加工工艺范文

时间:2023-02-21 08:38:05

加工工艺

加工工艺范文第1篇

随着中国经济的不断发展,机械制造业也在稳步的向前发展,在机械制造业中数控设备如今已成为必不可少的加工设备,也越来越普及到个体企业里。数控设备的普及应用推动着机械制造业的发展,但如今传统的加工设备仍然存在着机械制造企业中,他伴随着低廉的制造成本会与数控设备长期共存。如今机械制造企业在不断思考着,将数控加工工艺与传统加工工艺有机结合在一起,结合两者的优点编制出更合理的零件加工工艺,最大的发挥两加工设备的潜力,是有着重要的现实意义。

1、数控加工工艺与传统加工工艺的比较

1.1数控加工概述

数控加工是将数控技术运用在机械加工中的一种技术,是通过数字信号来控制机床的运动轨迹及加工过程进行实时控制。数控技术在机械制造也的运用大大提高了机械生产效率,且产品的制造精度也比传统的加工技术提高了几个数量级。这种技术起源于上世纪50年代的美国,通过近50年的发展,数控加工技术已经发展到较高的水平,我国的数控加工技术起步较晚,与国外的数控加工技术相比有着较大的差距。

1.2数控加工技术的优点

(1)加工精度高对于加工精度要求高且结构复杂的零件采用数控加工工艺可以缩短加工时间、保证加工精度等优点,数控机床主要是通过程序来控制机床的加工的轨迹,零件的加工质量的稳定性有着足够的保证,而传统的加工方式除了通过工装来保证加高精度外,还受到普通机床的加工精度低、操作的技术水平等影响。如加工的一个较大的深孔时,传统的加工方式是通过镗床趟玩一边孔时,通过回转中心回转180°后镗另外侧的孔的方法,这种方式对镗床本身的回转精度要求高,且会导致两端孔的同轴度较差,若采用一面镗完孔的形式,可能由于主轴伸出太长,造成加工圆孔是刀头出现跳动,导致加工精度不能满足要求,若采用数控机床加工时,由于本身的回转头的精度很高,翻边后镗孔时易找准中心孔,且完全能够保证孔的精度。(2)工艺过程复杂精细数控机床的加工工艺除了必须的进给操作之后,还有详细的换刀工序、主轴变速、开启冷却液等步骤,且需要对工件的加工尺寸进行编程等要求,数控加工工艺内容的编制步骤直接决定了工件的加工质量和加工时间,如加工的进给路线和回程路线的取舍、粗加工和精加工的切削量和切削速度和各种刀具的使用顺序等。在编制数控机床的机械加工工艺时,需考虑的更加精细,如在加工完退刀槽后要注意退刀的位置,避免与其他工件或者机床相撞,在编制换刀程序时,一般只考虑换刀的先后顺序,对换刀的具体工艺不必过多描述,而在传统的工艺上则需详细的描述换刀的具体工艺,所以在运用数控加工时,大大节省了换刀时间和换刀的效率。(3)易加工复杂的零件结构由于数控机床是通过改变与零件结构相配合的运动轨迹,所以数控机械对机械结构的适应性和灵活性比传统的加工工艺好,传统的工艺对加工曲面或者曲线时,一般是通过划线、成形或者样板来加工,这种生产方式作业效率低且精度也低,而数控加工可以通过多轴连动来保证生产质量,而且生产效率也大大提高。(4)劳动强度低数控机床是数控控制加工的,一般能够达到无人值守的要求,只是在零件装夹时需要人工操作,而传统机床是必须通过人工操作的。因此,数控机床在加工时劳动强度更低,且作业环境也大幅改善。

1.3数控加工技术的缺点

数控加工技术的以上优点很多,但并不是所有的工件都适用于数控机床的,如工件尺寸较大且装夹困难时一般需要操作员工靠找正定位的零件;加工量小且易变形的工件,这些工件在使用数控加工时,不能充分发挥数控机床的作用。在加工需要粗加工的零件时,传统的加工方法比数控加工更省时更省钱,如粗车外圆、粗车平面等。因此,在选择数控加工或者传统加工时,应根据现场的需要,合理的选择哪种加工技术。

1.4传统加工技术的优点

(1)相同零件运用传统加工方式比数控加工的成本低;(2)传统机床的维修比数控机床方便;(3)在工件加工过程中,传统的加工方式可以调整,而数控加工调整非常困难。因此,根据上述内容所阐述的传统机床和数控机床的优缺点后,工艺人员应该结合二者的优缺点,编制出合理的工艺流程,充分发挥机械制造企业的人力成本和机床设备成本,提高公司的经济效益。

2、数控加工工艺与传统加工工艺的有机结合

2.1组合加工工艺的使用

数控加工的工艺流程与传统机床加工的工艺流程的区别在于数控加工主要是几道工序,而传统机床是从来料到加工成零件的每一步工序都需编制。因此,在编制零件的加工工序卡片时,将传统加工和数控加工工艺有机结合,完成零件的加工。如在加工一个高精度的阶梯轴时,传统的工序是根据外圆的表面轮廓依次进行粗车,然后在进行精加工,而在使用数控机床的复合循环指令时,可将轴的外圆进行几次循环粗车后,调速后进行精车。此种方法也是使用了部分传统的工艺方法,因此,在使用组合加工工艺时,可提高工件的加工质量,减少工件的加工时间等。

2.2专用机床的使用

无论是使用数控加工工艺还是传统加工工艺,通用的机床一般都不适用于大规模的生产,由于其一次装夹的时间较长,因此只适用于小批量生产,产品种类较多的场合。为了解决单一零件的大批量生产造成的装夹时间过长的问题,就出现了专用机床,专用机床的工艺一般是针对需要大批量生产的工件而制定的,其工艺范围较窄,它是结合工件在运用传统工艺或者数控加工工艺的基础上,根据自身的特点,选择合适的装夹工装,制定出大规模生产所需的机床。

3、如何提高在工艺流程中存在的问题

目前,在我国的机械制造企业中存在的大量的工艺流程编制不合理的问题,尤其在数控机床和传统机床有机结合使用时,数控加工工艺与传统加工工艺的衔接不合理,其主要表现在:(1)工序安排不严谨,主要体现在本该使用传统加工设备的地方确使用数控机掘施工过程中存在的问题,针对存在的问题制定相应的解决方案,进而促进道路桥梁施工质量的大幅度提高,降低道路桥梁的安全风险,切实保障行人和车辆的行驶安全。

加工工艺范文第2篇

[关键词]钣金加工 工艺研究 加工方式

中图分类号:TG506 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0026-01

1 钣金下料的加工工艺研究

从目前钣金下料方式来看,由于数控设备的广泛采用,以及激光切割技术的运用,钣金下料已经从传统的半自动切割转变成数控冲床加工和激光切割。在这一加工过程中,主要的加工工艺要点在于冲孔的尺寸控制和激光切割的板材厚度选择。对于冲孔的尺寸控制,主要应遵循以下加工工艺要求:

1.1 冲孔在尺寸选择上,应根据图纸需要,认真分析冲孔的形状、板材的机械性能和板材的厚度情况,并根据公差要求将冲孔的尺寸留有余量,保证加工余量在允S偏差范围内。

1.2 冲孔时设定好孔间距和孔边距,保证孔间距和孔边距达到标准要求。具体标准可以见下图1:

对于激光切割的工艺要点,我们应按照标准要求,在选材上,冷轧板和热轧板的最大厚度不超过 20mm,不锈钢的最大厚度不超过10mm,另外网孔件不能使用激光切割的手段实现。

2 钣金折弯的加工工艺研究

在钣金折弯的过程中,主要有以下几个加工工艺指标需要重点控制:

2.1 最小弯曲半径。在钣金折弯的最小弯曲半径控制中,我们主要应按照以下标准执行见下图2:

2.2 弯曲直边高度。在钣金折弯时,弯曲直边高度不应过小,否则不但加工难度大,对工件的强度也会产生影响。通常钣金折边弯曲直边高度应不小于板材厚度的两倍。

2.3 折弯件上的孔边距。由于工件自身特点决定,折弯件上开孔不可避免,为了保证折弯件的强度和开孔质量,通常应保证折弯件上的孔边距达到规范要求。当孔为圆孔时,板材厚度≤2mm,则孔边距≥板材厚度 + 弯曲半径;板材厚度>2mm,则孔边距≥1.5 倍板材厚度 + 弯曲半径。当孔为椭圆孔时,孔边距数值比圆孔要大。

3 钣金拉伸的加工工艺研究

钣金拉伸的加工过程中,工艺要点主要集中在以下几个方面:

3.1 拉伸件底部与直壁的圆角半径控制。从标准上看,拉伸件底部与直壁的圆角半径应大于板材的厚度,通常在加工的过程中,为了保证加工质量,拉伸件的底部与直壁的最大圆角半径应控制在板材厚度的8倍以下。

3.2 拉伸件凸缘与边壁的圆角半径控制。拉伸件的凸缘与边壁的圆角半径与底部和直壁的圆角半径类似,在最大圆角半径控制上都要低于板材厚度的 8 倍,但是在最小圆角半径上,必须满足大于板材厚度 2倍的要求。

3.3 拉伸件为圆形时的内腔直径的控制。当拉伸件为圆形时,为了保证拉伸件的整体拉伸质量,通常在内腔直径的控制上应保证内腔直径≥圆形直径 +10 倍的板材厚度,只有这样才能保证圆形拉伸件内部不出现褶皱。

3.4 拉伸件为矩形时的相邻圆角半径的控制。矩形拉伸件相邻两壁间的圆角半径应取 r3≥3t,为了减少拉伸次数应尽可能取 r3≥H/5,以便一次拉出来。所以我们要对相邻圆角半径的数值进行严格控制。

4 钣金成型的加工工艺研究

在钣金成型过程中,为了达到所需强度,通常会在钣金的零件上增加加强筋,以此来提高钣金的整体强度。

除此之外,钣金成型过程中,会有许多凹面和凸面,为了保证钣金的加工质量,我们要控制好打凸间距和凸边距的极限尺寸。主要选取依据应按照工艺标准进行。最后,在处理钣金加工孔翻边的过程中,我们要重点控制加工螺纹和内孔翻边的尺寸,只要保证了这两项尺寸,钣金孔翻边的质量就能得到有效控制。

5 钣金焊接的加工工艺研究

在钣金加工过程中,需要将若干个钣金零件组合在一起,而组合的最有效方式是焊接,既可以满足连接需要,又可以达到强度要求。在钣金焊接的过程中,工艺要点主要集中在以下几个方面:

5.1 钣金焊接要选准焊接方法。在钣金焊接中,主要的焊接方法有以下几类:电弧焊、氩弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、熔化焊、压力焊、钎焊。我们应根据实际需要选准焊接方法。

5.2 钣金焊接要根据材质需要选择焊接方式。在焊接过程中,焊接3mm以下的碳钢、低合金钢、不锈钢和铜、铝等非铁合金的时候,应选择氩弧焊、气焊的方式实现。

5.3 钣金焊接应注意焊道成型和焊接质量。由于钣金属于表面部件,因此钣金的表面质量很重要,为了保证钣金的表面成型达到要求,钣金在焊接过程中要注意焊道成型和焊接质量,从表面质量和内在质量两个方面保证钣金焊接达标。

参考文献

[1] 张合忠.德国阿库:世界一流钣金加工企业翰备的可靠技术伙伴――访翰备机械部件(太仓)有限公司总经理郭爽[J]. 金属加工(冷加工). 2016(20)

[2] 皮克松.未来钣金加工中心布局探讨[J]. 金属加工(热加工). 2015(03)

[3] 陈跃,宋恒博,李微.钣金加工机械化自动化研究[J]. 科技传播. 2014(05)

加工工艺范文第3篇

轴承盖是机床经常用到的零件,其材料通常是钢材或铝材。所加工的轴承盖要的尺寸比较小,结构比较单薄,有一定的复杂性,其孔和底面加工精度要求较高,此外几个完全贯穿的孔对位置精度要求也较高。分析了钢材轴承盖的加工工艺过程。考虑到工件形状复杂和材料比较薄等特点,在加工过程中要注重工艺设计。首先加工基准表面,再以该表面为基准加工其他部位;其次,加工中需要自己设计专用夹具,在加工较薄位置的工序中,需要手动方式夹紧。由于该零件的形状公差、位置公差以及加工表面粗糙度较高,为保证其加工质量,需要编写完善的加工工艺对加工进行指导。

关键词:

轴承盖;工艺分析;基准面;夹具

产品加工工艺是指导产品或零件加工过程中的操作指导方法,是指导加工生产过程中的重要技术文件[1]。产品在加工过程中遇到的各种问题都是要通过机械加工工艺来得到解决,因此通过加工工艺规程来约束加工过程是生产过程中对产品质量的重要保证和依据,在加工过程编制加工工艺时必须保证其合理性、科学性和可行性[2-3]。以下通过典型零件轴承盖的加工工艺分析,获得金属加工工艺设计和编排的规律掌握和经验积累。

1分析

轴承盖是机床经常用到的零件,其材料通常是钢材或铝材,本文以图1的轴承盖分析其加工工艺过程。

1.1轴承盖结构分析

所加工的轴承盖要的尺寸比较小,结构比较单薄,有一定的复杂性,其孔和底面加工精度要求较高,此外几个完全贯穿的孔对位置精度要求也较高,中间大孔和另外8个孔的粗糙度要求在Ra1.6或更高,需要精加工,所有加工的孔公差要求为±0.02mm.由于该零件的形状公差、位置公差以及加工表面粗糙度较高,为保证其加工质量,需要编写完善的加工工艺对加工进行指导。

1.2轴承盖的工艺要求

图1的轴承盖加工工序如下。(1)夹紧材料后,车端面及外圆轮廓;(2)钻中心孔;(3)钻小的通孔;(4)钻大的通孔;(5)镗孔至Φ84mm;(6)切断;(7)掉头夹紧,加工切断端面至要求的粗糙度;(8)取下工件,装夹装夹到铣床加工两侧平面,精铣加工,一侧钻直径4mm通油孔;(9)取下工件,以机床水平面做基准面放平,夹紧两侧平面后钻阵列通孔和通油孔。以上加工中,主要涉及到平面加工、镗孔和钻孔工艺。(1)平面加工涉及1)轴承盖底部面的粗车、精车加工,其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6;2)轴承盖端面的粗车、精车加工,其要加工的表面粗糙度要求是Ra1.6;3)轴承盖两侧平面铣削粗加工、精加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6.(2)镗孔加工涉及Φ84的中间通孔的粗、精镗孔加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6.(3)钻孔加工涉及:1)Φ6的阵列孔钻、铰加工,其表面粗糙度要求是Ra1.6;2)Φ4和Φ5通油孔钻、铰加工,表面粗糙度要求是Ra1.6.轴承盖原材料采用铝合金材料,其生产率很高、构造结构相比之下比其他材料比较细密些、在性能上还能够承受相对较稳定的压力,占用的生产面积也相当的小,一般情况多为中批量生产。通过对轴承盖要进行加工的零件的结构、加工精度的要求和比较主要加工的表面进行了分析,选择了比较简单制造方法和选取中批量生产方式,为加工工艺规程提供了必不可少的资料。

2轴承盖工艺设计

2.1加工工艺过程

在以上要加工的过程中分析可看出,现在有要进行加工的零件的主要要进行加工内容是孔系,槽系,平面结构等。一般情况下,保证平面的加工精度比保证加工孔系的加工精度要容易的多。对于要现在要进行加工的板盖相比来说,在现实的加工过程中主要的加工问题首先是要保证要进行加工的孔尺寸的位置的精度及要进行加工的尺寸的精度,在进行加工过程中处理好要加工的平面和要加工的孔之间的相互关系及要加工的槽的各个尺寸精度达到技术要求。由图1零件的尺寸精度和技术要求可知:轴承盖要进行加工的尺寸精度以及要进行加工的形状精度等的要求都不是算高,目前的加工条件能够满足进行加工的精度要求。

2.2设备的选择和加工方法

确定好各表面的加工方案设计和各表面的加工工艺是密切相辅的,也是相关相成的。对要进行设计轴承盖的加工工艺来说,首先应该选择能够满足加工平面系和加工孔系加工精度要求的方法及加工设备。其次,要考虑从进行加工零件的加工效率和要进行加工的零件加工的工期。最后,还是要适当考虑加工零件的经济因素,在能够满足达到生产率和达到技术要求的前提下,尽可能考虑选择加工成本比较低的机床设备进行生产加工。

2.3影响加工方法和因素

(1)在进行加工过程中要考虑到要进行加工的零件的表面的精度和要表面的质量的要求情况。要根据现实的每个部位要进行相对合理的加工进行加工表面加工工艺技术要求,选择简单合理快捷的加工方法及相对的分次加工来进行加工。

(2)在加工过程中要考虑到加工企业或要加工的车间设备现实实际情况,同时多考虑灵活相应不断地改进现有的加工工艺和现有的加工设备与方法进行改进,提高加工工艺水平。

(3)在要对一个零件进行加工的过程中一般是先选择用一种相对简单快捷的加工方法按技术要求进行加工零件,在加工以后能满足主要的主要表面的技术要求来选定最终的加工方法,在接着再进行选择前面加工过的各项加工工序的加工方法进行加工,列如现在要进行对某一个轴的某一段主要的外圆面进行加工,这段要加工的外圆要求公差为IT6,要加工的这段表面粗糙度值为Ra0.63,并且还要有要求进行淬硬时,其最终选择加工方案为加工工序选用精磨,准备前面加工工序可先考虑为精车—在考虑进行半精车--淬火—最后在考虑进行粗磨。

2.4加工方案选择

(1)现有要进行平面切削加工过程方案为:首先要进行粗铣后在进行精铣(IT7-IT9),表面粗糙度为Ra0.8-6.3.

(2)孔的加工方法:加工零件孔的粗糙度的要求都不高,所以用粗,精铣两步完成。

2.5粗基准选择应当满足以下要求

(1)在进行要求质量不高的粗加工中粗基准的选择应选择应考虑用没加工过的表面为粗基准。

(2)选择加工余量均匀的重要表面作为什粗基准。

(3)应根据加工余量均匀的重要表面为粗基准。

(4)应最大可能选择有光泽,相对平整,表面干净,面积相对大点的表面作为粗基准点,以便于保证定位相对准确,夹紧牢固可靠。

2.6精基准的选择原则

(1)基准选用重合原则;

(2)基准选用统一原则,应尽可能考虑选用统一的定位基准;

(3)互为基准原则。此外,应该相应选择要进行加工的工件上整齐平整,相对精度高、面积相对大点的表面作为精基准点,以保证在加工过程的定位和稳固性和可靠性,并还要考虑到在加工中工件装夹是否方便快捷,夹具的设计是否简单等。从加工零件图上分析可知要加工的的底平面与Φ84mm的小孔,适于作为加工中的精基准使用。

2.7工艺线路的制定

对于现在要进行生产加工的产品不是很大中批量生产的零件来说,一般情况来说都是要首先是要考虑先加工出一个统一的基准。轴承盖在进行生产加工过程中的第一步就是就是加工出一个统一基准便于以后加工。首先在进行加工过程中应安排就是先以孔和面定位,在进行粗车加工,在进行精车进行加工,在加工零件底面和大头孔上平面。

3结束语

相对合理的加工工艺不但但是要按照加工工艺进行零件加工达到前期设计的要求还要有一般的合理性才行,而且还要选用相对好的机械加工工业性还要达到设计要求满足性能要求,也就是要有在进行加工中有很好的合理性,要在生产中便于满足达到在生产中进行合理的加工,更要能够完全在保证质量的情况下在实际加工过程中的加工质量达到质量技术要求,同时还要使在现实加工生产过程中使加工的劳动量最小。

参考文献:

[1]乔元信.公差配合与技术测[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

[2]姜波.机械基础[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2005.

[3]吕宗明.机械制造工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2006.

加工工艺范文第4篇

立轴悬式结构,主轴全长9570mm,重74060kg,导轴承轴颈外圆允许偏差值0.03mm,配合面及止口允许偏差值0.02mm,法兰端面垂直度允许偏差值0.02mm。转轴较长,体积重量大,垂直度、平行度及摆渡精度要求均较高。尤其是转子引线槽从轴肩部位直接连通到转轴小头端,长度3920mm,为联通式结构。此种结构直接决定了转轴无法采用轴身部位加工架子口形成稳定支撑的传统加工工艺完成。悬式机组一根轴结构的转轴加工时,配车尺寸较多,加工找正难度大及形位公差要求高。由于转轴轴身细长,轴的径向与轴向尺寸比例较大,使轴身形位公差控制难度加大,在加工过程中轴身挠度难以控制。这就需要在轴身上确定正确的装夹位置。转子支架和导轴承滑转子为热套结构,通过对内孔的找正来确定转轴两端的中心架子口。每次调换装夹方向后,需重新修复转轴两端的架子口以消除架子口的误差。以架子口为找正基准对上、下导滑转子外圆、转子支架配合段及主轴法兰在一次装夹下加工完成,以保证发电机端各转动部件配合面同轴度,实现机联轴找摆度及电站现场安装摆度最小,保证机组运行时各项数据优良。

2转轴加工工艺方案

根据转轴具体结构形式,加工方案采用一夹一架方式加工。在加工过程中采用轴堵、工具套等工具对轴身进行粗精加工。结合车间NC18米卧车的实际情况,在半精加工过程中,粗车轴身达Ra3.2μm后进行超声探伤。加工使用架子口尺寸自定,架子口圆跳动≤0.02mm,留精车余量,半精车轴身各段,轴身直径留6mm余量。半精车小头端卡环槽,槽宽尺寸留量2mm;小头端半精车,700mm,765mm尺寸直径留量3mm余量;镗法兰上销孔,单边留5mm余量;车轴身非配合段到图纸要求,法兰外圆及端面留余量5mm。车上、下导滑转子轴身段及转子支架配合段,所有尺寸以法兰背面为基准,要求转轴小头端面及大头段法兰背面加工到图纸要求,待热套下导滑转子、转子支架、上导滑转子后再进行精加工。并且与水轮机轴进行联轴找摆度合格后,再同镗联轴螺栓孔。在加工过程中,除特制了常用加工使用工具外,还特制了工具套热套于转轴作为NC18米卧车架子口使用。特制小刀架以避免转子支架热套后精加工转轴时干涉,特制工具GB/T5783—2000螺栓M36×100/8.8/Fe工具螺栓用于轴堵和转轴的把合。通过上述工艺方法,经过近3个月的技术调研及跟踪服务,不断地优化和完善加工工艺方案,CCS转轴加工严格按照预定的工艺方案执行,优质高效地完成了转轴的加工任务。

3结语

结合车间NC18米卧车实际加工能力,通过特制新工具,采取新的工艺方法,证明利用该工艺方案加工CCS转轴的工艺方法是切实可行的。优化后的工艺流程提高了转轴加工质量,并且大大缩短了加工周期,减少了占用重大设备的时间,达到了预期效果。为今后同类长轴类部件的加工和联轴找摆度、水发联轴同镗提供了可借鉴的宝贵经验。

加工工艺范文第5篇

关键词:煤焦油 加工工艺 深加工 发展方向

煤焦油是煤加工的主要附产物之一,目前还没有一家企业是只为生产煤焦油而建厂的。但我国是产煤大国,煤的加工工业总量也占全球相当大的份额,因此其附产物—煤焦油的产量也相当大,据统计我国每年仅焦炭生产过程的附产煤焦油就达600万吨~800万吨,如果加上煤干馏的附产煤焦油(低温煤焦油),其产量将会更大。如此大的煤焦油产量,其加工过程是多种多样的,由于各种因素,国内的加工工业发展还处在一个初级阶段,规模较小,技术水平不够高,产品不够多,环保水平差是现阶段我国煤焦油加T的丁业现状,下面我就这一状况进行探讨,以求找出更好的煤焦油发展道路。

一、国内煤焦油的生产现状

煤焦油作为焦炭生产主要副产物之一,它的生产是与焦炭生产企业的发展息息相关的。

我国的焦化工业起源较早,迅速发展于上世纪六七十年代,但当时由于技术和资金等问题,全国都是规模小,技术落后的小焦化,甚至是遍布全国焦煤生产区的就地挖坑式的土焦炉,后来又发展到萍乡炉,由于国家出于环保要求,在2000年起开始关停这类污染大,能耗高的焦炉。随之而起的是年产量在40万吨及40万吨以上的机焦,有传统顶装式,侧装式,有捣固式,不捣固式。有4.3 m高炭化室的,还有5.6m的,6.3 m的,有几座7 m高炭化室的焦炉。还有一种是无化产回收式的捣同侧装焦炉,如山西兴高焦化集团、太原港源焦化厂、沁晟煤焦等单位建的焦炉。这一阶段是国内焦化工业发展的顶峰时期.年产几十万吨,上百万吨的焦炉比比皆是。

土焦和萍乡炉练焦以及无回收焦炉是没有化产回收的,也就没有煤焦油副产的,在焦化过程中都被不完全燃烧排放到大气中。造成很大的污染和浪费。

现在不论是4.3m焦炉,还是5.6m。或7.63m焦炉其生产的煤焦油都是高温煤焦油,其产率根据炼焦用煤种类的不同一般在2.5~4%(对人炉干煤)范围内变化。之所以炼焦业快速增长,是由于钢铁工业的高速发展带动。根据中国炼焦协会统计数据,2007年新增机焦生产能力2273万吨,我国焦炭产量达3.36亿吨,比06年增长12.75%;2008~2009在建和拟建机焦生产能力达5091万吨.2004~2007年,我国焦油产量由530万吨提高到860万吨,由于受到经济危机的影响,2008年我国焦油产量819.35万吨,比07年减少4.7%。主要是因为10月份之后,焦化企业纷纷限产甚至停产,煤焦油的产量也随之减少。

二、煤焦油加工业存在的问题

尽管我国在煤焦油加工方面取得了一些成绩。但与发达国家相比仍然存在科研力量薄弱、投入少,现有装置规模小、工艺落后且过于分散,深加工力度不够、严重污染环境等突出问题。

我国煤焦油加工效率低、加工深度不够、产品品种太少、加工装置规模小、开发应用厂家投人不足等问题急需解决。我国煤焦油加工同国外先进国家及先进技术相比,差距较大。如德国大单套加工能力在75万吨,年.从中提取的化工产品多达200余种,日本煤焦油最大的单套加工能力达70万吨,年.产品近百种。目前.我国焦油加工企业生产规模小,产品少,高附加值产品更少,国内从煤焦油加工中提取的主要化工产品仅有20余种。

此外,国内煤焦油加工装置的装备水平、自控水平较低。主要原因是过多考虑项目投资额,为节省投资不愿购入高水平装备。高温运转设备、耐腐蚀材质、高温高粘度介质的检测仪表等均不能找到合适的国内生产厂家,而引进国外先进的设备,后续的维修水平又跟不上。

另外一个值得关注的动向是,目前国内出现了煤焦油加工装置盲目建设的趋势。据了解,我国现有焦油年加工能力540万吨,在建加工能力425万吨,投产后合计年加工能力将达1000万吨,如果在建、拟建的项目全部建成投产,焦油加工能力将是现有焦油产量的两倍多,焦油加工能力面临严重过剩,因此新建项目一定要慎重审批,避免重复建设。

发达国家煤焦油加工工业大致的发展趋向是:装置大型化、进行集中加工;由各大型煤焦油加工装置分工;各大型煤焦油加工装置分离出来的主要馏分进行交换集中加工;投入大量人力财力进行深加工产品和精细产品的研发;对煤焦油加工企业进行整合,形成大集团大公司。

三、煤焦油加工工艺建议

1.煤焦油预处理

煤焦油在生产过程.中含有较多的水和机械杂质,严重地影响催化剂活性和稳定性以及装置的压力降。因此,在加工前需对煤焦油进行预处理,脱除机械杂质和水,需要一套完善的预处理工艺及设备,以维持煤焦油的加工装置及工艺长期稳定运转。

2.不饱和物预加氢

煤焦油是热解产物,含有相当数量的热不稳定组分,在加工过程中很容易热聚合结焦。因此,在进行煤焦油加工之前,需将这些不稳定的不饱和化合物先进行预加氢,使之饱和改善热稳定性。

3.加氢前脱除酚化合物

在煤焦油中含有相当数量的酚类,这些酚类在化工行业中有较大的用途,也有较高的经济价值。因此,在加氢前需先将这部分酚化合物脱除。这样,既增加了装置的经济效益,又减少了加氢过程氢耗,降低了加工的生产成本,同时也减少了水的生成,对加氢催化剂的长周期运转,也是有利的。

4.适合不同原料组成的加工工艺

煤焦油的组成主要是多环芳烃,加工成柴油产品的难度较大,需要较苛刻的加氢条件和特定的加氢催化剂,也需要多种加工工艺组合。因此,需要根据煤焦油组成特点,选择合适的工艺流程和催化剂。

参考文献

[1]李薇,程志刚. 煤焦油的加工技术及生产现状[J]. 化学工程与装备. 2011(03) .

[2]杨亚君,臧丹炜. 煤焦油深加工研究现状分析与展望[J]. 石油化工设计. 2009(02) .

加工工艺范文第6篇

【关键词】金属密闭蝶阀;结构特点;加工工艺;双向密封

一、概述

金属密闭蝶阀与其它阀门相比,结构长度短,质量轻,密封性好,操作扭矩小,启闭快,使用寿命长。由于金属密闭蝶阀蝶板的密封面为斜锥面,一般仅能实现单向承压密封,在强度范围内,压力越高密封越好,但反向承压能力较差。经过分析,改进了零部件加工工艺及配合公差,使金属密闭蝶阀达到双向密封零泄露。

二、阀体加工

金属密闭蝶阀蝶板的阀杆孔与阀体的阀杆孔加工一般在镗床上合镗完成。大口径阀门的阀体通过阀体定位板使阀体通道中心与工作台中心重合,小口径阀门的阀体则通过阀体定位板与回转盘中心重合,镗完一端孔后,再调头镗另一端。也有小口径阀体采用在车床上加工的方法,但也需要调头加工,而中心定位都需要通过工装来保证。由于各工装之间存在配合间隙,若工装和工作台的间隙与工装和阀体通道的间隙累计达到0.2mm,则阀体旋转180°后误差将达到0.4mm,这样阀杆孔加工后,其同轴度很难保证,通常需要加大阀杆孔尺寸。轴承与阀体阀杆孔间隙越大,反向打压时,蝶板密封面与阀体密封面越容易分离,反向承压就越低。

阀体上斜胎,精车锥面,仍按点找正。此工序一定排在蝶板,压板外锥车完以后。因为密封圈精车时要用成品压板压活,并且车完阀体以后,刀架、斜胎不允许动,马上要车密封圈,这样来保证阀体与圈的角度完全一致。阀体的小头仍然在高处。

将车密封圈压板(胎)与平胎组装,密封圈(胎上密封圈的止口)中心向低处偏移,装上密封圈,压板,压好,装上销子。将平胎再与斜胎相连,装好。按点找正,车锥面。测量位置在找正点处,图上锥面轴向小端(在偏心线上)尺寸不应与图纸尺寸误差超过0.5mm。

为了减小同轴度误差,改进了加工工艺。在工装和阀体安装到位后,在主轴上放置百分表,通过转动主轴校正阀体通道沿主轴中心线对称,镗完一端孔,工作台旋转180°后再用百分表校正通道镗另一端孔。

金属密闭蝶阀利用扭矩切断阀门,故阀座处有极佳的密封性能,故有人称为零泄露阀。介质中带有的固体颗粒或赃物对金属密闭蝶阀的切断性能无明显影响,因为阀门接近关闭时,介质流速很高,使赃物无法在阀座处积聚。

为了达到蝶板反向承压时密封,蝶板组件密封面与阀体密封面之间必须有足够的预紧力。所以蝶板与阀体合镗阀杆孔时蝶板阀杆孔中心比阀体阀杆孔中心高,通过驱动装置提供扭矩,阀杆对蝶板施压,组件密封面产生弹性变形实现反向密封。蝶板阀杆孔中心抬高尺寸的大小对阀门的密封影响很大,尺寸小了,反向承压小;尺寸大了,可能出现反向扭矩太大或无法关闭。蝶板中心抬高尺寸可根据制造过程中对阀杆孔加工精度的控制,总结出各个规格合适的蝶板阀杆孔中心与阀体阀杆中心的高度差值,来满足必须的预紧力。按改进后的工艺加工,反向水密封压力能达到1.0MPa以上。提高了金属密闭蝶阀的密封性,实现了双向零泄露。

三、蝶板加工

在额定压力工作状态下,当蝶板关闭时,阀体的密封圈一侧的承压方向部分受载。此时的约束不考虑水锤的影响,在阀体的密封圈 承压一侧加载载荷。

将密封圈,压板按标出的大小头方向装在蝶板上。密封圈划线的面与压板紧贴。三个件中线对正,密封圈与压板配打销孔,一般销孔直径Φ10左右,两个销孔深度是密封圈厚度的一半。压板与蝶板配打螺孔。销孔的位置在距密封圈内孔10mm处(单边,轴向)。

金属密闭蝶阀蝶板密封面一般采用组合式密封环,将压板与蝶板组装一起上平胎。注意组装二件的内六方螺栓位置在平胎的大孔位置,隔一螺孔上一螺栓。如果平胎有偏心,则蝶板的大小头中心线与平胎两心连线吻合,两条中心线的位置是轴向位置。平胎的轴向位置与斜胎的轴向位置相冲并且蝶板的大头在高处。将各胎各件联接牢固上车。刀架搬角度,找正针的方向与刀架方向一致后找正。车外锥面。测量位置在找正点处。为了防止干涉一般实际加工尺寸略小于图纸尺寸5mm。

加工密封面时先将蝶板、密封组件和压环组装在一起,在斜模上把密封面加工到尺寸。尽量让加工密封组件的回转中心与加工阀体阀座的回转中心相同 。

阀门关闭时蝶板由于偏心的缘故往前推,蝶板与阀座在关闭过程中不产生摩擦,蝶板直接压在阀座上,这样就保证了阀门的使用寿命;另外,由于这种阀门的密封圈具有一定的弹性,而且弹性圈内的凸台与弹性圈之间有少量的间隙,可使弹性圈稍有位移。阀门关闭,受关闭力的作用,弹性体密封圈能自动移至受力最均衡的位置;再加上弹性圈的少量变形,使阀座处的密封圈均匀受力,达到最佳密封状态。

根据分析,对加工工艺作了调整,加工时,参照图纸尺寸对蝶板、密封组件和压环组件密封面预留0.8~1mm加工余量。将留有加工余量的密封组件取下并拆开,碟板与压环组装后按图纸尺寸加工。再将密封组件与蝶板组件组合,精车密封组件至规格尺寸。工艺改进后密封压力试验合格率得到大幅度提高。

四、密封圈

粗平板圈面,将密封圈毛坯点焊在板圈上,平一面,车内孔成。

磨开焊点,翻面。重新点焊上平另一面。外圆粗车为最小包容尺寸+5mm,目的是防止装夹变形。

去掉密封圈,车蝶板各平面,台阶,注意装密封圈的台阶高度要保持与图纸一致。最大外元粗车到最小包容尺寸+5mm。蝶板背面车一宽度为20~30测量环面。(口径越大越宽)

蝶板,密封圈分别划中心线,锥面找正点,蝶板划在背面,密封圈划在不光滑的一面(DN500以下的密封圈不用划线)标出大小头。如果产品图上没有最小包容尺寸,可向设计人员要该尺寸。对于DN小于500的阀门密封圈,直接夹在蝶板与压板之间垫上石棉垫(2mm)在平胎上车外锥面。测量位置锥面大端轴向尺寸在偏心线上。仍然要在蝶板、压板外锥面加工完后加工。

金属密闭蝶阀是一种金属对金属密封的阀门,在密封面处无四氟乙烯、橡胶或其他非金属材料,因此可保证阀门耐磨,长时间工作不变形,也不会由于阀座变形而导致阀门泄露。金属密闭蝶阀在阀门启闭过程中蝶板与阀座即脱开,它们之间无摩擦。故金属密闭蝶阀有极长的使用寿命,不易泄漏。

五、压板

粗精车平面,内孔,外圆,车成最小包容尺寸+5mm。

划中心线,各孔线,销孔线,标出大小头。

钻各孔,将各孔钻成大于图纸1~2mm。

由于弹性金属密闭蝶阀密封面易冲刷、磨损,影响密封性,进而影响阀门的使用寿命,造成资源浪费。针对这一情况,我经过研究分析,开发设计了锥面密封金属密闭蝶阀,该阀门将密封面改为锥面,这样不仅解决了上述问题,还避免了在管路系统中因温度过高而使密封圈胀死。并且该阀具有越关越紧的功能,它利用介质力进行自密封,从而减小了装置功率,节省了成本。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏,避免了因泄漏而造成的事故发生。我还针对锥面密封蝶阀的结构特点和加工工艺,设计了一套完整的工装。工装的研制,提高了加工精度,保证了阀门的生产质量,减轻了劳动强度,减少了工时。现在锥面密封金属密闭蝶阀已成为我厂成熟产品。

六、结语

金属密闭蝶阀密封组件加工工艺改进后,解决了阀门的密封泄露和反向密封能力差的问题,提高了阀门的使用性能。锥面密封金属密闭蝶阀在使用中达到了零泄漏,避免了因泄漏而造成的事故发生。

参考文献:

[1] 杨源泉. 阀门设计手册〔M〕. 北京: 机械工业出版社,1992.

[2] 王先逵. 机械加工工艺手册 [M]. 北京:机械工业出版社,2006

[3] 陆培文. 阀门制造工艺入门与精通 [M]. 北京:机械工业出版社,2010

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加工工艺范文第7篇

1.1深孔加工的特点

孔加工的几大问题:排屑、散热和导向问题,主要表现在:①钻孔时不能直接观察刀具的切削状况,工作过程中只能凭借听声音、看切屑、摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常;②孔的长径比大、钻杆细而长、刚性低、易振动、钻孔易走偏,因此,支撑及导向十分重要;③切削热不易散出,工作条件恶劣,必须采用有效的冷却方式。

1.2轧辊深孔加工难点分析

材料为H13锻钢,成品重量3555kg,装配图如图2所示,出口产品。设计要求:孔深5050mm由三个台阶孔组成,最外端内孔粗糙度Ra0.8,里面两深孔为60度锥面连接,同轴度准0.1mm,装配深度450mm,装配间隙端部塞尺0.1塞不进,过盈量0.28-0.35mm。针对这种总长较长,长径比大、同轴度要求高的精密产品,加工此种产品的难度如下:①轧辊吨位较重长度较长装夹定位困难;②内孔较深,粗糙度Ra0.8,同轴度≤准0.1mm;③装配过盈量0.28-0.35mm,装配辊颈部分长450mm,必须保证装配面的圆柱度;④辊身淬火,因此热装时温度不能高于回火温度,增加了装配的难度,同时对孔的尺寸精度要求提出了更高的要求。在此种情况下,加工此类深孔对位置及加工效果要求较高,加工难度大,为此本文进行了详细的分析和探索,制定了切实有效的加工工艺方案。

1.3加工设备的确定

如何正确选择加工设备是保证加工质量很重要的环节,加工设备的选择是否得当,对于产品的加工质量,生产效率有很大的影响。该辊内孔如在车床上加工难度较大:工件较长,装夹困难,易变形,需多中心架支撑,并需要设计辅助工装;刀杆处于悬臂状态,刚性差,加工时会产生振动和让刀现象;加工两内孔锥度连接面时加工难度较大。综上所述,选择车床加工,不但操作复杂,生产效率低,加工质量无法保证。因此,为缩短加工工序步骤,前期粗镗孔可采用车床加工,最终工序需采用数控镗对内孔进行精加工。鉴于以上状况,结合宝钢轧辊科技有限责任公司设备及工件特点,确定最终孔的加工选择在TK6916数控镗床上加工。

1.4加工工艺措施

最优工艺方案的选择就是确定一条达到产品质量的最低成本或最少加工时间的工艺路线。要达到图纸设计要求,首先必须从工艺上保证工件的加工精度。如何在多种加工工艺路线中选择一种最优方案是本文关注的问题。

1.4.1孔的加工工艺规程

①产品半精车后在车床上进行钻导向孔准100深100mm;②按图纸要求用深孔钻进行钻深孔准100、准180及圆锥过渡部分;③车床上镗孔准210(0,+0.029)至准200,深475mm,车出圆角R5;④实配闷头,并进行粗磨、淬火、精车等工序;⑤拆除闷头,以外圆为基准,对准210(0,+0.029)孔进行精镗加工;⑥检验内孔尺寸及粗糙度等保证满足图纸要求。

1.4.2精镗孔时工件的定位与装夹

轧辊在镗床工作台上初步定位之后,以镗床主轴为基准进行找正,确定工件与镗床之间的相对位置,找正用百分表测试的方法控制工件在水平方向和垂直方向的误差,一般控制在0.02mm以内。轧辊找正定位后,为了减少变形和夹紧力,采用压板将轧辊加紧固定,在安全可靠的前提下,大大减少了加工时的振动,提高了加工精度。

1.4.3切削参数的选择

为了避免内孔产生圆柱度超差,且内孔无法采用磨削加工,因此,采用高速镗削的方法,切削过程中保证切屑和加工表面的塑性变形小,并提高了表面的加工粗糙度。内孔加工是连续切削,因此采用YT15钨钴钛类合金刀具进行加工。镗加工时需先进行粗镗加工,粗加工后需根据外圆检验镗杆是否发生了移动,检验无变化后进行最终的精镗加工,为了避免因为温度的变化影响加工精度,内孔精镗的最后一刀最好在环境变化较小的晚上进行,并一次性连续走刀加工完成。

1.4.4冷却

冷却液在深孔加工中主要起冷却、、冲刷、减振和消声的作用。加工中产生的切削抗力,消耗很多的能量,而且其切向和径向分力作用在导向块上,与孔壁产生较大的摩擦力,都转化为很多的切削热,这些热量主要靠冷却液把它带走。冷却液在导向块与孔壁之间建立起液压支撑,可降低导向块的摩擦,减小功率消耗。冷却液的冲刷作用,是靠一定的压力和流量的冷却液将切屑由切削区冲刷出来,实现排屑作用。由于在工作区内部充满了一定压力的油液,能减弱由切削运动和摩擦作用所产生的振动和噪音。

1.4.5尺寸测量

在加工完成后测量内孔尺寸时,如果不抽出镗杆,内径千分尺无法测量,若抽出镗刀杆,测量后需要重新找正,很不方便。可采用在镗排上过镗杆中心位置钻一安装内径千分尺的孔,使内径千分尺延长杆能去。使用时,只要将将内径千分尺插入镗杆上径向孔内,移动工作台,固定测头接触产品内孔,用于转动微分头接触内孔,紧固微分头,然后拿出,便可准确测量内孔的实际尺寸。

2实施的效果

该产品已经按照此种工艺方案顺利实施,加工后的产品经过三坐标测量仪和圆度仪全尺寸合格,内孔尺寸和形位公差完全满足了产品图纸设计要求,而且工艺保证能力稳定,产品质量可靠。在用户检测合格后已经顺利实行了装配验收,装配后间隙达到了满意效果,受到用户好评,并最终顺利完成了成品的交货。本加工方案,提高了精密大孔的加工效率,解决了一定的加工难题,是一种可靠可行的加工方法,实用性强,其经验可供内孔加工同行参考和推广使用。

加工工艺范文第8篇

关键词:曲柄;效率;加工工艺

引言

在新机研制期间,零件结构及各种参数都需要经过试验才能最终确定,使用最少的工艺装备,利用各种办法将零件在最短的时间内加工出来,节省研制费用是目的所在。

1 某机一级曲柄结构特点及技术要求

某研制机一级曲柄材料为1Cr11Ni2W2MoV,其结构是由基准圆柱上连接三个不在同一水平面上的外臂,基准圆柱底面及大孔中心为零件基准,零件上的孔及装配关节轴承处的槽是零件的关键部分。零件上孔的精度等级为7级精度,各孔相对大孔及基准圆柱下表面位置度为Ф0.03;槽的上下面对基准面的尺寸公差为±0.05mm,槽处臂厚3.5mm,槽宽5mm,槽底的转接圆角为R0.5和R1。

2 一级曲柄加工工艺分析

零件上与轴承配合的孔尺寸精度及位置度要求较高,零件基准面小,装夹定位困难,零件孔位置度及连接槽尺寸测量困难。

合理安排工艺方案,在零件上留工艺压紧部位,磨出基准,始终以磨出的基准定位找正,进行上、下表面及三处连接槽的加工,使零件的加工及测量更加方便。在加工上、下表面时采用铣加工,精密孔在数控镗床上加工,连接槽采用慢走丝线切割加工。

3 一级曲柄加工工艺

通过以上工艺分析制定主要工艺路线如下。

毛料铣六方磨基准面镗基准孔铣上表面铣下基准面镗孔线切割三处槽(分三个工序)线切割外型去除重熔

层。

零件毛料为锻件,为提高新机研制进度,毛料采用自由锻,锻成方料。

在普通立式铣床上将毛料六面铣平。上、下大面按尺寸要求留出磨削量,其余侧面铣去的量尽可能少,为后续工序留的压紧面尽量大。

磨基准面工序磨削零件上下表面及两相邻侧面,上下面相互平行度不大于0.01mm,磨削的相邻表面相互垂直度不大于0.02mm,磨削后表面作为后续工序的定位、找正基准。

铣上表面工序,在数控铣床上,以磨削后基准表面作为定位面,用压板压紧上表面,拉直找正磨削侧面,以下表面上镗削后的基准孔中心作为加工坐标系原点进行铣加工。粗加工则可选择不带底R的立铣刀去除大部分余量,给精加工留0.2mm~0.3mm加工余量。由于三处外臂上下表面不在同一平面内,与基准圆柱相连处有转接R,需用带R的圆柱立铣刀或球头立铣刀进行加工,用球头立铣刀加工时平面处需另一把平头立铣刀,两把刀加工易使加工面产生接刀痕,为使加工表面不产生接刀痕,使用一把带R的圆柱立铣刀既可加工出R又可加工平面。加工时尽量选择大直径的刀具,零件凸台边外臂较宽,与侧壁较近,为保证转接R处加工相对完整,又不碰到凸台外臂(如图1所示),最后选择直径8mm带底R的立铣刀进行精加工。零件加工后如图2所示。

铣下基准面工序,零件翻面,用压板压紧上表面,拉直找正磨削侧面(与上工序相同),以上表面上镗削后的基准孔中心作为加工坐标系原点进行数控铣加工。零件加工时有一处深槽,为避免打刀,采用小切深(ap=0.15mm)、大进给(f=300-500mm/min)的方式进行铣加工,加工中充分浇注冷却液,提高刀具寿命,降低加工成本。零件上转接R与上工序相同,为减少刀具种类,粗精加工使用刀具与上工序相同。加工后零件如图3所示。

以上两道铣工序均利用UGCAM软件编制数控程序,对数控程序进行优化,选择合理步距,缩短区域内、区域间抬刀距离,控制进退刀距离,减少刀具空行程时间,提高零件加工效率。将UG毛坯和零件模型转化为STL文件导入VERICUT仿真软件,并将UGCAM生成的数控程序添加进去,进行数控程序仿真,在分析菜单下选择自动――比较选项,查看零件加工过程中是否产生过切、残留,当存在过切、残留等现象时,通过分析VERICUT日志信息,对数控程序进行调整。对调整后的数控程序重新进行仿真,直至在自动――比较图框下出现没有区别时,在VERICUT界面下方信息提示栏会提示模型是一致的时,可将该程序用于现场生产。

镗孔工序,在数控镗床上进行,以零件基准面为下表面,用垫块垫起,将零件找平,拉直找正零件磨削侧面用4个压板将零件压紧。零件上孔的位置度和尺寸精度较高,工艺上采用了打点-钻孔-扩孔-镗孔-铰孔工艺方案,通过镗孔保证零件的位置度要求,铰孔保证零件的尺寸要求,降低了对操作者的技能要求。

该零件凸台处有Ф4和Ф9两种孔,在零件未进行切槽前形成台阶孔,需要注意Ф9孔的加工深度,由于铰刀前端存在倒角,铰削深度要大于孔深,将倒角长度让出,铰孔前的镗孔深度要保证足够的铰孔深度,扩孔深度要保证足够的镗孔深度且不破坏下端Ф4孔。经计算,用Ф8.5钻头扩孔深度为8mm,镗孔深度6.5mm,铰孔深度6mm。

镗孔加工后在此工序将线切割外型用穿丝孔一并加工完成。

线切割三处槽工序,分别以两磨削侧面为底面,拉直找正零件基准大面跳动不大于0.02,压紧零件上表面。分三个工序加工三处槽。

为保证零件加工质量,切槽工序在慢走丝机床上进行多次切割,多次切割时应注意在第一次切割完成后,应暂停检查料芯是否掉落,如料芯未掉落,应将料芯拨落或吸出,以免料芯与铜丝之间产生放电,影响零件加工质量。零件切割时应将Z轴降到尽可能低,避免零件产生鼓肚现象。

零件切槽后,第二天用百分表对槽进行检查,槽表面平面度较好在0.01mm以内,说明用慢走丝进行线切割槽可以有效控制零件加工变形。

线切割外型工序,将零件基准面向下放平,拉直找正磨削侧面,用压板压紧上表面。利用穿丝孔穿丝切割零件外型。切割零件外型时应注意,零件外型切割完成时零件向下落会产生倾斜,如铜丝继续放电,可能造成对零件已加工表面的破坏。需要采取相应的保护措施:如在零件外型切割完成时的程序中加M00进行暂停将零件取出;在零件进退丝处加小凸台对零件进行保护;用吸铁石将零件和余料吸在一起避免零件倾斜掉落(零件需有磁性)等。

全部线切割工序完成后,由钳工对零件线切割表面重熔层进行去除,去除该零件达到零件最终尺寸要求。至此,零件主要加工工序全部完成。

4 结束语

加工工艺范文第9篇

角锥棱镜是一个由三个相互垂直的反射平面(俗称小面)和一个入射平面(俗称大面)构成的四面体。角锥棱镜由于具有使入射光线沿原方向返回的光学特性,因而在激光测距、激光通讯、精密仪器等领域有着广泛的运用[1,2]。与其他光学元件相比,除了有面形和尺寸公差等要求外,还有透过波前差和反射光束的平行差要求,因此角锥棱镜是一种加工难度大的光学元件[3]。目前角锥棱镜的加工方法有两种:一种是角锥棱镜毛坯逐面加工法[4],即棱镜的第一个直角面可按照一般研磨工艺加工,利用手工或光胶法精磨抛光第二个直角面,采用T型夹具精磨抛光第三个面,最后加工大面与各直角面夹角为54°44',此工艺适合大口径(Φ>15mm),加工过程中需要反复的检验和修正,工艺要求高,加工效率低;另一种是立方体切角法[5],即首先铣磨出一个立方体,依次逐个加工立方体的六个面,且直角和平行度也在1"以内,加工完毕后,把这些面保护好,再对正方体进行切割斜面,一个立方体最多可以切下8个锥体棱镜,适合小口径(Φ<15mm),加工过程中容易产生崩边,材料浪费多。在这两种加工工艺中,为保证面形精度和二面角精度,需要使用手工或光胶法加工,手工加工是光学工艺人员一点一点地用工具去除工件中多余的部分,需要边加工边检测,直到工件合格为止,此种加工方法加工周期长,对加工人员技术水平要求高,不适宜批量和大量生产。而光胶法是利用光胶工具的高精度来复制出高精度的产品,因此在批量加工前需要生产出高精度的光胶工具,且光胶工具需要反复修正维护,费时费力[6]。为了满足角锥棱镜在实际生产工艺中的效率和成本要求,本文设计了适宜角锥棱镜的靠体,在铣磨成型、粗修及精修、粗抛工序中成盘加工工件,使角锥棱镜整体工艺方案加工工序减少,生产节奏快,效率高,精度可保证。

1角锥棱镜加工工艺简介

我们自20世纪70年代就开始了角锥棱镜的加工工艺的研究,成功地探索出了采用配重分离器进行精加工工艺的方法,并提出“自差法”检测高精度锥体棱镜的方法[7],形成了一套行之有效的加工工艺,工艺流程为立方体加工切割、铣磨成型、粗磨及精磨、粗抛及精抛、最后进行滚圆。由于在精抛过程中采用了分离器加工,因此角锥棱镜的四个表面能够保证有很好的面形,并以配重块边加工边检测来保证角锥棱镜的二面角精度。

1.1靠体设计

靠体上盘是在光胶法的基础上发展起来的一种棱镜上盘方法,通过翻转靠体就可以连续加工几个面,适宜批量生产加工,具有高的生产效率。在靠体上盘中,靠体的制造误差都会反映到零件的制造误差上[8],为了降低角锥棱镜靠体的制造误差,就必须保证靠体的精度。通过在金属角锥棱镜靠体外包裹一层K9光学玻璃能够使靠体的二面角精度保持在5″,靠体如图1所示。角锥棱镜的靠体形状与被加工的棱镜是一致的,加工过程中用靠体二面角角度精度保证角锥棱镜的二面角角度精度,故对靠体的要求有以下几点:(1)靠体角度精度的确定。由于金属靠体材质为45号钢,无法利用比较测角仪来检测其二面角精度,因此在金属靠体的三个小面上粘贴5mm厚的光学玻璃,并利用配重分离器对粘贴有光学玻璃的靠体进行二面角修正,使其精度保证在5″。金属靠体在与光学玻璃的结合过程中需要选用有足够粘性的胶,以保证靠体在进行铣磨时玻璃与金属靠体不脱胶。(2)靠体与棱镜的结合。靠体与棱镜的结合过程需要选用火漆作为粘结材料,火漆具有足够高的粘性,可保证靠体翻转时不与棱镜脱胶。火漆的主要成分是松香和沥青,具有熔点低的特点,在棱镜加工结束下盘时,棱镜加温后用小木锤轻轻敲击靠体就可下盘。(3)靠体与垫板的结合。垫板用K9玻璃制作,其直径与厚度之比以不使垫板产生变形为准,为了使靠体与垫板的牢固结合,在金属靠体及外层玻璃上开一个螺纹孔,用螺栓来实现靠体与垫板的紧密结合,其成盘效果如图2所示。

1.2工艺流程

(1)切割。根据角锥棱镜的技术要求来确定毛坯立方体的尺寸和加工余量,用金刚石锯片将立方体毛坯切割成两块角锥棱镜的毛坯。由于金刚石锯片的厚度为2mm,立方体对角切割深度一般在30~70mm,因此切割工序的加工余量控制在1~2mm。(2)铣磨。用粗砂将切割完的毛坯角锥棱镜大面上的切痕去除,再将毛坯大面与靠体大面粘接在一起。在粘接过程中要保证毛坯面的一个小面与靠体相对的小面平行,将靠体放在平面铣磨机磁力工作台面上进行铣磨,铣磨工序的加工余量控制在0.5mm。(3)粗磨和精磨。粗磨和精磨的目的是使光学工件表面的凸凹层深度和裂纹层深度减小[9]。将经过铣磨后的角锥棱镜工件及靠体成盘固定在玻璃垫板上,用螺栓固定,在环抛机上进行粗磨和精磨。粗磨和精磨的砂分别为W280和W60,加工完第一面后翻转靠体进而成盘加工第二个面和第三个面,经过粗磨和精磨加工后的工件表面粗糙度由肉眼观察,无砂眼和擦痕即可,粗磨和精磨的单面加工余量取0.2~0.25mm。(4)粗抛.粗抛的目的是将经过粗磨和精磨的工件进行抛亮,经过粗抛的工件一般都有面型和角度偏差的要求,粗抛在环抛机上进行,研磨角偏差为5″,面形控制到N=1。粗抛过程中加工余量为0.05mm。(5)精抛。在精抛工序中采用以配重分离器的方式进行抛光。由于经过了成盘粗抛工序,角锥棱镜的整个表面都能反光,因此精抛的任务是对角锥棱镜的三个相互垂直的反射面进行修改光圈和对二面角角度进行控制,经过精抛工序的角锥棱镜,其面形能达到N=0.2和ΔN=0.1,二面角误差可控制在±1″以内,精抛的磨去量一般≤0.01mm,因此加工余量也必须≤0.01mm。(6)检验。利用ZYGO干涉仪对加工好的角锥棱镜成品进行二面角偏差、光束的平行差和透过波前的检测,如图3所示。由ZYGO干涉仪检测结果可知:此块角锥棱镜透过波前差PV=0.48λ,RMS=0.09λ,三个二面角偏差分别为θ1=+0.1″、θ2=-0.1″、θ3=+0.1″。由于(+0.1″)+(-0.1″)+(+0.1″)=+0.1″,因此光束为发散波面。光束平行差依次为BeamDev.(1)=0.5″、BeamDev.(2)=0.7″、BeamDev.(3)=0.8″、BeamDev.(4)=0.5″、BeamDev.(5)=0.9″、BeamDev.(6)=0.4″,其光束平行差的均方差[3]BeamDev.RMS=0.66″,属于高质量角锥棱镜。

2角锥棱镜加工工艺分析

从生产效率考虑,此工艺从铣磨开始就成盘加工,对第一个面从粗磨、精磨到粗抛完成后,然后下盘,再通过翻转靠体上盘,加工角锥棱镜的第二个面和第三个面,工序少,生产节奏快,适合大批量生产。从生产工艺考虑,此工艺从粗磨、精磨到粗抛都是成盘化加工,精确地给定了各工序的工艺尺寸,加工操作过程简单,且靠体成盘加工能很好地保证批量零件的互换性,降低了对工艺人员的技术要求。从产品质量考虑,在粗磨、精磨和粗抛工艺中,主要是以磨削方法最大限度地提高面形精度和降低表面粗糙度,以靠体的精度来保证角锥棱镜二面角精度,最后以古典抛光方法对面形和二面角进行微小修正,保证了产品的高精度要求。

3结论

角锥棱镜是一种市场需求量大、加工难度高的光学元件,其主要技术要求就是透过波前差和反射光束的平行差,而这两项技术指标主要是由角锥棱镜的各面面形和三个反射面的二面角精度(即邻面的相互垂直精度)决定的。本文设计了一种适用于角锥棱镜加工的简易靠体,通过靠体二面角精度来保证角锥棱镜的二面角精度,通过抛光工艺对角锥棱镜进行面形精度的控制,并在铣磨成型、粗修、精修、粗抛工序中成盘加工,使角锥棱镜整体工艺方案加工工序少,生产节奏快,效率高,精度可保证。

加工工艺范文第10篇

工艺参数是指在完成某项工作的一系列基础数据或者指标,这些基础参数构成了工艺操作或者设计的内容。它具体包括:

1.1数控加工机床的选择

根据链轮的实际构造及加工要求,选择KHC80卧式加工中心对其进行加工,原因是:KHC80卧式加工中心的主轴处于水平状态,带有可进行分度回转运动的方形工作台[2]。有三个直线运动坐标和一个回转运动坐标,它能够使链轮在一次装夹后完成除安装面和顶面以外的其余圆周面的加工,并且带有刀库及自动换刀系统,从而缩短辅助时间,提高加工效率(见图1)。

1.2确定加工方案及工艺参数,制定数控加工工艺路线

分析链轮外形可知(见图2):链轮为回转体结构,其中绕轴线的环形槽均有车床加工,加工中心需要加工平行于轴线的外齿及外齿上的齿窝部分(见图3),总的加工工序为先加工一个齿,然后旋转工作台一定的角度再加工另一个齿,依次类推,直到全部加工完毕。就单个齿的加工工序来说,先粗铣外齿及齿窝部分,再精铣外齿到位,最后精铣齿窝到位,至此加工完毕。

1.3确定链轮的定位与装夹方式、加工刀具、切削用量等工艺参数

为方便链轮的加工,链轮的装夹方式采用链轮的中心轴线与机床Y轴重合的方式(见图4),加工刀具的选择、切削用量等工艺参数则是根据机械设计手册及实际的加工经验确定的,归纳整理(见表1)。

1.4调整数控加工机床的参数

具体需要调整的参数为各个刀具的刀补植,包括刀具的类型、刀具直径、刀具长度等,把这些参数分别输入到对应刀号下,方便加工时自动调用。

1.5分配加工公差

根据中华人民共和国《矿用刮板输送机驱动链轮》MT231-91的标准可知[3],齿窝部分是链轮与圆环链的配合面,其整体公差为(0,-2),其余尺寸为非配合面,按照基本尺寸加工,不做公差要求。

2利用KHC80卧式加工中心对链轮进行加工的操作步骤

2.1准备工作

1)首先,检查线路是否完好;其次,旋转电柜上的电源开关,接通总电源;再次,顺时针旋转急停按钮;最后,打开控制面板的电源开关,启动机床及操作系统。2)机床手动返回参考点。3)在工作台上装夹链轮。①将百分表吸附在卧式加工中心主轴的端面上;②让机床进入手动调整操作方式,慢慢摇动手轮,使杠杆百分表的表头按逐渐接近链轮的外圆柱面,让触头接触到外圆柱面;③让工作台缓慢转动,当旋转一周时百分表指针的跳动量在允许的误差范围内。那么此时工作台的旋转中心与链轮的中心重合,夹紧工件,装夹完毕。

2.2数控机床加工链轮

1)对刀确定加工坐标系。对刀就是建立链轮的加工坐标系与机床坐标系之间关系,主要是采用试切法对刀,逐一确定加工各坐标轴的初始位置。2)安装刀具及输入刀具偏置值。将链轮加工程序中使用的刀具编号、刀偏编号与实际刀具对应起来列成表格,然后将刀具类型、刀具长度和直径等偏置值存到偏置寄存器相应位置,程序调用刀具时也会调用相应的刀偏值,那么就可以实现换刀后自动加工而不需要再次对刀。3)调出链轮的加工程序:①按下工作方式键中EDIT程序编辑键或AUTO自动运行键;②按PROGRAM显示程序屏键;③输入O地址键(按O键);④输入程序号(按数字键);⑤按向下光标键(标有CURSOR的键);⑥搜索完成后,需要的程序的程序号会出现在屏幕上。4)程序校验:①按自动加工键选择自动运行模式;②按机床锁定键、辅助功能锁定键、空运行键[4]。使机床主轴及其他各轴不动,仅让程序空运行,通过观察显示屏上的加工坐标,可判断程序运行时是否会超程是否会撞刀等,若程序有语法及格式上的错误则机床会报警,这样既可初步校验链轮加工程序的正确性;③按描图键,再按下图形键,进行图形模拟加工,显示屏上即可显示对链轮的加工画面,可以检查刀具的运行轨迹是否正确,以此来最终校验链轮加工程序的正确性。5)程序试运行:①按自动加工键选择自动操作方式;②按单步键;③调节进给倍率,因当程序第一次运行时,新程序中设置的进给都是理想状态下的值,有可能不是最优的设置,那么在实际加工时就需要调整进给率,实际机床的进给率是编程进给率与倍率的乘积,直到调成最优的进给率,在此由于是试切所以采取小吃刀量与低进给进行切削加工[5-6];④按循环启动,运行该程序,在开始运行时密切注意机床的加工状态,若出现问题可按进给保持,暂停加工排除问题后按循环起动键继续加工。当加工完一个齿后应该暂停加工然后验链加工的齿窝等各尺寸是否合格。6)运行链轮加工程序。经检验若有问题,那么就必须找到问题并及时的修改程序。若经检验符合要求,那么就可以再按循环启动键接着进行加工,直到全部加工完成。7)拆卸与检验链轮。当链轮程序运行完毕后,机床会有提示信息,那么至此链轮就加工完毕了,拆卸下后由质检人员检测合格后入库。

3结束语

链轮数控加工工艺参数的确定,使链轮的数控加工不仅成为可能,更为发挥数控机床的加工特性及链轮加工质量的提高提供了坚实的保证。利用KHC80卧式数控加工中心对链轮进行数控加工,实现了链轮加工高度的自动化、减轻了劳动强度、提高了链轮的加工精度及表面加工质量,为先进制造技术在煤机装备中的应用起到了推动作用。

作者:郭秋荣 单位:阳煤忻州通用机械有限责任公司

参考文献:

[1]倪祥明.数控机床及数控加工技术[M].北京:人民邮电出版社,2011.

[2]张亚力.数控铣床/加工中心编程与零件加工[M].北京:化学工业出版社,2011.

[3]付晋,梁宁宁.机械加工技术中数控加工的应用[J].南方农机,2017(6):94.

[4]施晓芳.数控加工工艺[M].北京:电子工业出版社,2011.

[5]姚新.数控加工技术[M].北京:机械工业出版社,2011.

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