analysis combined with finite element analysis.Through real application，the way can in-crease process hardness and rotate stability of tools，meet the requirements of deep processing to round steel，but someshortcomings were found such as serious wearing of tools，so it is difficult for breakthrough in technology。

Key words：knife dish structure，floating tool structure，finite element analysis近年来，随着科技的高速发展，细长棒料的应用较多 。具有先进技工技术的去除棒料表面缺陷的棒料剥皮机 ，拥有相 当大 的市场背景。剥皮机采用高速铣削的方式，刀具无心旋转，有效地解决了车削时刀具回转中心与棒料中心不同心的问题，确保加工后直径的尺寸偏差在标准范围以内，成品率较高。

而剥皮机又适合钢材的批量生产，剥皮机铣削为干切削，生产效率高，但国内对其研究较少，尤其是对切削装置的关键部件--刀盘的研究更少，因此不利于其技术的成熟及国产化。

本刀盘铣削直径公差最大为 0.071 mm；椭圆度最大为 0.030 mil；表面粗糙度：最高为 1.6 m；转速为 1802 460 r/min，达到 ISO国际标准 h。的技术要求 。本文主要研究 圆钢剥皮机刀盘的设计 ，刀盘上有浮动刀架，刀架上固定刀具 ]，实现刀具的无心旋转。

1 刀盘设计要点刀盘分为内切式与外切式 2种。剥皮机主要采用内切式刀盘结构。刀具的外形尺寸如图 1所示。

设计在同-平面装有 4把刀具，可实现同时切削的刀盘三维模型，如图 2所示。

1)刀盘内径 D。。刀盘 内径过大或过小对加工过程都不利。由运动分析表明，刀盘直径 D。为钢棒直径的 1.2～1.6倍时，效果最好。

2)刀齿数 Z。刀齿数越多，钢棒表面粗糙度值越小，切削越平稳，刀具寿命越长。但刀齿过多，会使装刀困难，调整不便；因此，当 D。-定时，取大的Z比较有利。

3)刀头伸出长度 L。刀头在刀盘中的伸出长度L通常取刀头高度 H 的 1.2～1.5倍。

4)刀盘直径 D。刀盘 内径 D-D。 2L，切削刀盘的外径尺寸为 DD。4-2LE 。

5)刀头在刀盘上的周向布置角度 y。根据刀盘的大型安装刀头的数量，刀头在 刀盘上 的周向布置角度可定为 y-360。/Z。

《新技术新工艺》设计计算与试验研究图 1 刀盘的外形尺寸设计计算 试验研究固定式显控 台的造型设计与人性化设计研 究陈 华(中国电子科技集团公司 第二十八研究所，江苏 南京 210007)摘 要：结合人机工程学原理和人机交互技术的相关数据，阐述了显控台造型设计中的诸多要素和发展趋势，分析了固定式显控台产品的造型设计方法。综合考虑显控台的整体造型设计、人机工程设计、设备散热设计、台面隔热设计和显示器升降机构等多方面综合因素，通过采用内部框架多种拼接形式，开发 了开放式的直线型、弯折型和弧线型 多种排列方式显控 台，提 出了固定式显控 台造型设计思路及人性化设计的方法，使产品增加了安全性、实用性、经济性、美观性和舒适性，大大提升了产品核心竞争力。

关键词 ：显控 台；造型设计 ；人机工程；散热设计中图分类号 ：TP 2 文献标志码 ：AResearch on Fixed Console Modeling Design and ErgonomicsCHEN Hua(The 28th Institute of China Electronic Technology Company，Nanjing 210007，China)Abstract：Based on ergonomics and human-computer interaction data，this paper presented several factors of consolemodeling design and development trend，and then analyzed design methods of fixed console production.Considering com-plete modeling design，ergonomic design，equipment heat dissipation design，bench heat insulation design and monitor liftingmechanism of console，it developed open console of linear，bending and arc modes through al kinds of inner frame connec-tion.It puts forward ergonomic design methods of fixed console，which improves security，practicability，economy，aesthet-ics and the comfort，thus improves the product core competitiveness。

Key words：console，modeling design，ergonomics，heat dissipation design现代指控系统是以计算机网络监控为核心的系统，配置的设备种类和数量多，系统复杂，需要安装在集中的中央显控台上。显控台提供良好的人机界面，操作人员利用键盘和鼠标方便地输入控制管理数据，进行图像处理显示，并建立数据库，实现网络系统的集中统-监视和控制[1 ]。

在指控系统中，显控台的造型设计占有比较重要的地位，它不仅给人以直接的视觉体验，而