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双面卧式铣***的研制及其在板状试样加工中的应用
收录时间:2022-11-25 22:58:18  浏览:0
物理测试年第期 双面 卧式铣*** 的研制及其在板状试样加 工中的应用 刘杰 济南钢铁集团总公司技术监督处 济南 摘要对冶金工厂钢板物理性能检验用试样的加工 中存在的加工方式落后的状况进行了分析 通 过采取 多刀连续切削的方式设计了双面卧式铣***和与之配套的液压夹具 应用变频技术进行切削厚度 的调整 从而 实现了板状试样大切削量快速机械加工 其效率是传统使用 的刨***的倍 从根本上解决了本单位试样 加工 落后的技术难题 关键词试样加工 双面铣*** 变频 氏玩 二 印 苏 加 司邓 姗 田 一 以灵 眼司而 呢 过司 团 氏 郎 二 而飞 洲 叩 明 前言 金属力学性能是冶金钢材产品的一项重要检验指标 主要检验项 目为拉伸性能 弯 曲性 能 及冲击韧性 为使生产出的钢板及时人库及供给用户 要求在尽可能短 的时间完成这些性能 的 检验 但这一 过程主要耽误在试样加工上 以至影响钢材装车发货 造成销售产品的被动 行 业 人员都努力在现有 的设备上实现最快的加工方式 以改 变这种 被动的局 面 公司在年新 建的年生产能力万的中厚板厂 由于没有及时增加人员 和设备 产生试样加工 能力严重 不足 的矛盾 为 此 公司决定解决钢板试样加工中存在的设备 陈旧 生产工 艺落后的问题 以保 证能够及 时准确地提***品性 能报告 组织有关人员 同齐齐哈尔华工机***制造 有 限公司 的技 术人员合作 设计研制具备快速机械切削的双面卧式铣*** 现状分析 样坯厚度的影 响 板状试样加工原理如图所示 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 年第期物理测试 剪切或烧割余量 占 性 图拉伸试样开肩前加工原理图 国家标准有关规定在火焰切割状态下的力学性能试样切削余量必须大于倍厚度 剪切 状态下 的力学性能试样切削余量必须大于 根据这一规定 中厚板厂生产的钢板厚度大 都在 以上 厚度越大切削量越大 在 同一剪条样坯 中 要满足最大宽度的冲击和冷弯试 样坯 所以不能完全按照规定执行 拉伸试样都是大 于规定的加工余量 机***设备效率低的原因分析 试样加工采用 石 刨***切削 功率低 切削速度慢 影响加工效率 石 刨***属间断性切削 由刨***切削原理 空行程比连续切削降低效率约 由于刨***结构因素及高速工具钢刨刀杆的刚性较差 在中等切削速度下 切削深度一般不超过 试样在机用台钳上采用手动夹紧 劳动强度大 工作效率低 工艺技术原因分析 刨***只能进行单面切削 若保证两面加工精度 须增加一次定位夹紧工序 由于是多块钢 板同时切削 不能保证每块试样的加工精度 方案研究 提高切削效率的研究 根据切削原理 连续切削效率最高 采用 面铣刀可实现多刀连续切削 采用 双 面同时铣削技术 被加工试样毛坯中间液压夹紧 可实现切削高效率 确定技术参数 ***采用可转位套式面铣刀左 右切 向 可装夹刀片数量片 直径 正前角 刀片尺寸 确定铣削深度及最大宽度 一次最大切铣削深度 一侧不小于 最大铣削宽度 可保证个刀片同时铣 削 设计铣削速度 由于在最初铣削时 一揉钢板样坯端部不齐 将会产生冲击震动 易导致合金刀片破碎 设 计铣削速度不超过 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 物理测试年第期 确定主轴转速 二二 二 铣削速度 川 刀盘直径 设计进给速度 根据钢板试样 的最大长度 要求在而完成一次铣削 设计进 给速度 不 小于 可根据材质线性调 整 计算铣削功率 确定机***功率 验算铣削功率应小于机***总功率 式中 切削宽度 切削深度 每分钟进给量 系数 取 由公式计算 为使设备储备一定能量 设计铣削功率不小于 设计夹具 根据钢板试样的特点 设计将一揉试样 由顶部夹紧 两侧 同时进行铣削的方式 夹紧力设计 根据试样在铣削过程中受力见图状态 分别分析一揉试样 中心垂直平面上半部分 及下半部分的受力见 图 认为最大力 尸方向垂直 向下 作用试样力矩 忍将导致试样 以厚度 中心为界产生相对位移 且随夹持厚度的增加 力矩增 大图 设定的夹紧力需 保持 力矩平衡 由于剪切后钢板试样产生瓢曲 如不能夹紧 会使铣削过 程***震动 造成***损 坏 由试样两侧水 平方向受力分析得知 在两 侧 切 削深 度 相 同的情况 下 几 大小相等 方 向相反 试样在该方向保持相对平衡 通过实验及在工作中的经验 设计作用 于试样上 的垂直 夹持点不少 于个 夹紧合力不小于 夹具尺寸确定 受被加工试样 的最后宽度所 限 设计支座宽度不大于 作用试 样 的夹 紧活塞 直径 不大于 最大夹持高度铣削宽度 最大夹持长度 共设置 六个液压 缸 设备结构及工作原理 研制的双面卧式铣***专用 于板状试样的加工 机***性能 刚性好 精度高 便于操 作 适合 高强度材料在大切削量高速状态下进行机械加工 机***结构 根据试样加工要求 使试样两侧能 同时进行切 削 该 机***在 工作台上 设 置液压 夹具 工 作 台两侧配置侧***身 侧***身上分别安装两 个铣削头 铣削头采用 一 型 液压站 及 电控 柜分布在工作 台及进给箱两端 液压夹具以夹 紧油缸直接夹紧多层钢板 通过 液压侍服机 构 确定夹紧状态 工作台采用变频调速 铣削头手动调整 各传动集中润滑 铣削原理 将一叠钢板试样坯放置在夹具上 按规定的操作方 式进行 切削 如图 设 计的操 作流 程放置试样液压夹紧一调整刀位一循环启动一快进工进一快退一调整刀位 关键技术及创新点 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 年第期物理测试 图试样在铣削过程受力分布 材了 芝段 只 试样厚度 峨 一 一一 卜 曰 图上半部及下半部受力图图厚度方 向力矩变化图 双面卧式铣***的研制与应用 是多种技术综合运用的结果 需要解决的问题较多 在国内冶 金行业试样加工中几乎无较先进的加工技术可以借鉴 该设备的研制成功 突出地表现出双面 同时对一***板状试样进行铣削加工 的创新技术 由此极大地提高了铣削效率 尤其是解决了钢板 试样在剪切状态下存在剪切变形 宽度 厚度 尺寸不规则 在大铣削量状态下影响夹持稳定性等 问题 在大铣削量下 设计的机体结构刚性及零部位精度可保证试样加工精度达到士 为解决双面卧式铣***工作 台线性调整问题 避免设备结构尺寸增加 提高设备的技术水 平 采用了交流变频技术加以解决 在样机试验过程 中确定理想 的进给速度配合的切削速度 确定合理 的切削量 试验结果 通过考察 与生 产专用设备的齐齐哈 尔华工机***制造有 限公司共同合作 研制出双面卧式 1994 2008 China Academic Journal Electronic Publishing House All rights reserved 物理测试年第期 单单侧铁头头头 艺 一 *** 下 今台移动力 拼 铣*** 通过应用试验 对该设备十分满意 设计 的参数基本上满足要求见 表 切 削深度超 过设计指标最大每侧 达 到 调 整 切 削速度 在 乃毛 状态下运转正常 根 据计算 单位时 间最大铣削钢 材 重 量达 工作效 率是 石 刨***的倍多 由于 采用液压夹紧和循环控制 从人员单台设备相 比 减少劳动 强度约 起初该设备专用 于拉伸试样开肩前的粗加工 现在已将其用 于 加工宽度大于的冷弯试样和长 的冲击试样 结论 经过二年的实际应用 共加工了多 图双面卧式铣***工作原理 件板状试样 其使用性 能可靠 对双面卧式铣 ***液压夹具的可靠性设计 保证了试样在高速 大铣削量下 的稳定性 采用变频技术进行切削厚度的调整 达到了板状试样根据材质进行速度 调整 以满足尽可能快速大切削量的机械加工 目的 该设备结构合理 铣削动力大 加工精度 高 操作方便 经实际测试 其设计工作效率是原来的刨***的倍 该技术在国内冶金企业钢板 试样加工方面处于领先地位 具有较好的推广和使用价值 表双面卧式铣***主要参数 工作台移动速度工作油缸主轴转速 一 最大切削量 单侧 寿朋 一 高度压强八刃无活塞直径南压力 声生 一 卫 深度 电机功率 单侧 八 上接第页 应定期对本实验室所报的分析数据进行抽查 抽查应以密码编号方式进行 要 注意应建立 质量抽查记录档案 内容应包括 抽查时间 编 号 抽查结果 原分析结果 二次分析偏 差 方法允许偏差 分析方法 抽查结论 主管部门签字认可 以上是笔者在国家钢铁产 品质检 中心 的十年来 特别是从年质检中心 贯彻导则 以来的体会 实验室认可 的 目的是促进实验室加强管理 提高技术水平 使实验室以公正 的行 为 科 学 的手段 准确 的结果 为社会提供有效的服务 保护用 户和消费者的合法权益 实验 室
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