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切削加工

切削加工
切削加工

切削加工

用切削工具(包括刀具、磨具和磨料)把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑,使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。

简介

任何切削加工都必须具备3个基本条件:切削工具、工件和切削运动。切削工具应有刃口,其材质必须比工件坚硬。不同的刀具结构和切削运动形式构成不同的切削方法。用刃形和刃数都固定的刀具进行切削的方法有车削、钻削、镗削、铣削、刨削、拉削和锯切等;用刃形和刃数都不固定的磨具或

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磨料进行切削的方法有磨削、研磨、珩磨和抛光等。

切削加工是机械制造中最主要的加工方法。虽然毛坯制造精度不断提高,精铸、精锻、挤压、粉末冶金等加工工艺应用日广,但由于切削加工的适应范围广,且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度,在机械制造工艺中仍占有重要地位。

简史

切削加工的历史可追溯到原始人创造石劈、骨钻等劳动工具的旧石器时期。在中国,早在商代中期(公元前13世纪),就已能用研磨的方法加工铜镜;商代晚期(公元前12世纪),曾用青铜钻头在卜骨上钻孔;西汉时期(公元前 206~公元23),就已使用杆钻和管钻,用加砂研磨的方法在"金缕玉衣"的4000多块坚硬的玉片上钻了 18000多个直径1~2毫米的孔。17世纪中叶,中国开始利用畜力代替人力驱动刀具进行切削加工。如公元1668年,曾在畜力驱动的装置上,用多齿刀具铣削天文仪上直径达2丈(古丈)的大铜环(图1),然后再用磨石进行精加工。18世纪后半期的英国工业革命开始后,由于蒸汽机和近代机床的

发明,切削加工开始用蒸汽机作为动力。到19世纪70年代,切削加工中又开始使用电力。对金属切削原理的研究始于19世纪50年代,对磨削原理的研究始于19世纪80年代。此后各种新的刀具材

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料相继出现。19世纪末出现的高速钢刀具,使刀具许用的切削速度比碳素工具钢和合金工具钢刀具提高两倍以上,达到25米/分左右。1923年出现的硬质合金刀具,使切削速度比高速钢刀具又提高两倍左右。30年代以后出现的金属陶瓷(见陶瓷)和超硬材料(人造金刚石和立方氮化硼),进一步提高了切削速度和加工精度。随着机床和刀具不断发展,切削加工的精度、效率和自动化程度不断提高,应用范围也日益扩大,从而促进了现代机械制造业的发展。

分类

金属材料的切削加工有许多分类方法。常见的有以下3种。

?按工艺特征区分

切削加工的工艺特征决定于切削工具的结构以及切削工具与工件的相对运动形式。按工艺特征,切削加工一般可分为:车削、铣削、钻削、镗削、铰削、刨削、插削、拉削、锯切、磨削、研磨、珩磨、超精加工、抛光、齿轮加工、蜗轮加工、螺纹加工、超精密加工、钳工和刮削等。

?按切除率和精度分

可分为:①粗加工:用大的切削深度,经一次或少数几次走刀从工件上切去大部分或全部加工余量,如粗车、粗刨、粗铣、钻削和锯切等,粗加工加工效率高而加工精度较低,一般用作预先加工,有时也可作最终加工。②半精加工:一般作为粗加工与精加工之间的中间工序,但对工件上精度和表面粗糙度要求不高的部位,也可以作为最终加工。③精加工:用精细切削的方式使加工表面达到较高的精度和表面质量,如精车、精刨、精铰、精磨等。精加工一般是最终加工。④精整加工:在精加工后

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进行,其目的是为了获得更小的表面粗糙度,并稍微提高精度。精整加工的加工余量小,如珩磨、研磨、超精磨削和超精加工等。⑤修饰加工:目的是为了减小表面粗糙度,以提高防蚀、防尘性能和改善外观,而并不要求提高精度,如抛光、砂光等。⑥超精密加工:航天、激光、电子、核能等尖端技术领域中需要某些特别精密的零件,其精度高达IT4以上,表面粗糙度不大于 Ra 0.01微米。这就需要采取特殊措施进行超精密加工,如镜面车削、镜面磨削、软磨粒机械化学抛光等。

?按表面形成方法区分

切削加工时,工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相对运动来获得的。按表面形成方法,切削加工可分为 3类。①刀尖轨迹法:依靠刀尖相对于工件表面的运动轨迹来获得工件所要求的表面几何形状,如车削外圆、刨削平面、磨削外圆、用靠模车削成形面等。刀尖的运动轨迹取决于机床所提供的切削工具与工件的相对运动。②成形刀具法:简称成形法,用与工件的最终表面轮廓相匹配的成形刀具或成形砂轮等加工出成形面。此时机床的部分成形运动被刀刃的几何形状所代替,如成形车削、成形铣削和成形磨削等。由于成形刀具的制造比较困难,机床-夹具-工件-刀具所形成的工艺系统所能承受的切削力有限,成形法一般只用于加工短的成形面。③展成法:又称滚切法,加工时切削工具与工件作相对展成运动,刀具(或砂轮)和工件的瞬心线相互作纯滚动,两者之间保持确定的速比关系,所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面。齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿(不包括成形磨齿)等均属展成法加工。

要点

?简介

有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点,如螺纹车削。

?加工精度和表面粗糙度

各类切削加工方法所能达到的精度和表面粗糙度等级见表。

?提高切削质量的途径

切削加工质量主要是指工件的加工精度(包括尺寸、几何形状和各表面间相互位置)和表面质量(包括表面粗糙度、残余应力和表面硬化)。随着技术的进步,切削加工的质量不断提高。18世纪后期,切削加工精度以毫米计;20世纪初,切削加工精度最高已达0.01毫米;至50年代,切削加工精度最高已达微米级;

70年代,切削加工精度又提高到0.1微米。影响切削加工质量的主要因素有机床、刀具、夹具、工件毛坯、工艺方法和加工环境等方面。要提高切削加工质量,必须对上述各方面采取适当措施,如减小机床工作误差、正确选用切削工具、提高毛坯质量、合理安排工艺、改善环境条件等。

?减小机床工作误差

通常采用的方法有:①选用具有足够精度和刚度的机床。②必要时可以采取补偿校正的方法,如在螺纹磨床或滚齿机上,根据事先测得的机床传动链误差加装误差校正装置,以校正机床的传动系统误差。③采用机床夹具来保证加工精度,如利用镗模加工箱体上的孔系,使孔距精度由镗模决定而不受机床定位误差的影响。

④防止机床热变形对加工精度的影响。⑤消除机床内部振源和采取隔振措施,以

减少振动对加工精度和粗糙度的影响。⑥提高机床自动化程度,如采用主动测量或自动控制系统,以减少加工过程中的人为误差。

?正确选用切削工具

应采用耐磨性好的刀具,合理选用刀具几何参数,并仔细地研磨刃口,使其光滑而锋利。例如用磨具加工,一般选用较细、较硬磨粒的磨具,砂轮要正确和及时地修整。

?提高毛坯质量

工件毛坯要具有均匀的材质和加工余量,同时采用适当的热处理,如时效处理、退火、正火、调质等措施以消减内应力,并改善材料的切削加工性。

?合理安排工艺

采用合理的工艺程序;正确选用切削用量,以减小切削力和切削热的影响,并防止产生自激振动;选用合适的切削液对切削区进行充分冷却和润滑;选择工件的安装定位基准和夹紧方式时,注意减小安装误差和工件变形。

?改善环境条件

保持加工环境清洁;对外部振源和热源采取隔离措施;精密加工在恒温、恒湿和防尘的条件下进行。

途径

提高切削用量以提高材料切除率,是提高切削加工效率的基本途径。常用的高效切削加工方法有高速切削、强力切削、等离子弧加热切削和振动切削。

?高速切削

一般指采用硬质合金刀具所能达到的切削速度的切削加工。磨削速度在45米/秒以上的切削称为高速磨削。采用高速切削(或磨削)既可提高效率,又可减小表面粗糙度。用硬质合金刀具高

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速车削普通钢材的切削速度可达200米/分;用陶瓷刀具可达500米/分;用金刚石刀具车削有色金属的切削速度可达 900米/分。实验室中试验的超高速切削的速度可达4000米/分以上。60年代以来,磨削速度已从 30米/秒左右逐步提高到45、60、80以至 100米/秒;实验室中的磨削速度已达200米/秒。高速切削(或磨削)要求机床具有高转速、高刚度、大功率和抗振性好的工艺系统;要求刀具有合理的几何参数和方便的紧固方式,还需考虑安全可靠的断屑方法。?强力切削

指大进给或大切深的切削加工,一般用于车削和磨削(见缓进给磨削)。强力车削的主要特点是车刀除主切削刃外,还有一个平行于工件已加工表面的副切削刃同时参与切削,故可把进给量比一般车削提高几倍甚至十几倍。在一般机床上,只要功率足够和工艺系统刚度好就可实行强力切削。与高速切削比较,强力切削的切削温度较低,刀具寿命较长,切削效率较高;缺点是加工表面较粗糙。强力切削时,径向切削力很大,故不适于加工细长工件。

?等离子弧加热切削

利用等离子弧的高温把工件切削区的局部瞬时加热到800~900℃的切削方法,常采用陶瓷刀具,适用于加工大件。切削时要根据工件的材质、尺寸以及切削速度、切削深度和进给量来调整等离子弧的加热强度。适当调整后,可使工件已加工表面的温度保持在150℃以下而不致发生金相组织变化。这种方法适于加工淬硬工件和难加工金属材料的切削。材料切除率可提高2~20倍,成本降低30~85%。

?振动切削

沿刀具进给方向附加低频或高频振动的切削加工,可以提高切削效率。低频振动切削具有很好的断屑效果,可不用断屑装置,使刀刃强度增加,切削时的总功率消耗比带有断屑装置的普通切削降低40%左右。高频振动切削也称超声波振动切

削,有助于减小刀具与工件之间的摩擦,降低切削温度,减小刀具的粘着磨损,从而提高切削效率和加工表面质量,刀具寿命约可提高40%。

材料

概述

对木材、塑料、橡胶、玻璃大理石、花岗石等非金属材料的切削加工,虽与金属材料的切削类似,但所用刀具、设备和切削用量等各有特点。

木材加工

木材制品的切削加工主要在各种木工机床上进行,其方法主要有:锯切、刨切、车削、铣削、钻削和砂光等。

木材的锯切通常采用木工圆锯机或木工带锯机(见木工锯机)。两者都可用不同锯齿形状的刀具(锯片或锯带)进行截料、剖料或切榫。带锯切的锯缝较窄,窄带锯切还能切割曲面和不规则的形状。

刨削通常用木工平刨床或木工压刨床(见木工刨床)。两者都可用旋转的刨刀刨削平面或型面,其中压刨床加工可得到较高的尺寸精度。当表面的光洁程度要求较高时可用木工精光刨。

木料的外圆一般在木工车床上车削。

木料的开榫、开槽、刻模和各种型面的加工,可用成形铣刀在木工铣床上铣削。钻孔可用木工钻头、麻花钻头或扁钻,在台钻或木工钻床上进行。小孔也可用手电钻加工。

木料表面的精整可用木工砂光机。平面砂光可用带式砂光机;各种型面的砂光可用滚筒式砂光机;端面砂光和边角倒棱可用盘式砂光机。也可用木工车床或木工钻床砂光。

木料加工的切削速度比金属切削高得多,所以刀具的刃口都较薄而锋利,进给量也较大。如锯切速度常达40~60米/秒;车削或刨削时,刀具前角常达30°~35°,切削速度达60~100米/秒,故出屑量很大。切削时一般不用切削液,干切下来的大量木屑可用抽风机吸走。高速旋转的木工机床一般都设有机动进给和安全防护装置,但不少木材的切削加工仍需用手动进给,因此必须特别注意操作安全。

塑料加工

塑料的刚度比金属差,易弯曲变形,尤其是热塑性塑料导热性差,易升温软化。故切削塑料时,宜用高速钢或硬质合金刀具,选用小的进给量(0.1~0.5 毫米/转)和高的切削速度,并用压缩空气冷却。若刀具锋利,角度合适(一般前角为10°~30°,后角为5°~15°),可产生带状切屑,易于带走热量。若短屑和粉尘太

多则会使刀具变钝并污染机床,这时需要对机床上外露的零件和导轨进行保护。切削赛璐珞时,容易着火,必须用水冷却。

车削酚醛塑料、氨基塑料和胶布板等热固性塑料时,宜用硬质合金刀具,切削速度宜用 80~150米/分;车削聚氯乙烯或尼龙、电木等热塑性塑料时,切削速度可达200~600米/分。

铣削塑料时,采用高速钢刀具,切削速度一般为35~100米/分;采用硬质合金刀具,切削速度可提高2~3倍。

塑料钻孔可用螺旋角较大的麻花钻头,孔径大于30毫米时,可用套料钻。采用高速钢钻头时,常用切削速度为40~80米/分。由于塑料有膨缩性,钻孔时所用钻头直径应比要求的孔径加大0.05~0.1毫米。钻孔时,塑料下面要垫硬木板,以阻止钻头出口处孔壁周围的塑料碎落。

刨削和插削的切削速度低,一般不宜用于切削塑料,但也可用木工刨床进行整平和倒棱等工作。攻丝时可采用沟槽较宽的高速钢丝锥,并用油润滑;外螺纹可用螺纹梳刀切削。对尼龙、电木和胶木等热固性塑料,可以用组织疏松的白刚玉或碳化硅砂轮磨削,也可用砂布(纸)砂光,但需用水冷却。由于热塑性塑料的磨屑容易堵塞砂轮,一般不宜磨削。

橡胶加工

车削硬橡胶工件时,可用刃口锋利的硬质合金车刀(前角为12°~40°,后角为10°~20°),采用150~400米/分的切削速度,可以干车,也可用水或压缩空气冷却。如用高速钢刀具车削,切削速度要低些。

硬橡胶钻孔可用顶角为80°左右的硬质合金或高速钢麻花钻头干钻。当钻削孔径为10~20毫米时,切削速度可取21~24米/分。硬橡胶工件也可用松而软的砂轮磨削。

玻璃加工

玻璃(包括锗、硅等半导体材料)的硬度高而脆性大。对玻璃的切削加工常用切割、钻孔、研磨和抛光等方法。

对厚度在 3毫米以下的玻璃板,最简单的切割方法是:用金刚石或其他坚硬物质在玻璃表面手工刻划,利用刻痕处的应力集中,即可用手折断。

玻璃的机械切割一般采用薄铁板(或不锈钢薄片)制成的圆锯片,并在切削过程中加磨料和水。常用的磨料是粒度为 400号左右的碳化硅或金刚石。当需要把圆棒形的半导体锭料切割成 0.4毫米左右厚度的晶片时,有采用环形圆锯片,利用其内圆周对棒状锭料进行切割的,切割0.4毫米厚度的晶片,切缝宽约为0.1~0.2毫米。方形晶片平面的切割常采用薄片砂轮直接划出划痕后折断,圆形晶片也可采用超声波切割。

研磨和抛光玻璃的工作原理与金属的相似。研磨后的玻璃表面是半透明的细毛面,必须经过抛光后才能成为透明的光泽表面。研磨压力一般取1000~3000帕,磨料可用粒度为W5~20号的石英砂、刚玉、碳化硅或碳化硼,水与磨料之比约为1:2。玻璃研磨后,平整的毛面常留有平均深度为4~5微米的凹凸层,且有个别裂纹深入表里,故抛光时常需去除厚达20微米玻璃层,这个厚度约为研磨去除量的1/10左右,但抛光所需的时间远比研磨长(数小时到数十小时)。抛光盘的材料通常采用毛毡、呢绒或塑料,所用磨料是粒度W5号以下的氧化铁(红粉)、氧化铈和氧化锆等微粉(直径 5微米以下)。研磨时加等量的水制成悬浮液作为

抛光剂,在 5~20℃的环境温度下工作效果较好。

在玻璃上钻削大孔或中孔时,一般用端部开槽的铜管或钢管作为钻头,在30米/分的切削速度下进行,同时在钻削部位注入碳化硅或金刚石磨料和润滑油。钻孔时,玻璃必须用毛毡或橡胶垫平,以防压碎。对孔径5毫米以下的小孔常采用冲击钻孔法,即用硬质合金圆凿以2000转/分左右的转速,同时通过电磁振荡器使圆凿给玻璃表面以6千赫的振动冲击,这种方法的效率很高,只要10秒钟就可钻出孔径2毫米、深5毫米的小孔。对方孔和异形孔采用超声波(18~24千赫)

加工最为方便。

玻璃的外圆加工一般用碳化硅砂轮磨削,也可用金刚石车刀或负前角的硬质合金车刀在2000转/分左右的转速下进行车削。

石料加工

对大理石、花岗石和混凝土等坚硬材料的加工主要用切割、车削、钻孔、刨削、研磨和抛光等方法。切割时可用圆锯片加磨料和水;外圆和端面可采用负前角的硬质合金车刀以10~30米/分的切削速度车削。钻孔可用硬质合金钻头,切削速度为4~7米/分。大的石料平面可用硬质合金刨刀或滚切刨刀刨削;精密平滑的表面可用三块互为基准对研的方法或磨削和抛光的方法获得。

机电一体化产品--空调(含形态学矩阵)

机电一体化产品—空调设计方案 前言:随着国民经济的发展和人民生活水平的日益提高,中央空调系统已广泛应用于工业与民用建筑领域,在宾馆、酒店、写字楼、商场、住院部大楼、工业厂房的中央空调系统,其制冷压缩机组、冷媒循环水系统、冷却循环水系统、冷却塔风机系统、盘管风机系统等的容量大多是按照建筑物最大制冷、制热负荷或新风交换量需求选定的,且留有充足余量。在没有使用具备负载随动调节特性的控制系统中,无论季节、昼夜和用户负荷的怎样变化,各电机都长期固定在工频状态下全速运行,尽管有的系统采用了闸阀档板节流方式,但其能量的浪费仍是显而易见的。 近年来由于电价的不断上涨,造成中央空调系统运行费用急剧上升,致使它在整个大厦营运电费成本中占据越来越大的比例,因此,电能费用的控制显然已经成为经营管理者所关注的问题所在。据统计,中央空调的用电量占各类大厦总用电量的60%以上,其中,中央空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20~40%,故节约低负荷时主压缩机系统和水泵、风机系统的电能消耗,具有极其重要的经济意义。所以,随着负荷变化而自动调节变化的变流量变频中央空调水泵、风机系统和自适应智能负荷调节的主压缩机系统应运而生,并逐渐显示其巨大的性能优越性和经济性,得到了广泛的推广与应用。 采用变频调速技术不仅能提高系统自动化控制水平,使中央空调系统达到更加理想的工作状态,而且,更重要的是能给用户带来良好的投资回报。在业已实施的项目中,各项目的节电率均高达30%以上,有的系统节电率高达60%。 中央空调一览 一、设计目标:

空调系统的组成 1. 冷水机组 这是中央空调的“制冷源”,“心藏”,通往各个房间循环水由冷水机组进行“内部交换”,降温为“冷却水”。 2. 冷却水塔 用于为冷水机组提供冷却水。 3.外部热交换系统 由两个循环水系统组成—— (1)冷冻水循环系统 由冷冻泵及冷冻水管道组成。从冷水机组流出的冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道,在个房间内进行热交换,带走房间内热量,是房间内的温度下降。 (2)冷却水循环系统 由冷却泵及冷却水管道及冷却塔组成。冷水机组进行热交换,是水温冷却的同时,必将释放大量的热量。该热量被冷却水吸收,是冷却水温度升高。冷却泵将升了温冷却水压入冷却塔,使之在冷却塔中与大气进行热交换,然后再降了温的冷却水,送回到冷水机组。如此不断循环,带走冷水机组释放的热量。 4.冷却风机 安装于所需要降温的房间内,用于将由冷冻水冷却了的空气吹入房间,加速房间内的热交换。

钛合金特性及加工办法

精心整理 钛合金特性及加工方法 钛合金以其强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料,但由于其切削加工性差,长期以来在很大程度上制约了它的应用。随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。我公司某新型航空发动机的钛合金零件约占零件总数的11%。本文是在该新机试制过程中积累的对钛合金材料切削特性以及在不同加工方法下表现出的具体特点的认识及所应采取工艺措施的经验总结。 1钛合金的切削加工性及普遍原则 钛合金按金属组织分为a 相、b 相、a+b 相,分别以TA ,TB ,TC 表示其牌号和类型。我公司某新型发动 600 损严重。 要保持刀刃锋利,以保证排屑流畅,避免粘屑崩刃。 切削速度宜低,以免切削温度过高;进给量适中,过大易烧刀,过小则因刀刃在加工硬化层中工作而磨损过快;切削深度可较大,使刀尖在硬化层以下工作,有利于提高刀具耐用度。 加工时须加冷却液充分冷却。 切削钛合金时吃刀抗力较大,故工艺系统需保证有足够的刚度。由于钛合金易变形,所以切削夹紧力不能大,特别是在某些精加工工序时,必要时可使用一定的辅助支承。 以上是钛合金加工时需考虑的普遍原则,事实上,用不同的加工方法时及在不同的条件下存在着不同的矛盾突出点和解决问题的侧重点。 2钛合金切削加工的工艺措施

车削 钛合金车削易获得较好的表面粗糙度,加工硬化不严重,但切削温度高,刀具磨损快。针对这些特点,主要在刀具、切削参数方面采取以下措施: 刀具材料:根据工厂现有条件选用YG6,YG8,YG10HT。 刀具几何参数:合适的刀具前后角、刀尖磨圆。 较低的切削速度。 适中的进给量。 较深的切削深度。 选用的具体参数见表1。 表1车削钛合金参数表工序车刀前角go ° ° mm m/min mm mm/r 粗车56 精车56 铣削 了3 此外,为使钛合金顺利铣削,还应注意以下几点: 相对于通用标准铣刀,前角应减小,后角应加大。 铣削速度宜低。 尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀。 刀尖应圆滑转接。 大量使用切削液。 为提高生产效率,可适当增加铣削深度与宽度,铣削深度一般粗加工为 1.5~3.0mm,精加工为0.2~0.5mm。 磨削 磨削钛合金零件常见的问题是粘屑造成砂轮堵塞以及零件表面烧伤。其原因是钛合金的导热性差,使磨削区产生高温,从而使钛合金与磨料发生粘结、扩散以及强烈的化学反应。粘屑和砂轮堵塞导致磨削比显著

阀门技术性能说明

阀门技术性能说明 一、闸阀技术性能详细说明 1、用途和性能规范 1)用途 a、本产品主要用于气体、液体介质管路上作启闭装置,接通或截断介质流,不适用于调节介质流量。具有流阻小,启闭速度快等优点。 b、适用范围:石油、石化等相关工业。 2)性能规范 2、采用标准 设计制造标准:API 600、API602、ASME B16.34(美标阀门) GB/T 12234、GB/T 12224、JB/T 7746(国标阀门) 结构长度标准:ASME B16.10(美标阀门) GB/T 12221(国标阀门) 法兰端标准:ASME B16.5(DN≤600)、ASME B16.47B(DN≥650)(美标阀门)GB/T 9113或HG/T 20592或JB 79等(国标阀门)

螺纹端标准:ASME B1.20.1(美标阀门) GB/T 12716(国标阀门) 承插焊端标准:ASME B16.11(美标阀门) JB/T 1751(国标阀门) 对焊端标准:ASME B16.25(美标阀门) GB/T 12224(国标阀门) 检验试验标准:API 598(美标阀门); JB/T 9092、GB/T 13927(国标阀门) 3、闸阀外型结构图 锻钢闸阀外型图锻钢闸阀结构图

DN15~50 CL150~900(PN1.0~16.0 Mpa) 铸钢闸阀外型图铸钢闸阀结构图 DN50~800 CL150~900(PN1.0~16.0 Mpa) 4、结构特点 1)、闸阀结构为刚性(锻钢闸阀)或弹性(铸钢闸阀)楔式单闸板,法兰连接阀盖,明杆(升降杆)带支架结构。 2)、符合国内外先进标准的要求,密封可靠、性能优良、造型美观。美标闸阀设计制造符合API 602、API600标准,国标闸阀设计制造符合JB/T 7746、GB/T 12234标准。 3)、全通径设计,流通性能好,流体阻力小,密封面受介质的冲刷和侵蚀小。 4)、介质流向不受限制,不扰流、不降低压力。 5)、阀体为直通式铸造结构,形体简单,结构长度短,制造工艺性好,适用范围广。6)、阀盖为整体结构(DN≤200),或阀盖与支架分开铸造螺栓连接结构(DN≥250),工艺性可靠、成熟。 7)、阀座密封面采用堆焊或整体加工而成。对于碳钢或合金钢阀门采用单独加工后的阀座,用螺纹或焊接连接到阀体上,对于奥氏体阀门采用阀体直接加工或表面堆焊STL后加工而成。

钛合金切削中刀具材料选用及加工工艺介绍

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6mm。 c.切削加工情况:有YG8铣平面,刀具切削轻松,在进刀与工件接触时 以及刀具将工件切透时有振动,中间切削过程平稳,使用磨削液。 留0.5mm 余量进行精铣,可获得R a1.6的表面粗糙度。 2.加工十字形状 a.刀具选择:选用硬质合金立铣刀,刀具材料为Y330。铣刀外径?40。 b.切削参数选择:主轴转速235r/min。 c.切削加工情况:用Y330加工十字形状,手动横向进给,刀具切削轻 松,切削时加磨削液充分冷却。精铣时铣刀底刃修磨R2,后角为1 0°~12°,并用碳化硅油石修磨使切削刃光滑,工件能得到R a1.6 的表面粗糙度。此时后角的选择,尤其是刀具圆弧面后角的选择至 关重要,过大,会在铣削过程中产生振动,容易崩刃,使切削刃产 生锯口,加剧磨损:过小,会造成排屑、断屑困难,切屑还会粘刀, 后刀面与工件磨擦现象严重,刀具磨损加快。因此正确地修磨后角, 可以提高刀具的使用寿命。 3.车削工件内外圆弧表面 刀具材料、几何参数及切削用量的选择如下: a.刀具材料为YG8,45°偏刀断续切削,使用磨削液让切削刃冷却。用工装夹 持工件,每组加工8件,粗车切削用量V=25~38m/min,f=0.3~0.5mm/r, ap=3~5mm.如加工中间内孔,在连续切削的条件下精车,切削用量V=50~7 5m/min,f=0.1~0.2mm/r,ap=0.25~0.8mm。 前角γ=8°~12°能保证刀具强度。 .磨出0.05~0.1mm的负倒棱,增强切削刃强度。 .后角a=15°~20°,以减少后刀面与工件的摩擦,提高刀具寿命。 .粗车时,刃倾角λ=-3°~-5°,精车时刃倾角λ=-3°~0°。 .粗车时,刀尖圆弧半径r0=0.5mm,精车时r0=1~2mm,以增强刀尖强度。 .切削加工情况:通过以上参数选择,工件可获得R a1.6的表面粗糙度,并能有效地提高刀具寿命,主切削刃在刃磨后用碳化硅油石研磨出倒棱,可消除刃磨产生的锯口,提高抗磨损能力,并增强主切削刃强度。 .加工零件两边U形弧槽 图1所示U槽深约24mm,宽18mm,圆弧为28,弧形槽弦长61mm,为半盲槽,加工 后底部弧面及两侧面壁厚为4mm。由于是半盲槽,刀具进入切槽后,铣削阻力增大, 排屑不畅,刀具与切屑挤压现象严重,切削过程中有振动,刀具易崩刃,如继续切 削,刀具将在颈部处折断。加工后的零件表面凹凸不平,表面粗糙度达不到要求。 在选用刀具上,原选用硬质合金立铣刀加工,由于铣削产生的振动使铣刀崩刃,刀 具寿命较短。后改用超硬铝高速钢铣刀(刀具牌号W6Mo5Cr4V2Al)切槽,取得了较满 意的效果。其加工步骤如下: a.先将铣刀底部磨出圆角R2,后角值取8°~12°,并用油石修光。如果刀具

钛合金切削加工知识

合金磨削刀具-钛合金的切削加工 首页>行业信息>行业信息> 合金磨削刀具-钛合金的切削加工 摘要:文件地点传真-500kV世博输变电工程设备采购招标混凝土机械设备-我国混凝土泵车的研发趋势器 材行业企业-2008年是纺织机械发展预测除尘器粉尘气体-现代锅炉除尘设备简介控制器技术空调-我国将 制定变频控制器标准终结市场混乱新产品功能水平-中联环卫机械公司五款新产品通过验收波兰装配厂-扩 大欧洲市场份额徐工波兰装配厂落成叉车鸟巢开幕式-龙工叉车为奥运鸟巢极速“变装”出力(图)刀具加工 刀片-Kennametal公司推出KB9640新刀具工程机械企业-工程机械租赁业发展前景广阔1.钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以 上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,合金,磨削,刀具,丝锥,切屑,砂轮,磨损,铰刀,硬质合金,温度, 1.钛合金可分为哪几类? 钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类: (1) α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 (2) β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 (3) α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合 金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。 2.钛合金有哪些性能和用途? 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,熔点为1800℃,导热系数 λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。 (1)比强度高:钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料, 见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件 及起落架等都使用钛合金。

小知识——阀门性能

小知识——阀门性能 作者:罗盛来,2005-1-17 19:58:00发表于:《流体控制论坛》 密封性能 阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。阀门的密封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配和处;阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫做内漏,也就是通常所说的关不严,它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说,内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,严重时还会造成事故。对于易燃易爆、有毒或有放射的介质,外漏更是不能允许的,因而阀门必须具有可靠的密封性能。 流动介质 介质流过阀门后会产生压力损失(既阀门前后的压力差),也就是阀门对介质的流动有一定的阻力,介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑,设计和制造阀门时,要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。 启闭力和启闭力矩 启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。关闭阀门时,需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压,同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力,因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩,阀门在启闭过程中,所需要的启闭力和启闭力矩是变化的,其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。 启闭速度 启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启闭速度无严格要求,但有些工况对启闭速度有特殊要求,如有的要求迅速开启或关闭,以防发生事故,有的要求缓慢关闭,以防产生水击等,这在选用阀门类型时应加以考虑。 动作灵敏度和可靠性 这是指阀门对于介质参数变化,做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说,其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。 使用寿命 它表示阀门的耐用程度,是阀门的重要性能指标,并具有很大的经济意义。通常以能保证密封要求的启闭次数来表示,也可以用使用时间来表示。

面向阀门旋拧的双臂作业型飞行机器人系统及方法与设计方案

本技术提出了一种面向阀门旋拧的双臂作业型飞行机器人系统及方法,作业型飞行机器人系统由非共线的倾斜六旋翼飞行器、作业装置和主端人机接口装置组成,其中作业装置包括一对二自由度机械臂及机械手组成;主端人机接口装置包括PC机和力反馈手控器;包括如下步骤:构建系统实施平台,所述系统实施平台由非共线的倾斜六旋翼飞行器、作业装置和主端人机接口装置组成;建立作业型飞行机器人系统的运动学和动力学模型;操作员通过主端人机接口装置远程控制进行旋拧阀门作业,建立主端力反馈人机接口设备的动力学模型。本技术解决了传统多旋翼无人机的欠驱动问题,系统的容错性和稳定性大大提高,且融合了视觉反馈与力觉反馈,提高了阀门旋拧作业的效率。 权利要求书 1.一种面向阀门旋拧的双臂作业型飞行机器人系统,其特征在于:包括非共线的倾斜式六旋翼飞行器、作业装置和主端人机接口装置;所述的非共线倾斜式六旋翼飞行器包括六旋翼中心架(1)、飞行控制器(2)、倾斜机构(3)和摄像头(4);所述倾斜机构包括六旋翼机架(3-1)、无刷电机倾斜底座(3-2)、无刷电机(3-4)和螺旋桨(3-3);所述作业装置包括一个或多个机械关节、一个或多个用于连接和驱动连杆的舵机以及末端用于夹住物体的机械手(5-6);所述主端人机接口装置包括PC机(6)和力反馈手控器(7);所述的力反馈手控器(7)具有三个位置自由度、三个关节自由度和一对按键;其中三个位置自由度能够控制飞行机器人的运动,包括上下运动、前后运动、左右运动;关节自由度用于控制机械臂关节转动,按键用于控制机械手(5-6)的张合;力反馈手控器(7)输出信息给PC机(6),PC机(6)再与飞行机器人通讯传送控制信号;所述的摄像头(4)将实时图像传送给PC机(6),操作员根据接收到的视觉反馈在线决策,

钛合金的切削加工及刀具设计

钛合金的切削加工及刀具设计 核心提示:分析了钛合金的相对可切削性,阐述了钛合金切削加工条件;以钛合金车加工和孔加工为例介绍了钛合金加工刀具的设计. 1.引言 钛及钛合金不仅是制造飞机、导弹、火箭等航天器的重要结构材料,而且在机械工程、海洋工程、生物工程及化学工程中的应用也日益广泛。如在阀门制造中,将不锈钢阀门与钛制阀门同时在酸性介质中使用,钛制阀门具有更好的使用寿命。 在钛中加入合金元素形成钛合金,其强度显着提高,σb可从350~700MPa提高到1200 MPa,因此在工业上应用钛合金的意义更具重要性。通常按使用状态下的组织将钛合金分为α钛合金(以TA表示)、β钛合金和(α+β)钛合金(以TC表示)三类,三种钛合金中最常用的是α钛合金和(α+β)钛合金。由于钛合金可切削性极差,因此给实际应用带来很多困难。笔者从钛合金的相对可切削性研究出发,根据多年生产经验提出较实用的刀具,供读者应用时参考。 2.钛合金可切削性的研究 若以45号钢的可切削性为100%,则钛合金的可切削性约为20~40%,其可切削性比不锈钢差,但比高温合金稍好。在钛合金中又按β型钛合金、α+β型钛合金、α型钛合金为序其可切削性逐步改善,而纯钛的可切削性最好。即在一般情况下,材料硬度愈高,加入合金元素越多,材料的可切削性越差。加工钛合金时,若材料硬度小于HB 300将会出现强烈粘刀现象,而硬度大于HB370时加工又极其困难,因此最好使钛合金材料的硬度在HB300~370之间。 2.1 钛合金切削机理的研究 (1)气体杂质的影响 各种气体杂质对于钛合金的可切削性有很大影响,其中最显着的是氧、氢和氮;钛合金的可切削性随着气体在钛合金中的含量增加而恶化。

阀门的主要性能参数 公称通径 公称压力 工作压力和工作温度

阀门主要参数:公称通径,公称压力,工作压力,工作 温度 阀门的主要性能参数:公称通径、公称压力、工作压力和工作温度 表示阀门的主要性能参数为公称通径、公称压力、工作压力和工作温度等。 一、公称通径 公称通径DN是管路系统中所有管路附件用数字表示的尺寸,以区别用螺纹或外径表示的那些零件。公称通径是用作参考的经过圆整的数字,与加工尺寸数值上不完全等同。 公称通径是用字母“DN”后紧跟一个数字标志。如公称通径250mm应标志为DN250。 二、公称压力 公称压力PN是一个用数字表示的与压力有关的标示代号,是供参考 用的方便的圆整数。同一公称压力PN值所标示的同一公称通径!" 的所有管路附件具有与端部连接型式相适应的同一连接尺寸。 在我国,涉及公称压力时,为了明确起见,通常给出计量单位,以“MPA”表示。在英、美等国家中,尽管目前在有关标准中已列入了公称压力的概念,但实际使用中仍采用英制单位Class。由于公称压力和压力级的温度基准不同,因此两者没有严格的对应关系。两者间大致的对应关系参见表。 日本标准中有一种“K”级制,例如10K、20K、40K等。这种压力级的概念与英制单位中的压力级制相同,但计量单位采用米制。 三、压力—温度额定值 阀门的压力—温度额定值,是在指定温度下用表压表示的最大允许工作压力。当温度升高时,最大允许工作压力随之降低。压力—温度额定值数据是在不同工作温度和工作压力下正确选用法兰、阀门及管件的主要依据,也是工程设计和生产制造中的基本参数。 各种材料的压力—温度额定值、数据见第4章,许多国家都制订了阀门、管件、法兰的压力——温度额定值标准。 1、美国标准

钛合金切削加工知识

首页>行业信息>行业信息> 合金磨削刀具-钛合金的切削加工 摘要:文件地点传真-上海500kV世博输变电工程设备采购招标混凝土机械设备-我国混凝土泵车的研发趋势器材行业企业-2008年是纺织机械发展预测除尘器粉尘气体-现代锅炉除尘设备简介控制器技术空调-我国将制定变频控制器标准终结市场混乱新产品功能水平-中联环卫机械公司五款新产品通过验收波兰装配 厂徐州-扩大欧洲市场份额徐工波兰装配厂落成叉车鸟巢开幕式-龙工叉车为奥运鸟巢极速“变装”出力(图)刀具加工刀片-Kennametal公司推出KB9640新刀具工程机械企业-工程机械租赁业发展前景广阔1.钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,合金,磨削,刀具,丝锥,切屑,砂轮,磨损,铰刀,硬质合金,温度, 1.钛合金可分为哪几类? 钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类: (1) α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 (2) β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 (3) α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。 2.钛合金有哪些性能和用途? 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过%,但其强度低、塑性高。%工业纯钛的性能为:密度ρ=cm3,熔点为1800℃,导热系数λ=,抗拉强度 σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=×105MPa,硬度HB195。 (1)比强度高:钛合金的密度一般在cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。 (2)热强度高:对于α钛合金,在350℃时TA6的巩达422MPa、TA7的σb达491MPa,在500℃时TA8的σb达687MPa;对于α+β钛合金,在400℃时TC4的σb达618MPa、TC10的σb达834 MPa,在450℃时TC6和TC7的σb均达589MPa、TC8的σb达706MPa,在500℃时TC9的σb达785MPa。这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。

DN100闸阀阀板计算报告

株洲南方阀门厂DN100闸阀阀板结构计算报告 1 有限元分析简介 有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法,是20世纪50年代首先在连续力学领域如飞机结构静动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法,随后很快就广泛地用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。其利用数学近似的方法对真实的物理系统进行模拟,利用简单而又相互作用的元素形成有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。 所谓“有限单元”就是在对对象进行变形和应力分析时将对象按参数单元划分成网格,网格间相互连接的交点称为节点,网格与网格的交界线称为边界。显然,节点数是有限的,单元数目也是有限的,所以称为“有限单元”。 有限单元法分析计算的思路和作法可归纳如下: 1.1 物体离散化 将某个工程结构离散为由各种连结单元组成的计算模型,称作单元剖分。离散后单元与单元之间利用单元的节点相互连接起来。单元节点的设置、性质、数目等应视问题的性质而定,描述变形形态要根据需要和计算精度而定。所以有限元法中分析的结构已不是原有的物体或结构物,而是同样的材料由众多单元以一定方式连接成的离散物体。这样,用有限元分析计算所获得的结果只是近似的。如果划分单元数目非常多而又合理,则所获得的结果就与实际情况符合。 1.2 单元特性分析 首先,选择未知量模式。在有限单元法中,选择节点位移作为基本未知量时称为位移法;选择节点力作为基本未知量时称为力法;取一部分节点力和一部分节点位移作为基本未知量时称为混合法。位移法易于实现计算自动化所以在有限单元法中位移法应用范围最广。 其次,分析单元的力学性质。根据单元的材料性质、形状、尺寸、节点数目、位置及其含义等,找出单元节点力和节点位移的关系式,这是单元分析中的关键一步。此时需要应用弹性力学中的几何方程和物理方程来建立力和位移的方程式,从而导出单元刚度矩阵,这是有限元法的基本步骤之一。 最后,计算等效节点力。物体离散化后,假定力是通过节点从一个单元传递

钛合金的切屑加工工艺综述

科技论坛钛合金的切屑加工工艺综述 裴东王波 (中国电子科技集团公司第十八研究所,天津300381 )1钛合金的切屑加工特点钛合金材料由于具有比重小、强度高,特别是在300~400℃高温下仍具有极高强度和抗蚀性等特点,已经成为航空航天工业中最重要的工程材料之一,获得了越来越广泛的应用。 但是,钛合金又是一种典型的难加工材料,切削性能很差。与其它金属材料相比,钛合金有如下切削特点:1.1变形系数小。这是钛合金切削加工的显著特点,由于变形系数小于或接近于1,切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。1.2切削温度高。由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上,造成刀具因磨损加剧而报废。1.3单位面积上的切削力大。主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。1.4冷硬现象严重。由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。2切屑刀具的选择2.1刀具材料切削加工钛合金为降低切削温度和减少粘结,应选用高温硬度好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料。高速钢由于高温硬度低,耐热性差一般不作选择,但在其中参杂钒、 钴和铝等对高速钢进行改性后得到的高钒高速钢(如W12Cr4V4M o)、高 钴高速钢(如W2M o9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6M o5Cr4V2Al 、M 10M o4Cr4V3Al)等刀具材料,却适于制作切削钛合金的钻头、铰刀、 立铣刀、拉刀、丝锥等刀具。硬质合金刀具应该是较为理想的选则,但其中YT 类硬质合金会与钛合金产生剧烈的亲和作用,加剧刀具的粘结磨损,不宜用来切削钛合金;YG 类硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X 等都是切屑钛合金的较好选择,一般适用于小批量产品的加工。为了满足大批量钛合金产品的加工,最好选择有耐高温涂层的硬质合金刀具,减少由于刀具磨损而必须进行的换刀操作,提高加工效率。2.2刀具参数2.2.1前角γ0:钛合金切屑与前刀面的接触长度短,前角较小时既可增加刀屑的接触面积,使切削热和切削力不至于过分集中在切削刃附近,改善散热条件,又能加强切削刃,减小崩损的可能性。 一般取γ0=5°~15°。2.2.2后角α0:钛合金已加工表面弹性恢复 大、冷硬现象严重,采用大后角可减小对后刀面造成的摩擦、粘附、 粘结、撕裂等现象,以减小后刀面的磨损。各种切削钛合金刀具的后角基本上都大于等于15°。2.2.3主偏角κr 和副偏角κ'r :切削钛 合金时切削温度高、 弹性变形倾向大,在工艺系统刚性允许的条件下,应尽量减小主偏角,以增加切削部分的散热面积和减小切削刃单位长度上的负荷,一般采用κr =30°,粗加工时取κr =45°。减小 副偏角可以加强刀尖,有利于散热和降低加工表面粗糙度值,一般 取κ'r =10°~15°。2.2.4刃倾角λs :由于毛坯有硬皮和表层组织不均匀,粗车时切削刃容易崩损,为了增加切削刃的强度和锋利程度,应加大切屑的滑动速度,一般取λs =-3°~-5°,精车时λs =0°。2.2.5刀尖圆弧半径r ε:切削钛合金时刀尖是最薄弱的部分,容易崩掉和磨损, 需磨出刀尖圆弧, 一般r ε=0.5~ 1.5mm 。车削时采用负倒棱(b γ=0. 03~0.05mm , γ01=-10°~0°), 断(卷)屑槽的槽底 圆弧半径R n =6~8 mm 。 3切屑参数的选择 钛合金切削加工时,切屑参数的选择一般以采用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量为原则。较低的切削速度能够有效降 低切屑刃的温度。有实验数据表明切屑刃在高温段的寿命相比低温段呈现非线性的急速下降,因此降低切屑速度能够延长刀具使用寿命, 提高加工效率。较大的切削深度能够使刀刃避免由于钛合金变形系数小,使前刀面上的滑动摩擦路程大大增大而造成的刀具磨损。同时由于冷硬现象的存在,较大切削深度使刀刃完全进入被切 削的钛合金表面内,有效以防止产生磨损或崩刃现象。 3.1切削速度Vc :切削速度对刀具耐用度影响最大,最好能使刀具在相对磨损最小的最佳切削速度下工作。切削不同牌号的钛合金,由于强度差别较大,切削速度应在刀具厂商提供的最佳切屑速 度的基础上通过试切试验适当调整。 3.2进给量f :进给量对刀具的耐用度影响较小,在保证加工表 面粗糙度的条件下,可选较大的进给量,一般取f=0.1~0.3mm/r 。 进给量太小, 使刀具在硬化层内切削,增加刀具磨损,同时极薄的切屑在高的切削温度下容易自燃,因此不允许f<0.05mm/r 。3.3切削深度αp :切削深度对刀具耐用度的影响最小,一般选用较大的切削深度, 这样不仅可以避免刀尖在硬化层内切削,减小刀具磨损, 还可增加刀刃工作长度,有利于散热,一般取αp =1~5mm 。4切屑液的选择 切削钛合金时,最大的问题就是切屑温度过高对刀具寿命的影响。为了降低切削温度,必须向切削区域内浇注大量的以冷却作用为主的切削液。 切削液应满足导热系数大、比热大、热容量大、汽化热大、汽化速度快、流量大、流速快等要求。一般说来,水比油的导热系数大 3~5倍,比热大1倍,汽化热几乎大10倍左右,故用水溶性切削液 较为合适。车、铣削钛合金时,常采用乳化液,或采用有极压添加剂的水溶性切削液。 极压乳化剂的配方见表1。极压添加剂的水溶性切削液的配方为见表2。对于钻孔、扩孔、铰孔、拉削、攻丝等工序,应该采用润滑作用较大的极压可溶性油作切削液, 如蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油等。冷却润滑的方法最好采用高压喷雾冷却法、高压内冷却法等,这样才可起到良好的冷却、润滑作用。切削液流量不少于15~20L /min 。 结束语钛合金的切屑加工时除了合理的选择刀具、切屑参数和切屑液等, 同时还应注意切削加工中不能停止走刀,避免引起钛合金的加工硬化而损坏刀具,特别是在铣屑加工时还应多采用顺铣方式, 有效降低刀刃温度。 这些工艺措施的采用都能有效的延长切屑刀具的寿命,极大提高钛合金的切屑加工效率。摘要:论述了钛合金材料在切屑加工过程中的特点,分析了刀具、切屑参数和切削液等方面对钛合金切削加工的影响,总结了适于钛合金加工的切屑加工工艺。 关键词:钛合金;切屑;工艺;刀具;切屑液 95··

阀门选用标准及要求

阀门选用标准及要求 一般要求: 根据我集团各产品生产工艺的特点,针对各种介质,作阀门选用的一般要求如下: 第一条:阀门选用的第一原则是阀门的密封性能要符合介质的要求。即内漏要符合标准GB /T13927-1992《通用阀门压力试验》,外漏则是根本不允许的。 第二条:正确选择阀门的类型。阀门类型的正确选择是以选用者对整个生产工艺流程需要的综合估计为先决条件的,在选择阀门类型的同时,选用者应首先了解每种阀门的结构特点和性能。一般阀门的类型选择如中低压蒸汽选用铜密封面的截止阀,DN200以上的蒸汽用闸阀;循环水总管上用蝶阀,支管上用衬胶闸阀;低压空气总管上用蝶阀,支管上用截止阀;一般液态物料用球阀等。 第三条:确定阀门的端部连接。在螺纹连接、法兰连接、焊接端部连接中,前两种最常用,其中螺纹连接形式的价格比法兰连接形式低得多,一般为较小口径阀门,应首先选用。 第四条:阀门主要零件材质的选择。选择阀门主要零件的材质,首先应考虑到工作介质的物理性能(温度、压力)和化学性能(腐蚀性)等。同时还应了解介质的清洁程度(有无固体颗粒)。除此之外,还要参照国家和使用部门的有关规定的要求。正确合理地选择阀门的材料可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。(附表1-1、1-2、1-3) 阀体材料选用顺序大致按照铸铁-碳钢-不锈钢,密封圈材料选用顺序:橡胶-铜-合金钢-F4。 第五条:确定流经阀门的流量。 第六条:压力等级选用按照由低到高顺序。 附表1-1阀门壳体常用材质

附表1-2阀门内件常用材质 附表1-3阀门密封面常用材料及适用温度 各种类型阀门的选用标准及要求如下:

闸阀 特点:密封性能好,流体阻力小,且有一定的调节性能;但尺寸大、结构复杂,加工困难、密封面易磨损,不易维修,启闭时间长。适合制成大口径的阀门,除适用于蒸汽、油品等介质外,还适用于含有粒状固体及粘度较大的介质,并适用于作放空和低真空系统的阀门。 选用标准: 一、平板闸阀 1、适用介质范围:水、蒸汽、油品、氧化性腐蚀介质(Z42W-16Ti)、酸、碱类 烟道气等。 2、性闸阀适用于蒸汽、高温油品及油气等介质,及开关频繁的部位,不宜用于易 结焦的介质; 3、城市煤气输送管线选用单闸板或双闸板软密封明杆平板闸阀; 4、城市自来水工程,选用单闸板或双闸板无导流孔明杆平板闸阀; 5、带有悬浮颗粒介质的管道,选用刀形平板闸阀; 二、楔式闸阀 1、一般只适用于全开或全闭,不能作调节和节流使用; 2、一般用在对阀门的外形尺寸没有严格要求,而且使用条件又比较苛刻的场合。 如高温高压的工作介质,要求关闭件要保证长期密封的情况下等等; 3、通常,使用条件或要求密封性能可靠,高压、高压截止、低压截止、低噪音、 有气穴和汽化现象、高温介质、低温深冷时,推荐使用楔式闸阀。如石化石油、城市建设中的自来水工程和污水处理工程,化工等领域中应用较多; 4、在要求流阻小、流通能力强、流量特性好、密封严格的工况选用; 5、在高温、高压介质上选用楔式闸阀;如高温蒸汽、高温高压油品。 6、低温、深冷介质如:液氨、液氢、液氧等选用楔式闸阀; 7、低压大口径,如自来水工程、污水处理工程选用楔式闸阀; 8、当高度受限制时选用暗杆式,当安装高度不受限制时用明杆闸阀; 9、在开启和关闭频率较低的场合下,宜选用楔式闸阀;

校(7)红钢1350m^3高炉布料角度及基础矩阵的确定

红钢1 350 m3高炉布料角度及基础矩阵的确定 林安川 1 杨培红2 (1.红河钢铁有限公司;2.昆钢技术中心) 摘要对红钢3号1 350 m3高炉串罐式无料钟炉顶装备技术特点进行了介绍和 分析,依据布料溜槽的实际有效长度,应用高炉布料方程计算出不同料线高炉各段 截面的落点角度及补偿值,初步得出高炉料流轨迹,进而确定布料基础矩阵。开炉 装料实测及高炉实践效果表明该基础矩阵适应当期不同原燃料条件的生产要求,高 炉炉喉煤气流分布合理、高炉稳定顺行。 关键词高炉串罐式炉顶设备布料角度基础矩阵 Determination of Material Angle and Fundamental Matrix for Honggang 1 350 m3 BF Lin An-chuan1Yang Pei-hong2 (1.Honghe Iron &Steel Co.;2.Technology center) Abstract The No. 3 1 350 m3 blast furnace central feed type bell-less top equipment technical characteristics of Honggang are introduced and analyzed. Based on the actual length of distribution chute, the material equation to calculate the impact angle and the compensation value of blast furnace different material height section, blast furnace burden flow trajectory and material based matrix are determined. The practical application and actual measurement results show that the fundamental matrix meet the requirements of production in different raw fuel conditions, blast furnace throat gas flow distribution is reasonable, the blast furnace production operation is stable. Key Words blast furnace; central feed type bell-less top equipment; material distribution angle; basis matrix 1 前言 红河钢铁有限公司3#高炉有效容积设计为1 350 m3,采用国产化串罐式无料钟炉顶系统。所有阀门全液压推动,设有自动、集中手动、现场手动3种操作模式,和时间、重量,两种合用3种控制模式,并配置声纳传感器检测参与控制。具有设备可靠、精度高、布料灵活的特点,并能实现批次递进布料,增强布料均匀性。发挥无钟炉顶技术装备优势,掌握高炉布料规律,是制定高炉合理装料制度的重要内容。对煤气流分布合理、改善利用,活跃炉缸、炉况顺行、高炉长寿、节能、环保等具有积极的意义。红钢1 350 m3高炉通过计算和开炉实测确定的布料角度和基础矩阵,形成的焦炭、矿石平台和中心漏斗的深度合理,满足炉料在不同倾角下炉喉截面的分布要求,在生产条件发生较大变化时,对基础矩阵微调边缘和中心O/C比,控制焦炭、矿石加权角度差,很好地适应了当期不同原燃料条件的生产要求,高炉炉喉煤气流分布合理、稳定顺行,指标合理,在生产实践中应用效果良好。 2 炉顶设备特点 红钢3#高炉炉顶系统由装料设备、料罐均排压设施、炉顶液压站、润滑站、炉顶溜槽传动齿轮箱及水冷却设施、炉顶探尺、检修设施及炉顶框架等所组成。设计采用上料罐固定,

钛合金刀具选取

钛合金以优异的综合力学性能、低密度以及良好的耐腐蚀性,被誉为是一种使人类走向太空时代的战略性金属材料,不仅在航空航天及军工领域得到广泛的使用,而且开始逐渐渗透到经济生活的各个方面。随着中国航空航天事业的发展,钛合金的加工技术受到更多的关注和研究。 钛合金的分类 钛合金按照不同的方法有不同的分类,最常用的分类方法是按退火后组织特点分类,可分成α、α+β、β型钛合金[1-4]。 α型钛合金密度小,有很好的热强性和热稳定性,焊接性能好,室温、超低温和高温性能良好,但不能进行热处理强化。例如TiAl在600℃时,仍然有很高的强度,而且蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面都有好的表现,常用于喷气发动机涡轮盘和叶片的制造。 图1钛合金航空发动机叶轮 α+β型钛合金双相合金,组织稳定,韧性、塑性和高温变形性能随着β相稳定元素的增加而提高;有较好的热压力加工性,能进行淬火时效使合金强化,热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。α+β型钛合金中Ti-6Al-4V(中国牌号TC4)是钛合金中使用量最大的钛合金,在美国,其产量占钛合金产量一半以上,以其优良的综合力学性能和切削加工性大量用于航空零件制造[5-9]。图1为钛合金航空发动机叶轮。 β钛合金是β相固溶体组成的单相合金,室温的强度较高,冷加工和冷成型加工能力强,未热处理即具有较高的强度,淬火时效后合金强度得到进一步强化,室温强度可达1372~1666MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用[10-13]。 钛合金切削加工的特点 钛合金本身所具有的物理和化学性能给切削加工带来了困难,具体表现有以下6点。 (1)钛合金的导热性差,是不良导热体金属材料。由于导热、导温系数小,是45号钢的1/6,所以在加工时所产生的高热量不能有效扩散,同时刀具的切削刃和切屑的接触长度短,使热量大量聚集在切削刃上,温度急剧上升,导致刀刃的红硬性下降,刀刃软化,加快刀具磨损[14]。 (2)钛合金的亲和力大。钛合金在加工中黏刀现象严重。增大了刀体与工件的摩擦,摩擦导致大量的热,降低了刀具的使用寿命。 (3)高的化学活性。在加工中,随着切屑温度的升高,容易与空气中的O、N、CO、CO2、H2O等发生反应,使间隙元素O、N的含量增加,工件的表面氧化变硬,难以加工,增大了刀具单位面积上所承受的切削力,刀尖应力变大,同时使前刀面和后刀面与工件的摩擦加

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