一种剪草滚刀及其刀盘焊接工装和制造方法与流程

本发明属于草坪机械及其制造工艺领域，具体地说，涉及一种剪草滚刀及其刀盘焊接工装和制造方法。

背景技术：

剪草滚刀是滚刀式割草机上的重要部件，因其重量轻、体积小、操作灵活等优点而受到用户的喜爱。剪草滚刀的结构多种多样，例如，中国专利申请号201110431994.9，公开日2013年6月26日的专利文件，公开了一种滚刀式割草机构，包括：一动刀部件，两端设有轴承，其中一端设有与动力设备的输出轴相连接的用于传递扭矩的传力螺母；一静刀部件，其静刀片安装在支架上；左支板和右支板，其外侧分别设有与动力设备进行安装连接的固定点，其后端分别设置有用于安装动刀部件轴承的轴承座，其前端设有与支架相连接的连接部；所述动刀部件通过轴承安装在左支板和右支板上，所述静刀部件通过支架角度可调节地安装在左支板和右支板的前端，静刀片与动力部件上的动刀片形成剪切口；又如，中国专利申请号200920180840.5，公开日2010年9月1日的专利文件，公开了一种用于五联剪草机的滚刀，包括有滚刀轴和滚刀刀片，所述滚刀轴上固定套装有若干圆盘形的滚刀支承，每个滚刀支承的环形外壁上开有6-15个插槽，各插槽的中心线分别向半径线的同一侧倾斜且与对应的半径线之间形成有大小相同的夹角，有6-15个滚刀刀片分别插装在每个滚刀支承对应的插槽内。

如上述几种剪草滚刀，在生产制造时由于采用不同的工艺，其质量差距较大，这也是市场上类似结构产品质量参差不齐、竞争激烈的直接原因；价格便宜的剪草滚刀，由于采用较传统的工艺不能达到较高精度和质量，在使用寿命上受到限制，价格高昂的剪草滚刀可能采用较为先进的工艺，生产成本提高，自然价格也会提升，但使用寿命和质量、精度方面也会有相应增加；如今的问题是，随着客户对质量要求越来越高，低廉的剪草滚刀已经逐渐被市场淘汰，中小企业如果仍采用传统工艺对剪草滚刀进行生产制造势必遭受淘汰，而如果引进先进的仪器设备，则生产成本大大提高，中小企业难以负担；为此，如何发明一种既能提高剪草滚刀质量，又能降低生产成本的加工工艺是中小企业苦苦追寻的目标。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有剪草滚刀制造方法成本高或者质量较差的问题，本发明提供一种剪草滚刀，增设定位孔后能够提高焊接前装配精度，增设多个定位孔能够提高装配效率；提供一种剪草滚刀的刀盘焊接工装，设置与剪草滚刀对应的结构，提高了焊接效率和焊接精度；提供一种剪草滚刀的制造方法，通过结合剪草滚刀的改进和原有工艺进行调整，获得了较高质量的剪草滚刀，且生产成本没有增加。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种剪草滚刀，包括刀盘，所述的刀盘上设置有若干插槽，若干所述的插槽以刀盘表面的圆心为中心点按项目间角度a阵列设置在所述的刀盘上，所述的刀盘上设置有定位孔；所述的定位孔数量为n，n≥1且不大于所述的插槽的数量；当n＞1时，各所述的定位孔之间以刀盘表面的圆心为中心点按填充角度阵列时的项目间角度为ma，m为大于等于1的整数。

优选地，所述的插槽的数量为11；所述的定位孔的数量为1、2、3或者11。

优选地，所述的刀盘数量为五个，等距设置在主轴上；五个所述的刀盘之间绕所述的主轴的轴心旋转角度从一端至另一端依次相差角度b。

优选地，所述的相差角度b为28°或32°。

一种剪草滚刀的刀盘焊接工装，包括底座和若干支撑板，若干所述的支撑板垂直、等距设置在所述的底座上；若干所述的支撑板的一侧均设置有一刀盘定位块，所述的刀盘定位块与定位孔对应；若干所述的支撑板的顶部均设置有一主轴定位槽；若干所述的主轴定位槽均为半圆形槽，且均在同一轴线上；若干所述的刀盘定位块投影至同一平面上后成以所述的半圆形槽的圆心在所述的同一平面的投影点为中心点、项目间角度为b阵列排列。

优选地，所述的项目间角度b为28°或32°。

优选地，所述的支撑板的数量为五个。

一种剪草滚刀的制造方法，包括对刀盘的焊接步骤：

步骤一，将若干刀盘均套入主轴；

步骤二，将步骤一中所述的主轴放置在支撑板上的主轴定位槽内，并使各支撑板之间有且只有一个刀盘；

步骤三，将步骤二中若干刀盘中最外侧的一个刀盘通过其定位孔与最外侧的支撑板上的刀盘定位块对应固定；

步骤四，以步骤三中固定的一刀盘为基准将所述的主轴固定；

步骤五，依次将步骤三中若干所述的刀盘中其他刀盘通过其定位孔与支撑板上的刀盘定位块对应固定；

步骤六，对步骤三、四和五中固定后的刀盘及主轴实施焊接。

优选地，所述的刀盘数量为五个，对应的支撑板数量也为五个。

优选地，还包括焊接前对主轴的加工步骤：

步骤一，选择40Cr钢为原材料，粗车毛坯留余量1-1.5mm；

步骤二，调质处理，加热至810-830℃，保温21min，先水后油淬，冷却至室温；回火温度180℃，保温60min，水冷至室温，硬度达53HRC；

步骤三，压力机校直后磨削去除步骤一中余量。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种剪草滚刀在刀盘上设置定位孔，与焊接刀盘的工装相对应，能够提高刀盘的焊接效率和焊接精度；定位孔为多个时设置成与插槽排列相同的方式可以起到在将刀盘放置到焊接工装的支撑板上时无需考虑采用同一位置的定位孔来与刀盘定位块对应，即，可以随意采用任何一个定位孔与刀盘定位块对应后都能满足焊接需求，这样又可以进一步提高焊接的效率；

(2)本发明的一种剪草滚刀中定位孔的数量越多越方便焊接时与工装的对应，即能最大化提高效率，另外定位孔为均布排列如11个时还可以进行后续动平衡的检测，起到一孔多用的效果；

(3)本发明的一种剪草滚刀的刀盘焊接工装通过在支撑板上设置刀盘定位块，与刀盘上定位孔对应，起到提高焊接整体效率和焊接前装配精度的效果；将各刀盘定位块的位置设定成与各刀盘在主轴上的旋转位置对应，可以使焊接刀盘与主轴的焊接一步到位，定位精度高；

(4)本发明的一种剪草滚刀的制造方法，结合剪草滚刀和加工工艺的改进，从原来焊接一件产品需要半小时到现在只需10分钟左右，大大提高了工作效率，且人工前期装配的工作难度大大降低，节约了生产成本；

(5)本发明的一种剪草滚刀的制造方法在焊接刀盘前对主轴进行留余量粗车、调质后校直再进行磨削余量能够提高主轴的直线度，使后续与焊接工装的配合更加精确，从而能够进一步提高焊接精度；其中调质处理能够有效提高主轴的硬度至53HRC以上，也确保了焊接过程不易变形。

附图说明

图1为本发明一种剪草滚刀的结构图；

图2为本发明一种剪草滚刀中刀盘的结构图一；

图3为本发明一种剪草滚刀中刀盘的结构图二；

图4为本发明一种剪草滚刀中刀盘的结构图三；

图5为本发明一种剪草滚刀中刀盘的结构图四；

图6为本发明一种剪草滚刀的刀盘焊接工装的结构图；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的右视图；

图9为本发明一种剪草滚刀的刀盘焊接工装中若干刀盘定位块在同一平面的投影图。

图中：1、主轴；2、刀盘；21、插槽；22、定位孔；3、刀片；4、底座；5、支撑板；6、刀盘定位块；7、主轴定位槽。

具体实施方式

为提高剪草滚刀的生产质量和生产效率，本发明结合具体实施例描述如下：

实施例1

首先对剪草滚刀进行改进：

如图1和图2所示，一种剪草滚刀，包括主轴1、刀盘2和刀片3，所述的刀盘2数量为五个，等距设置在主轴1上；五个所述的刀盘2之间绕所述的主轴1的轴心旋转角度从一端至另一端依次相差角度28°；每一个刀盘2上都设置有十一个插槽21，十一个所述的插槽21以刀盘2表面的圆心为中心点按项目间角度360°/11阵列设置在所述的刀盘2上，所述的刀片3数量为十一块；如图1所示，刀片3设置在五个刀盘上相邻两个旋转角度相差28°的插槽上；

如图2所示，所述的刀盘2上设置有定位孔22；本实施例中定位孔22数量为1，但如图3、图4、图5所示，定位孔22的数量还可以≥1且不大于所述的插槽21的数量；当定位孔22的数量为2时，两个定位孔22之间以刀盘2表面的圆心为中心点按填充角度28°阵列时的项目间角度为1倍28°；当定位孔22的数量为3时，三个定位孔22之间以刀盘2表面的圆心为中心点按填充角度112°阵列时的项目间角度为2倍28°；当定位孔22的数量为11时，十一个定位孔22之间以刀盘2表面的圆心为中心点按填充角度360°阵列时的项目间角度为1倍28°；

为了使刀盘整体质量均衡，优选本发明在定位孔的数量上设置1个以上，且均布在刀盘表面；定位孔的设置不仅可以实现焊接定位，而且能够满足质量平衡的要求，更进一步地还能够解决人工装配刀盘时选择定位孔的烦难，从而提高了焊接前装配的效率。

上述剪草滚刀中刀盘上定位孔的设置能满足任意设置有与定位孔对应的定位结构的工装，但为了进一步提高焊接精度和焊接效率，本发明对其刀盘的焊接工装作进一步改进：

如图6、图7和图8所示，一种剪草滚刀的刀盘焊接工装，包括底座4和五块支撑板5，五块所述的支撑板5垂直、等距设置在所述的底座4上；五块所述的支撑板5的一侧均设置有一刀盘定位块6，所述的刀盘定位块6与上述剪草滚刀刀盘上的定位孔22对应；五个所述的支撑板5的顶部均设置有一主轴定位槽7；各主轴定位槽7均为半圆形槽，且均在同一轴线上；

如图9所示，五个刀盘定位块6投影至同一平面上后成以所述的半圆形槽的圆心在所述的同一平面的投影点为中心点、项目间角度为28°阵列排列。

本发明一种剪草滚刀的刀盘焊接工装的发明点在于五个支撑板上的刀盘定位块位置各不相同，且间隔角度与剪草滚刀中五个刀盘的旋转错位角度相同，这与在五个支撑板上同一位置设置刀盘定位块相比主要是无需考虑刀盘在装配时的旋转角度，节约了装配时间，提高了效率。

结合改进后的剪草滚刀和刀盘焊接工装，本发明提供一种剪草滚刀的制造方法，包括如下步骤：

步骤一，选择40Cr钢作为主轴1的原材料，粗车毛坯留余量1mm；

步骤二，调质处理，加热至820℃，保温21min，先水后油淬，冷却至室温；回火温度180℃，保温60min，水冷至室温，硬度达53HRC；

步骤三，压力机校直后磨削去除步骤一中余量；

步骤四，将五个刀盘2均套入主轴1；

步骤五，将步骤四中所述的主轴1放置在支撑板5上的主轴定位槽7内，并使各支撑板5之间有且只有一个刀盘2；

步骤六，将步骤五中五个刀盘2中最外侧的一个刀盘2通过其定位孔22与最外侧的支撑板5上的刀盘定位块6对应固定；

步骤七，以步骤六中固定的一刀盘2为基准将所述的主轴1固定；

步骤八，依次将步骤六中五个所述的刀盘2中其他刀盘通过其定位孔22与支撑板5上的刀盘定位块6对应固定；

步骤九，对步骤六、七和八中固定后的刀盘2及主轴1实施焊接；

还包括后续刀片的安装、烤漆、检测等步骤。

结合改进后的剪草滚刀和刀盘焊接工装实施上述制造方法提高了效率，原来一天生产100-120套剪草滚刀产品，现在可以提高到每天生产250-300套产品，效率提高了2-3倍；且使用寿命提高，据客户反映，原来一套产品使用周期为3个月以内，改进后使用周期可以达半年至一年。