方俊俊 蘇怡帆 余云松 王宇 李紹波

紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司玉溪卷煙廠 云南玉溪 653100

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)

1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘剿鳁l盒拆解的原理，一是研究能否采用斜置的刀片割開(kāi)條盒端面，初估刀片角度；獲取切割速度數(shù)據(jù)，探索頂塊和刀片的高度差數(shù)值以及頂塊的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，量取實(shí)驗(yàn)中兩側(cè)導(dǎo)板的寬度數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊駥?shí)現(xiàn)兩端同時(shí)切割煙條。為條煙拆解設(shè)備的方案制定提供實(shí)際依據(jù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)損化拆解[1]。

1.2 實(shí)驗(yàn)任務(wù)

（1）實(shí)驗(yàn)一：是否可以通過(guò)斜置刀片切開(kāi)條盒端面且不損壞小包；

（2）實(shí)驗(yàn)二：是否可以用刀尖切開(kāi)小盒玻璃紙且不損壞煙支；

（3）如果能用刀片割開(kāi)條煙端面，記錄刀片角度，切割速度數(shù)據(jù)，頂塊和刀片的高度差數(shù)值以及頂塊的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)；

（4）如果能用刀尖切開(kāi)小盒玻璃紙，記錄刀尖伸出量和切割速度；

（5）收集并記錄該切割原理下可能出現(xiàn)的其他問(wèn)題。

2 材料與準(zhǔn)備

2.1 材料及設(shè)備

（1）成品煙條數(shù)條；

（2）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一套；

（3）行程≥300的滾珠絲杠及控制裝置一套；

（4）陶瓷刀片及美工刀片若干；

（5）實(shí)驗(yàn)所需零配件（見(jiàn)清單）；

（6）工裝夾具若干；

2.2 備件加工

根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求加工所需零配件共計(jì)15件，分別為：SG-110固定底座、SG-111壓塊、SG-01側(cè)導(dǎo)板、SG-04推板、SG-05推板底座、SG-07墊板、SG-08壓板、SG-09頂塊1、SG-10頂塊2、SG-11側(cè)導(dǎo)板、SG-12上限位折角、SG-13前限位擋片、SG-13前限位擋片、SG-112小盒玻璃紙推頭座2、SG-113角鐵、SG-114推頭。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 零部件的安裝

按下圖1所示，將相關(guān)零件安裝于實(shí)驗(yàn)設(shè)備平臺(tái)上。

3.2 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）實(shí)驗(yàn)一：通過(guò)滾珠絲杠推動(dòng)煙條做直線運(yùn)動(dòng)，使煙條一端通過(guò)斜置的刀片；觀察煙條兩端能否被切開(kāi)并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（2）實(shí)驗(yàn)二：通過(guò)滾珠絲杠推動(dòng)煙條做直線運(yùn)動(dòng)，使煙條兩端同時(shí)通過(guò)斜置的刀片，觀察切割效果并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖2。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

（1）頂塊長(zhǎng)度為100mm和50mm都可以實(shí)現(xiàn)切割。

（2）刀片角度在45°到60°之間都可以實(shí)現(xiàn)切割。

圖1 零配件安裝示意圖

圖2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄

（3）頂塊和刀片高度差按照模型原始尺寸（不加墊塊）時(shí)的0.25mm切割沒(méi)有問(wèn)題，但增加0.7mm墊塊后會(huì)切到小盒。

（4）頂塊和刀片距離在2-10mm范圍內(nèi)對(duì)切割效果無(wú)影響。

（5）單側(cè)切割及雙側(cè)同時(shí)切割都可實(shí)現(xiàn)。（6）刀片角度為-60°仍可以正常切除。

4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

4.2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）單側(cè)切割和雙側(cè)切割都可以實(shí)現(xiàn)，從受力情況和設(shè)備尺寸考慮優(yōu)先選擇雙側(cè)同時(shí)切割的方式；單側(cè)切割時(shí)，由于一側(cè)被切，煙條總長(zhǎng)減小，切第二側(cè)時(shí)導(dǎo)板距離應(yīng)減小。

（2）頂塊和刀片距離在2-10mm范圍內(nèi)均可，但距離小對(duì)紙屑排除有影響，距離大增加設(shè)備尺寸，約在5mm為宜，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可考慮調(diào)整。

（3）頂塊與刀片高度小于1mm，大于1mm會(huì)傷到內(nèi)裝煙包的外包裝，此高度差初定為0.25mm，實(shí)際設(shè)計(jì)中需考慮可調(diào)整。

（4）從刀片受力及耐用度考慮，刀片角度初定為60°。

（5）頂塊長(zhǎng)度不影響切割效果的情況下，設(shè)計(jì)尺寸可定為50mm，倒角可參照實(shí)驗(yàn)所用的零件。

（6）經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，條盒兩側(cè)導(dǎo)板的寬度可以與煙條自然長(zhǎng)度相等，兩端頂塊的距離與5個(gè)小盒寬度方向相等或小1-2mm。

（7）刀片角度（向前或向后傾斜）對(duì)切割質(zhì)量未發(fā)下明顯影響，后續(xù)刀片設(shè)計(jì)考慮控件或安全因素限制。

（8）刀片斜進(jìn)切割效果好，需要有一定的切割速度，保證切割質(zhì)量。

4.2.2 存在的問(wèn)題

（1）切割后兩側(cè)的排屑問(wèn)題。

（2）刀片形狀和材料選擇，實(shí)驗(yàn)中發(fā)生陶瓷刀片崩刃的現(xiàn)象，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)要考慮刀具的耐用度，權(quán)衡刀片剛度和韌性來(lái)選擇材料和熱處理。

（3）切割完一側(cè)后，切另一側(cè)時(shí)，基準(zhǔn)面應(yīng)收縮一定距離，保證切完一遍后煙條可被加緊固定，需保證內(nèi)壁絕對(duì)光滑俄同時(shí)具有一定的加緊力度[2]。

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）利用滾珠絲杠讓煙條做直線運(yùn)動(dòng)，采用斜置的刀片能割開(kāi)條盒端面。

（2）刀片角度參數(shù)：45°至60°可實(shí)現(xiàn)無(wú)損小盒切割。

（3）刀片頂塊和刀片高度差為：0.25mm；頂塊和刀片距離10mm可實(shí)現(xiàn)兩端同時(shí)切割煙條。