螺旋轴套的数控加工

发布时间:2019-07-11 08:07 文章来源:未知 阅读次数:

  设备与防腐螺旋轴套的数控加工许贵宾王正方杜绍光薛兆军孙廷波(齐鲁石化公司机械厂,山东淄博,255400)应用于进口设备零件的国产化中,提出了与传统机械加工完全不同的一种新思路,可为复杂零件的数控加工和数控程序设计提供。

  双头等加速螺旋轴套是某塑料厂造粒机挤出杆上的重要零件,原件为国外进口,为适应进口设备国产化的需要,由机械厂测绘了该零件。螺旋轴套具体形状表现为圆柱状表面上有两条螺旋线,其螺距都随螺线距右端部的距离而作等加速变化,而且每条螺线都由形式变化的五段组成,是一种螺旋曲面,形状特别复杂,且尺寸精度要求高,这样复杂的曲面采用普通机械加工方式难以完成。

  1700加工中心机床,数控机床是融汇了诸多先进技术的现代化设备,可以实现复杂曲面的数控加工。通过求导,进行数学计算计算机一维搜索确定拐点,将复杂连续的曲面离散为若干刀位控制点,进一步拟合得到连续的曲线,以实现连续控制。基于这样一个数学模型,编制出了NC程序,利用加工中心机床的四轴联动功能铣出了合格的螺旋轴线。

  1螺旋轴套的数学模型与有关数值分析螺旋轴套原件为国外进口,不知其设计过程,如果制造时螺线位置及曲面形状发生变化,塑料在挤出时力学性能将发生改变,因此要严格按测绘的尺寸进行加工,才能达到原来的设计及使用要求。

  1.数学模型根据机械厂设计室测绘结果,螺旋线符合方X:螺旋线中心距零件右端面的距离,mm;A:螺旋线沿柱面展开角度,°将螺旋轴套沿柱面展开,如所示,在拐点a到b处,螺旋线宽度由22mm变为34mm;在拐点c到d处,螺旋线宽度由34mm变为45mm.我们的目的是去掉两螺线间的金属,保留螺线,假定螺线宽度为零,刀具直径为零,则对应任意A有:所示为其中一条螺旋线:1,5为刀具中心轨迹;为R30圆弧所在的螺线边沿;为螺旋线中心;4为R 16圆弧所在的螺线边沿。

  12刀具补偿量的确定考虑螺线宽度及刀具半径,刀具轨迹上任意点为:心=/+Ax,即刀具轨迹上的点与螺线中心上的点存在一一对应关系。只要以螺线中心上的点为映射原点,在其坐标值X、Y、Z的基础上增加一补偿量,即可得刀具轨迹上对应点的坐标。以A为变量,计算铣刀中心轨迹,则有:R:球刀半径;H:齿宽;M:余量;I该点斜率,I=(A),I值等于曲线上该点的一阶导数;R,工件半径。

  13有关数值分析a点的映射原点为a,根据我们建立的数学模型,a、a,存在如下的对应关系,过a,作切线A,B,切线斜率为1= I值为曲线在该点的一阶导数,铣刀中心位于a2点,a2a,AB,。

  余量,M=0;K:该点斜率。

  运用QuickBASIC程序,确定搜索区间,选择合适的步长,多次进行一维搜索,可得a点对应1.4曲面拟合计算由于没有R30的铣刀,R30的圆弧面需要用较小半径的铣刀拟合出来,球刀在任意位置。M=R―R(R―r)cos9AZ,=―Rsin0+1.5―工件圆弧半径,R= Z向补偿量;M―余量。

  2数控程序与加工效果根据以上的分析及计算采用参数方式编制数控加工程序,程序包括3部分:(1)R30圆弧所在曲面的加工程序;(2)R16圆弧所在曲面的加工程序;(3)两条螺旋线中间部分铣削的加工程序。为便于有关人员,仅列出R 16圆弧所在曲面的加工程序:我们在实践中采用以上的3组NC程序,顺的也值84cl70S560e9Ar酿地礓了螺旋轴套的设备与防腐催化裂化装置换热器壳体腐蚀原因分析张立金王统刚(青岛石油化工厂,山东青岛,266043)耗的目的,保证了生产设备的正常运行,为处理类似工况的设备事故提供了经验。

  在石油化学工业中,常常利用精馏塔各馏分油的余热,对各种需加热工业用原料进行加热,以达到节能降耗的目的。青岛石油化工厂催化裂化装置的H204换热器就是利用分馏塔底的油浆将软化水进行加热,以达到生产蒸汽的目的。该换热器自1992年投用以来,于1996年至1997年期间先后2次发生壳体泄漏,2次使用时间间隔不足半年大大影响了生产的正常运行,提高了生产成本。为了从根本上解决这一难题,有必要探讨一下其腐蚀原因,以便对症下药,解决这一问题。

  1现场调查该换热器壳体发生泄漏部位在管箱法兰与壳体焊缝附近偏下方,经现场打磨后观察到轻微蚀坑,沿焊缝成条状,面积约2cm2.另有4条裂纹与环焊缝垂直,宽约0.2cm,长约40~60cm,其中3条贯穿焊缝并已将壳体裂穿。

  同时,我们在1996年11月30日从该换热器壳体中取出沉积物两块,沉积物呈坚硬状较脆。1块基本呈灰白色,表面有黑色物质,厚约15mm.另1块分两层,底层红棕色,厚约20mm,上层灰白色多孔,厚约10mm,表面有黑色物。经实验,两块沉积物在酸中都放出气体两块沉积物均溶于水,溶后底部是松软泥状沉渣,上部是1层黑色油状物。两块沉积物经X光衍射分析,发现沉积物绝大部分是氯化物、水碱和亚铁酸盐,分析数据见表1.工学院,现在青岛石油化工厂机动处从事设备管理工作。电话:这表明程序的设计是十分成功的,同时E程序计>ublishingHouse.Allrightsreserved.个采用普通机械加工方式难以实现的难题,数控加工方式加工出来的螺旋曲面精度高,一致性好,表面只需经过钳工适当的修锉和抛光即可。

  3结语这样的复杂的螺旋轴套是进口设备上的原件,在实际加工中并不多见,进口1根需要大量的外汇,且需要事先预定。MITSUBISHI加工中心机床当时系我厂由国外最新引进设备,螺旋轴套实现国产化具有相当的难度。使用本程序已经完成了4根螺旋轴套的数控加工,且使用情况良好。

  中采用的建立数学模型的方法、刀具与工件接触的实际计算方法、刀具相对于工件全方位补正的方法以及曲面拟和的方法,可为以后复杂形状曲面程序设计提供借鉴和。

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