刃口钝化的刀具切削刃描摹上的微观缺陷大幅缩减,刃口崩坏的几率大幅下降,能够延常刀具使用寿命50%-400%。因此,开展刀具刃口钝化的研讨对进步我国刀具产品的具有十分重要的含义。现在,国外的刀具制造厂已广泛选用刃口钝化技能,从国外引入的数控机床或者生产线所使用的刀具,其刃口已全部经过钝化处理,不只进步了工件外表,下降了刀具成本,一起也带来了---的经济效益。刀具钝化办法有振荡钝化、磨粒尼龙刷法钝化、磁化法钝化和立式旋转钝化等,立式旋转钝化进程实际上是涣散固体颗粒对刀具刃口效果的进程。
含磨粒的刀具刃口钝化法具有重复性好、高和成本低一级特色,是现在首要选用的刀具刃口钝化办法,通过刀具和磨粒的相对运动实现刃口钝化,磨粒多选用金刚石、cbn和碳化硅颗粒等。现在,关于磨粒效果机理研讨的比较少,首要有冲击单颗磨粒、冲击多磨粒磨损、刀具和切屑间存在磨粒、磨料水射流和半固着磨粒等,重点研讨磨粒类型、磨粒尺寸和冲击速度对外表的影响规则,而关于涣散磨粒对工件外表效果机理的研讨更少。杨成虎研讨了多粒子重复冲击关于cr12钢的冲蚀磨损,选用实验与有限元模仿相结合的办法验证了有限元模型能够实在有效地模仿出冲蚀磨损的实际进程。利用非线性abaqus有限元软件研讨了磨粒冲蚀速率、冲蚀角和磨粒粒径对刀圈资料(h13钢)冲蚀磨损行为及残余应力的影响规则。张伟等运用abaqus软件树立了塑性资料微切削进程的有限元模型,研讨了磨粒冲蚀角度以及冲蚀速度对磨损率的影响,断定了微切削模型的适用冲蚀角范围。
为了取得合适的钝化刃口形状,进步切削进程的稳定性,需求研讨涣散固体磨粒对刀具刃口的钝化机理。本文选用abaqus有限元软件树立了单磨粒和多磨粒对刀具刃口效果的防真模型,研讨了单磨粒和多磨粒对刃口效果的能量、刃口形变、位移和磨粒速度改变等的影响规则,关于从微观角度知道磨粒钝化效果具有一定价值,为研讨刀具刃口钝化机理提供依据。
1 单磨粒钝化刃口防真模型的树立
依据立式旋转钝化法的基本特色,刀具在涣散固体磨粒中进行两级行星运动,刀具刃口与涣散固体磨粒不断进行磕碰冲击,使得刀具刃口钝化。刀具沿着一定的轨迹进行运动,而涣散固体磨粒的运动规则相对随机。因此,涣散固体磨粒对刀具刃口的钝化进程是十分复杂的。
作为非线性有限元处理工具,abaqus在处理复杂问题和模仿高度非线性问题上有---优势。选用abaqus软件树立磨粒对刀具刃口钝化的防真模型。
刀具钝化模型的简化:因为磨粒相关于刀具刃口要小得多,能够将刀具刃口看作---大,底端固定不动,粒子向刀具刃口冲击。
磨粒:磨粒选用80目碳化硅,颗粒形状设为球形。
刀具:选用硬质合金刀具,刀具刃口尺寸设为0.5mm×0.25mm×0.1mm。
网格划分:将刀具刃口与磨粒触摸部分的网格区域划分得略细,磨粒的母线布置种子数目为10,挑选显式线性三维应力单元c3d4。刀具刃口种子数目分别设为10和25,磨粒单元形状为tet(四面体),完成网格划分。
防真设置:触摸属性为contact,冲击速度设置为100m/s,核算剖析步时刻为5e-5s,设置20个剖析步,选用job模块进行求解。
2 单磨粒钝化刃口防真结果
(1)刀具刃口应力改变规则
单磨粒对刀具刃口效果的应力矢量云图见图1。由图可知,碳化硅磨粒在冲击刀具刃口时,刀具刃口外表会发生微小的变形,刃口遭到的应力巨细在触摸区以圆弧状向四周扩展,一起应力以触摸点为中心向四周逐步衰减。刃口被冲击的外表略微下凹,就像一个小球在地上砸出了一个坑相同。
图1 单磨粒对刀具刃口效果的应力散布
(2)刀具刃口的冲击区域与应力的关系
刀具刃口的冲击区域与应力的关系见图2。在刀具刃口冲击区域内,越靠近磨粒冲击点中心,刀具刃口应力越大;越远离磨粒与刃口的冲击区域,刀具刃口所受的应力越小。
(3)刀具刃口的位移改变规则
单磨粒对刀具刃口效果的位移曲线见图3。在刀具刃口钝化进程中,碳化硅磨粒与刃口的冲击十分时间短。当碳化硅磨粒从0时刻开端运动且当时刻到达7.5e-06s时,碳化硅磨粒的位移到达蕞大。尔后,磨粒开端反弹。
图2 到效果点中心的间隔所对应的应力关系
图3 刀具刃口的位移改变规则
(4)单磨粒速度改变规则
磨粒在与刃口触摸时,与刃口之间的效果速度逐步减小,随后反弹(见图4)。
图4 磨粒速度改变规则
3 多磨粒防真模型的树立及结果
选用三颗磨粒重复冲击,研讨多磨粒对刀具刃口的钝化。边界条件与资料参数及边界的界定与单磨粒模型共同。冲击速度为300m/s,多磨粒对刀具刃口钝化的防真模型见图5。
图5 多磨粒对刀具刃口效果的防真模型
(1)刀具刃口的应力散布
图6为地一颗磨粒对刀具刃口冲击的应力云图。由图可知,硬质合金刀具价格,在地一剖析步t=2.5003e-06s时,刀具刃口无太大改变,受磨粒冲击的中心遭到的应力蕞大,蕞大应力值为2238mp;当第二颗磨粒对同一位置进行冲击后,刀具刃口所受应力区域显着增大,所产生的蕞大应力值为2341mpa;当第三颗磨粒冲击刀具刃口时,刀具刃口遭到的应力效果区域进一步增大,蕞大应力值为2440mpa,较前两次冲击有所进步。
图6 地一颗磨粒冲击刀具刃口的应力散布
(2)磨粒速度改变规则
多磨粒冲击刀具刃口的速度改变规则见图7。在0s时,地一颗磨粒开端与刀具刃口磕碰,随后磨粒速度开端下降,直至越过零点成为负值。磨粒速度为负是因为磨粒发生了回弹,磨粒对刀具刃口产生磨损。在1.0e-5s、2.0e-5s时,第二颗磨粒、第三颗磨粒分别与刀具刃口效果,效果方式和地一颗磨粒相同。
图7 三颗碳化硅磨粒速度改变规则
(3)刀具刃口的位移改变规则
刀具刃口在三颗磨粒冲击下的位移曲线见图8。地一颗碳化硅磨粒在对刀具刃口冲击后会构成一个的冲蚀坑,接着第二颗、第三颗磨粒重复冲击,冲蚀坑不断增大,多磨粒的冲击会使冲蚀坑越来越大。
图8 刀具刃口遭到重复冲击的位移改变
(4)多磨粒对刀具刃口效果的能量改变规则
刀具刃口钝化的进程也是能量交换的进程。因为刀具刃口与涣散固体磨粒不断地冲击磕碰,在钝化进程中发生了磨粒动能和刀具刃口内能的交换,其能量改变见图9。
图9 刀具刃口钝化的能量改变
由图9可知,碳化硅磨粒在触摸刀具刃口后速度开端下降,约在2e-05s时到达蕞低。磨粒的动能因为速度的减小而减小,大约在2e-05s时到达蕞低。一起,刀具刃口内能因为磨粒的冲击呈现出接连上升趋势,二者能量曲线基本对称,磨粒所消耗的动能基本转化成为刀具刃口内能,使得刀具刃口进行钝化。
小结
选用abaqus有限元剖析软件树立了磨粒对刀具刃口冲击的防真模型,研讨了磨粒冲击刀具刃口时磨粒速度、刃口应力、刃口位移和能量等的改变规则。首要定论如下:
(1)当单磨粒对刀具刃口进行钝化时,刀具刃口的应力在冲击区域以圆弧状向四周扩展。碳化硅磨粒与刃口的冲击十分时间短,磨粒从零时刻开端运动,当时刻到达7.5e-06s时,碳化硅磨粒的位移到达蕞大,尔后,磨粒开端反弹。
(2)当多碳化硅磨粒对刀具刃口进行不断冲击时,受力区域不断增大,刀具刃口所受应力增大,冲蚀坑不断增大。
机械加工进程中,孔的加工一向都是整个加工工程中的要点和难点,通常会用到钻头、钻夹头、铰刀,珩磨棒等加工刀具,起浮夹具一般业界说的比较少,但常常听工人师傅说起浮夹头,那么什么是起浮夹具呢?
起浮夹具(floating holder)是指东西可以沿平行于东西轴线的轴向起浮或沿笔直空间内角度摇摆或一起具有这2种起浮。
为什么要运用起浮夹具?
在机械零部件制造进程中经常有很多的、高外表的孔加工需求,而孔加工一向都是机械加工中的难点和要点,钻孔,铰孔后运用高精密珩磨加工无疑是一种重要和常见的加工办法。
在单冲程珩磨工艺中,对精度保持高水准加工的一起,还要在单次往复中完成包括外表粗糙度,圆柱度等一系列精度的加工,其本身对主轴和工件的直线度要求也较为高。如果是采用珩磨---机,由于---机特殊的起浮主轴和追随马达的装配,所以一般情况下运用---的万向节即可实现率单冲程珩磨。
加工中心的功能提升
虽然国产机床的制造商们在不断努力进步产品和精度以满意各种精度的需求,但机床的主轴和待珩磨的孔之间的直线性仍是很难到达,由于这涉及到厂商几十年的研发水准,以及机床中任何一个零件的上下游供应链水准问题。我们不行能要求一台国产十几万的机床或加工中心,到达它们三倍售价的进口机床相同水准;所以要使内孔到达---的圆心度、圆柱度仍然是个非常扎手的问题。
另外,导致主轴与工件直线性差的另一个重要的也是难处理的原因是机床轴承的---导致主轴的同心度误差,这几乎是个不行消除的要素。要获得孔和机床主轴的的同心度,就要使珩磨棒很的伸进孔中而且---不受任何径向力,起浮夹具正是为此类情况规划的,一起起浮夹具还补偿工件装置、珩磨棒等在水平轴向或在笔直空间内的差错。所以无论是国产机床仍是进口高精密数控机床,起浮夹具对孔的直线度和圆柱度的进步都是决定性的。
起浮夹具的特点
? 径向振幅按捺在5μm以下;
? 出资少却能进行比曾经更的加工;
? 东西替换时刻减少,进步出产效率;
? 消除因切削抵抗发生的误差;
? 按捺品质不稳定,减少---品和修正工件;
? 纠正前工序的孔加工误差。起浮夹具的使用
起浮夹具使用加工机械:钻床、立式加工中心、珩磨机等。
使用东西:金刚石珩磨棒、铰刀、丝锥、滚光刀等。
使用领域包括:轿车发动机、船只发动机以及液压、衣疗、动力、航空等各个领域的机械零部件制造中。
一、法兰衔接:
这是阀门中用得多的衔接方法。按结合面形状又可分为以下几种:
1、光滑式:用于压力不高的阀门。加工比较方便
2、凹凸式:作业压力较高,可运用中硬垫圈
3、榫槽式:可用塑性变形较大的垫圈,在腐蚀性介质中运用较广泛,密封作用较好。
4、梯形槽式:用椭圆形金属环作垫圈,运用于作业压力***64公斤/平方厘米的阀门,或高温阀门。
5、透镜式:垫圈是透镜形状,用金属制作。用于作业压力***100公斤/平方厘米的高压阀门,或高温阀门。
6、o形圈式:这是一种较新的法兰衔接方法,它是跟着各种橡胶o形圈的呈现,而开展起来的,它在密封效衔接方法。
二、对夹衔接:
用螺栓直接将阀门及两头管道穿夹在一同的衔接方法。
三、对焊衔接:
直接与管道焊接的
装置
1、阀门装置之前,应细心核对所用阀门的类型、标准是否与规划相符;
2、依据阀门的类型和出厂说明书查看对照该阀门可否在要求的条件下运用;
3、阀门吊装时,绳子应绑在阀体与阀盖的法兰衔接处,且勿拴在手轮或阀杆上,防止损坏阀杆与手轮;
4、在水平管道上装置阀门时,硬质合金刀具,阀杆应笔直向上,不允许阀杆向下装置;
5、装置阀门时,不得选用生拉硬拽的---对口衔接方法,防止因受力不均,引起损坏;
6、明杆闸阀不宜装在地下潮湿处,防止阀杆锈蚀。
配套电动执行器
电动执行器多与阀门配套,运用于自动化操控系统。电动执行器的品种许多,在动作方法上各有不同,如角行程电动执行器是输出转角力矩,而直行程电动执行器是输出位移推力。电动执行器在系统运用时的品种,应依据阀门的作业需求进行挑选。
四、螺纹衔接:
这是一种简便的衔接方法,常用于小阀门。又分两种状况:
1、直接密封:内外螺纹直接起密封作用。为了---衔接处不漏,往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充;其间聚四氟乙烯生料带,运用日见广泛;这种资料耐腐蚀功能---,密封作用及佳,运用和保存方便,拆开时,能够完整地将其取下,由于它是一层无粘性的薄膜,比铅油、线麻优胜得多。
2、间接密封:螺纹旋紧的力量,传递给两平面间的垫圈,让垫圈起密封作用。
五、卡套衔接:
卡套衔接,它的衔接和密封原理是,当旋紧螺母时,卡套遭到压力,使其刃部咬入管子外壁,卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合,因而能够牢靠地防止走漏。
这种衔接方法的长处是:
1、体积小,重量轻,结构简略,拆装简略;
2、衔接力强,运用规模广,可耐高压(1000公斤/平方厘米)、高温(650℃)和冲击振动
3、能够选用多种资料,适合防腐蚀;
4、加工精度要求不高;便于高空装置。
卡套衔接方法,已在我国某些小口径阀门产品中选用。
六、卡箍衔接:
这是一种快速衔接方法,它只需两个螺栓,适用于经常拆开的低压阀门。
七、内自紧衔接:
以上各种衔接方法,都是利用外力来抵消介质压力,实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的衔接方法。它的密封圈装在内锥体处,跟介质相向的一面成必定视点,介质压力传给内锥体,又传递给密封圈,在必定视点的锥面上,发生两个分力,一个与阀体中心线平行向外,另一个压向阀体内壁。后边这个分力就是自紧力。介质压力愈大,自紧力也愈大。所以这种衔接方法,适合于高压阀门。它比法兰衔接,要节省许多资料和人力,但也需求必定的预紧力,以便在阀内压力不高时,运用牢靠。利用自紧密封原理做成的阀门,一般是高压阀门。
阀门衔接的方法还许多,例如有的不必拆除的小阀门,跟管子焊接在一同;有的非金属阀门,选用承插式衔接,等等。阀门运用者要依据具休状况详细对待。
相关配件
有阀门和管件,它们都是用在管道的衔接或操控系统.阀门和管件都不能独立存在,相得益彰的。阀门管件有碳钢的和不锈钢的,还有pvc,或许其他资料的,常用的就是前两种,近几年来跟着人们生活水平的进步,对副食品要求也随之而来的需求量大了起来。所以带动了食品机械的快速开展,于是不锈钢卫生级阀门管件出工业便红火起来,人们一般说阀门管件,多用的还是不锈钢卫生级的。
注脂保护保养
在焊接前投产前以及投产后的阀门养护作业,硬质合金刀具制造,为阀门服务于出产运营中起着---的作用,正确和有序有用的保护保养会保护阀门,使阀门正常发挥功用而且延伸阀门运用寿数。阀门养护作业看似简略,其实不然。作业中常有被忽视的方面。
---、阀门注脂时,常常忽视注脂量的问题。注脂枪加油后,操作人员选择阀门和注脂联合方法后,进行注脂作业。存在着二种状况:一方面注脂量少注脂不足,密封面因短少光滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量,形成糟蹋。在于没有依据阀门类型类别,对不同的阀门密封容量进行准确的计算。能够以阀门尺度和类别算出密封容量,再合理的注入适量的光滑脂。
第二、阀门注脂时,常疏忽压力问题。在注脂操作时,注脂压力有规律地呈峰谷变化。压力过低,密封漏或失效,压力过高,注脂口阻塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。一般注脂压力过低时,注入的光滑脂多流入阀腔底部,一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高,一方面查看注脂嘴,如是脂孔阻塞判明状况进行替换;另一方面是脂类硬化,要运用清洗液,反复软化失效的密封脂,并注入新的光滑脂置换。此外,密封类型和密封原料,也影响注脂压力,不同的密封方法有不同的注脂压力,一般状况硬密封注脂压力要高于软密封。
第三、阀门注脂时,留意阀门在开关位的问题。球阀保护保养时一般都处于开位状况,硬质合金刀具参数,特殊状况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状况,---光滑脂沿密封圈充溢密封槽沟,假如开位,密封脂则直接掉入流道或阀腔,形成糟蹋。
第四、阀门注脂时,常疏忽注脂作用问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为---阀门注脂作用,有时需敞开或关闭阀门,对光滑作用进行查看,承认阀门阀球或闸板表面光滑均匀。
第五、注脂时,要留意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门实验后,密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压,注脂时要---行排污泄压,以利于注脂作业的顺利进行。注脂后密封腔内的空气和水分被充分置换出来。及时泄掉阀腔压力,也保障了阀门运用安全。注脂完毕后,必定要拧紧排污和泄压丝堵,以防意外发生。
第六、注脂时,要留意出脂均匀的问题。正常注脂时,距离注脂口近的出脂孔先出脂,然后到低点,后是高点,逐次出脂。假如不按规律或不出脂,证明存在阻塞,及时进行清通处理。
第七、注脂时也要调查阀门通径与密封圈座平齐问题。例如球阀,假如存在开位过盈,可向里调整开位限位器,承认通径平直后锁定。调整限位不可只寻求开或关一方方位,要全体考虑。假如开位平齐,关不---,会形成阀门关不严。同理,调整关---,也要考虑开位相应的调整。---阀门的直角行程。
第八、注脂后,必定封好注脂口。防止杂质进入,或注脂口处脂类氧化,封盖要涂改防锈脂,防止生锈。以便下一次操作时运用。
第九、注脂时,也要考虑在今后油品次序运送中详细问题详细对待。鉴于柴油与气油不同的品质,应考虑气油的冲刷和分化才能。在以后阀门操作,遇到气油段作业时,及时弥补光滑脂,防止磨损状况发生。
第十、注脂时,不要疏忽阀杆部位的注脂。阀轴部位有滑动轴套或填料,也需求坚持光滑状况,以减小操作时的冲突阻力,如不能---光滑,则电动操作时扭矩加大磨损部件,手动操作时开关费力。
第十一、有些球阀阀体上标有箭头,假如没有附带英文fiow字迹,则为密封座作用方向,---介质流向参考,阀门自泄方向相反。一般状况下,双座密封的球阀具有双向流向。
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