【word】 小口径不锈钢圆管内壁抛磨机的研制

【word】 小口径不锈钢圆管内壁抛磨机的研制 小口径不锈钢圆管内壁抛磨机的研制 DesignandResea『Ch 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与研究 小口径不锈钢圆管内壁抛磨机的研制 张宝庆 (长春理工大学机电工程学院,吉林长春130022) 摘要:针对化工,制药,食品等行业用小口径不锈钢管内孑L壁光亮度需求很高的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,研制了一种可抛磨小 口径不锈钢圆管内壁的抛磨机床.该机床可抛磨口径为一24mill的不锈钢管内孔壁,抛磨后不 但去除了氧化层,而且内壁粗糙度可由原来R1.2lan减小至R0.5lan以下,为电解抛光工序作好 了必要的准备. 关键词:小口径不锈钢管抛磨机床粗糙度 中图分类号:TG5O2文献标识码:B Developmentonpolishingmachineofsmalldiameterstainlesssteeltubewall ZHANGBaoqing (ChangehunUniversityofScience&Technology,Changchun130022, CHN) Abstract:Forthechemical,pharmaceutical,foodandotherindustrieswithas malldiameterstainlesssteeltube borewallproblemofthehighbrightnessrequirements,developedapolishingmachinethatcanpolish smalldiameterstainlesssteeltubewal1.Thepolishingmachinecanbewithinthediameterof击6,24 mmholewallstainlesssteeltube,afterpolishingnotonlyremovestheoxidelayer,andwallroughness canbereducedtoR0.5mfromR1.2m,preparefortheelectrolyticpolishingprocess. Keywords:SmallDiameter;StainlessSteel;Polishing;MachineTool;Roughness 不锈钢管安全可靠,耐腐蚀,经济适用,其管道的 薄壁化以及新型可靠,简单方便的连接方法,使其具有 更多其他管材不可替代的优点,工程中的应用越来越 多,尤其在化工,制药,食品行业的需求用量是巨大的. 小口径不锈钢圆管内壁粗糙度…一般在R1.2 m左右,在很多行业,尤其在制药行业达不到R0.4 m要求,容易残留污染物,使产品的无菌级别降低, 影响销售量和产品价格,必须采用抛光处理.由于市 场上没有高效的不锈钢管内孔壁抛磨设备,只能购买 加工后的成品或进口不锈钢管,其价格昂贵且供货 进行不同的位置操作时都能方便地使用,操作面板可 以绕连杆旋转,如图2.这样操作面板不仅可以满足 不同身高使用者的操作要求,而且使操作者在不同操 作阶段更为舒适. 3结语 近年来,TRIZ理论不断完善,逐渐成为现代产品 创新设计的重要工具.TRIZ理论在加工中心设计中 的应用,有针对性地解决了加工中心人性化设计中的 问题.提出了加工中心通过模块划分,使产品便于维 修的设计方法;提出了加工中心的主体件和移动件分 别配色的原则,使加工中心色彩稳定和谐又富有动感; 在控制面板的设计上,通过增加其柔性,使其适合于更 多人的使用,并且使控制面板更加人性化,体现了和谐 国一’uII耳身孝.圳 社会以人为本的设计目的. 参考文献 [1]刘阳,蔡光起,姚鹏.数控机床防护罩外观造型的虚拟设计[J].工程 图学,2006(3):130—132. [2]王向阳,曹学舰,李燕.基于TRIZ理论的传统剪刀创新设计[J].包 装工程,2007,28(11):14—15. [3]王敏,于爱兵,赵字,等.数控机床造型的再设计[J].制造技术与机 床,2005(6):30—32 [4]袁杰,张进生,王志.基于模块化技术的新型石材加工中心创新设计 [J],石材,2007(4):35—49. [5]惠娜.数控机床的人机工程学研究[D],西安:陕西科技大学,2008. 第一作者:牛玉国,男,1985年生,硕士,主要研究 方向为基于TRIZ理论的加工中心人性化设计研究. (编辑谭弘颖)(收稿日期:2011一()1—11) 文章编号:111224 如果您想发表对本文的看法.请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置. 设计与研究DesignandRech 周期较长,经常影响牛产.为解决上述问题,设计一台 高效,实用的小口径不锈钢圆管内壁机械抛磨机床,是 不锈钢管制造行业的迫切需求. 对于细长不锈钢管内壁抛光问题,一般采用电解 抛光,离心抛光和磁力抛光,较常用的是电解抛光方 法,因为离心抛光和磁力抛光二者只能实现微量切削, 不适合大切削量,大批量的细长不锈钢管的抛光,效率 又比较低. 电解抛光前必须进行抛磨,以去除氧化层,同时电 解抛光要求被抛磨的管件内壁粗糙度为R.0.5m左 右,故在电解抛光前必须进行一次去氧化皮及减小表 面粗糙度值的抛磨加工.细长不锈钢管最好采用机械 抛磨的加工方法,但由于管子很细,长径比又大,加工 不方便,一般的机械抛磨,抛光设备只能加工2000 mm左右长度,内径为l3mm以上的不锈钢管,且表 面粗糙度需经多次抛磨才能达到效果,难以加工细小 口径的不锈钢管.故我们设计r一台简单,高效,实用 的小口径不锈钢圆管内孔壁抛磨机床,它采用调头抛 磨加工方式,可加工口径为6,24mm,长度为6m的 不锈钢管,一次抛磨可去除氧化皮,且粗糙度可由原来 的R1.2I.zm左右抛磨至R0.5m以下,可同时起到 磨削与抛光作用,为电解抛光作好准备. 由主轴带动刀杆高速旋转,管件进给,同时加工4 根管件,加工效率高.通过调整主轴转速和进给速度, 更换抛磨头及砂带的品种,可实现不同切削用量切削 使之达到不同表面粗糙度的要求. 1机床工作原理及实施方式 1.1机床工作原理 该设备原理类似多头深孑L钻床,类别属于组合 机床. 工作原理是溜板上的卡盘固定被抛磨的管件,将 刀杆伸入钢管孔内,启动刀杆驱动电动机,抛磨头高速 旋转,启动溜板向刀杆一侧移动,抛磨头抛磨钢管内表 面,同时浮动刀杆中心托架在溜板的带动下随格栅缩 放而与不锈钢管协调移动,并均匀分布在管外的刀杆 上,当溜板行至刀杆夹头附近止点后,作后退运动,刀 杆继续旋转,如此反复,直至符合要求,然后钢管调头 固定并抛磨另半段. 1.2实施方式 参阅图1,具体实施方式是通过框架式机架8的 上平面一端安装刀杆驱动电动机l1,经变速机构驱动 主轴,主轴头部安装刀杆夹头10,夹头上夹持刀杆9, 刀杆前端安装抛磨头;机架上平面两侧的滑道安装框 ? 84? 架式溜板3,机架下安装溜板驱动电动机4及传动机 构2,在溜板上与刀杆抛磨头同轴线固定待抛不锈钢 管卡盘1,卡盘上固定待抛磨不锈钢管;钢管通过与溜 板联接的格栅5一起协调移动并与刀杆精准导向对 中;格栅上安装的浮动刀杆中心托架6对细长刀杆起 支撑作用,保证刀杆9旋转时不致发生较大的振颤. 整个电器控制部分通过控制面板7实现.另外,此机 床由4台电动机带动4个抛磨头同时对4根钢管进行 抛磨 』 235 l6 L 7 8 , 9 1 \0【1, 35lO811 f}\\, _+}H,_ l【\If0ljI【J.0:口:0 0 f11fff1f | lf::? _{+l Il {::E|l 1--{?盘;2一传动机构;3一溜板;4一溜板驱动电动机; 5一格栅;6一浮动刀杆中心托架;7一控制面板;8一机 架;9,刀杆;1O,刀杆炎头;11一变速机构连接电动机. 图1抛磨机示意图 2创新结构设计 此机床的关键部位是抛磨头,磨头是否有效,抛磨 切削效果是否良好,是机床成功与否的关键. 针对小口径不锈钢管的特点,一般的磨头不能伸 入小口径细长管内,即使能伸入,也不能对管内壁产生 磨削力.为此,本台机床设计了一种自涨磨头,其原理 是利用磨头在旋转过程中产生增势磨擦力,从而对内 开豁口 1一芯轴;2一胀套;3一磨料砂带. 图2自涨磨头结构原理图 旋转 III孟u牛帚朋 孔壁磨削.具体实施方式见图2所示,磨头芯轴1旋 转产生原动力矩,经胀套2传递,作用在磨料砂带3上 产生涨紧力与摩擦力,完成砂带对内壁的抛磨过程. 3不锈钢管抛磨前后内壁粗糙度检测对比 经过试验,从抛磨前后的样件中随机选取,经长春 理工大学精密检测室作粗糙度检测,检测图片如3所 示.从图片中可以看出,未抛磨之前的值为1.26 Ixm,抛磨后的尺.值为0.46Ixm,提高了一倍以上,达到 预期效果. 抛磨表面: :1.26 R q :1.62um Rt:10.20lam 测量信息: 放大比例:51.4l 测量模式:VSI(垂 直扫描干涉) 采样:163.39D_II1 阵列大小:736~480 抛磨表面: :455.80tam R q :556.95um R:4.17m 测量信息: 放大比例:51.4l 测量模式:VSI(垂 直扫描干涉) 采样:163.39rtrfl 阵列大小:736~480 (a)抛磨前 (b)抛磨后 图3抛磨前后内壁粗糙度检测图片 4结语 该机床(图4)的研制花费了近6个月的时间,在 安装,调试完成后,将多种规格样件作抛磨处理,粗糙 DesignandResearch设计与研究 度均达到R.0.5m以上,且性能稳定,随即投入生 产.实践验证,生产效率高,抛磨质量好,解决了小口 径细长不锈钢管内壁抛磨问题,很好地解决了电解抛 光前的表面处理难题. 图4小口径不锈钢圆管内壁抛磨机实物图 该机床设计新颖,功能齐全,性能先进,自动化程 度高,结构简单,且投资小,属于相关行业顶级开发项 目,达到了安全,环保,洁净等通用技术条件,经过适当 地包装,可以成为现代化的半自动设备,推向市场,在 不锈钢管生产企业,或者洁净不锈钢管应用企业,产生 巨大效益. 参考文献 [1]何永利,段虹,王仲民.铝合金高速切削表面粗糙度的实验研究[J]. 机械设计与制造,2006(1):117—118. [2]蔡锋,桂永孚.不锈钢管材抛磨新工艺[J].焊管,1997,20(4):43— 51. [3]李祥贵.双面钻床进给量的变更方法[J].设备与维修,2009(14): 61—62. 作者:张宝庆,男,1975年生,博士研究生,主要研 究方向为机械设计及制造,超精密加工方向. (编辑谭弘颖) (收稿日期:2011—10—08) 文章编号:111225 如果您想发表对本文的看法.请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置. ? 书讯? 《机械设计手册》第5版闻邦椿主编,2010年1月出版总邮购价:lO56元 《机械设计手册》第5版式在前4版的基础上,吸收并 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 了国内外机械工程设计领域中的新标准,新材料,新工艺,新结构,新 技术,新产品,新设计理论与方法撰写而成.本书全面系统地介绍了常规设计,机电一体化与控制技术和现代设计方法及其应用等 内容.具有内容先进,信息量大,取材广,规格全,实用性强,数据可靠,使用方便等特点. 《机械设计手册》第5版全书分6卷52篇,其中:第1卷常用设计资 料,邮购价:168元;第2卷机械零部件设计(连接,紧固与 传动),邮购价:174元;第3卷机械零部件设计(轴系,支承与其他),邮购价:186元;第4卷流体传动与控制,邮购价:192元;第5 卷机电一体化及控制技术,邮购价:l44元;第6卷现代设计理论与方法,邮购价:192元. 数控设备选型实用技术宗国成,沈为清编着,2010年4月出版邮购价:25.00元 本书围绕不同类型的数控机床,包括常见的数控车床,数控铣床,加工中心,数控磨床,数控钻床,数控电加工机床等,介绍了数 控机床选型的基本依据与一般原则等内容.本书可供职业技术学院学生及机械加工企业工程技术人员,管理人员使用. 来款请寄:北京市朝阳区望京路4号,机床杂志社收,邮编:100102. 簪?85?