球面零件的旋风切削

在实际生产中经常碰到车削圆球面,除了单件生产采用双手控制法加工外,大都采用旋风切削法加工。用旋风切削圆球面时,需要根据工件球面的形状计算出刀盘旋转轴线应与工件旋转轴线的夹角     

一种实用简便的球面磨削方法

磨削内、外球面的方法很多,例如采用成型磨削,这种加工方法操作方便、生产率高,但是砂轮磨损后修整麻烦。这里介绍一种简便的加工方法,不需要特殊设备和定型砂轮,而是利用砂轮和工件的中心线斜交并回转的方法来磨削球面,并可以在普通磨床、车床、钻床上进行磨削。砂轮不需要特殊修整,只要选择合适的平形或杯形砂轮就可以了。1磨削球面的简单原理如图1所示,安装砂轮2与工件1轴线相交成α角,同时绕各自轴线旋转。当工件绕垂直轴线旋转时,它上面每一点的运动轨迹是一个水平圆周。而这些圆周通过倾斜的砂轮内孔,由于砂轮绕轴线作高速旋转,对球面产生磨削作用。当砂轮沿轴线向工件进给时,就能磨出一个符合要求的球面来。图1磨内外球面时砂轮的直径和角度2确定砂轮直径及安装角度要磨出所要求的球面,砂轮的旋转轴线和工件轴线一定要相交成一个角度,而且砂轮的直径dk要等于工件圆截面中的弦长BC。砂轮安装的斜角和砂轮的直径都直接与工件球面大小有关,所以在加工时要根据工件的尺寸来计算。磨外球面用杯形砂轮,磨内球面用平形砂轮(见图1)。假定工件的球面大于半圆,在直角三角形OBO1中BO12=OB2-OO12a2=(d/2)2-k2又,在直角三角形O1BC中BC2=...     

球面加工误差分析

球面是机械加工中常见的一种加工表面。其加工除了在仿形机床、数控机床上进行外,还经常采用以下成形方法: (1) 成形法利用成形刀具或成形砂轮加工球面的方法。 (2) 范成法利用工件绕自身轴线的旋转运动与其绕轴线上某一固定点的回转运动,或者与刀具(或砂轮)绕工件轴线上某一固定点的回转运动相复合而加     

内球面旋风铣削

铣刀旋转轴线与工件旋转轴线交叉成斜角,铣刀边旋转边沿旋转轴线进给加工内球面。分析结果表明,可以有效地提高生产效率和内球面的尺寸精度,降低内球表面的形状误差。     

旋转磨料射流喷嘴叶轮参数优化设计

为增强旋转磨料射流在硬岩地层高效破岩效果,喷射破岩形成较大孔径径向水平井井眼,对喷嘴叶轮参数展开了优化设计。对径向水平井井下工况旋转磨料射流流场进行模拟,研究了叶轮扭转角、长度、直径、叶片厚度和叶片数量等参数对流场速度的影响。结果表明：叶轮扭转角度为影响流场旋流强度的主要因素;减小叶轮直径或增加叶片厚度会缩小流道的过流面积,增加射流的旋转强度,直径影响最大切向速度相差15.1%,厚度影响相差44.6%;叶片数量较多会降低射流冲击速度。在本文条件下,给出了建议性优化喷嘴叶轮结构参数：叶轮扭转角度为630°,长度为30 mm,直径为18 mm,叶片厚度为4 mm,叶片数量为3。所得结果可为径向井旋转磨料射流喷嘴优化设计提供依据。     

整体叶轮的叶片旋转不对称性误差计算

叶轮在制造过程中会受到各种因素的影响,以至叶轮中的叶片会产生旋转不对称的误差。在获得整体叶轮的测量点云数据后,以叶轮中的圆柱面和叶片曲面为基准将点云数据与理论模型进行配准,作为基准位置,然后将每个叶片的点云数据与相邻理论模型中的叶片数据进行配准,通过此配准计算出旋转轴与理论轴的夹角误差、旋转过的角度与理论叶片之间角度的误差、旋转过的叶片与此位置上的理论模型轮廓度的误差。通过此方法可计算出旋转不对称性的误差。     

杆类球面零件旋风切削的加工计算和调试

在实际生产中经常碰到车削圆球面,除了单件生产采用双手控制法加工外,大都采用旋风切削法加工。用旋风切削圆球面时,需要根据工件球面的形状计算出刀具盘旋转轴线应与工件旋转轴线的夹角α、以及刀具盘上两刀尖间的距离AB。     

旋风铣削柴油机的凹凸球面零件

我厂生产16240ZB柴油机的配气机构中有不少凹凸球面体的零件,材料都为20Cr,球表面渗碳淬硬,球面半径的误差为0.01～0.02mm,光洁度为▽7.过去我们均在C620车床上采用成形刀具加工,但生产效率低,成形刀具的制造和刃磨都很困难。针对我厂生产的这一关键,我们改装了C616车床,运用旋风铣削凸凹球面的原理加工各种凹凸球面零件。经过多年的实践应用,生产效率提高了两倍。现将其具体情况介绍如下: 一、铣削凹凸球面 1.铣削凹面球体(如产品中的顶杆座等) 凹球面的铣削加工方法如图1所示。圆柱体刀杆的轴线y-y与内球座轴线x-x的交角为α。内球座体(即工件)装夹在机床主轴的三爪卡盘上,在铣刀旋转的同时,工件也旋转,铣刀自切入工件的E平面开始,沿y-y轴线移至P点,进行铣削,即可加工成内球面     

轴流泵及混流泵叶轮近似外球面的加工方法

针对轴、混流泵叶轮外球面的加工特点,提出一种叶轮外球面在普通车床上的近似球形加工工艺方法,既可以保证加工质量,也极大地提高了生产效率,突破工艺技术难关.     

轴流通风机叶轮叶片焊接工装设计改进及应用

针对煤矿用轴流式通风机叶轮叶片焊接工艺存在效率低、成本高的问题,利用叶轮是轴向旋转的特点,采用叶片固定、叶轮轮毂旋转的方法进行叶轮焊接,其方法既简单又实用,并且保证了产品性能和效率,符合通风机设计要求。     

基于几何特征的整体叶轮三维测量模型与CAD模型对齐方法

提出了基于几何特征的模型对齐方法,并应用于整体叶轮三维模型。提取了测量模型的质心。根据整体叶轮对称性,采用最小二乘法对其轴线进行了估算,并采用加工精度高的轴位置数据对轴线进行了修正,从而将测量模型的质心、轴线与CAD模型的质心及轴线对齐。根据整体叶轮的制造精度特征,采用加权最小二乘法,实现了叶片区域测量模型与CAD模型的对齐。经计算,采用上述方法的最大对齐误差为0.2mm。     

球形挤压工具的精密磨削

球面的磨削,通常采用成形砂轮,这不仅需要制造复杂的修整工具,而且工件的精度主要取决于砂轮修整的正确性,同时修好的砂轮廓形消耗较快,因而质量难以保证,生产效率也很低。根据圆柱体与球面的相贯线为圆的道理,使旋转的杯形砂轮沿旋转的工件运动,只要两者轴线相交(而不重合)并在同一平面上,则砂轮的端面与内孔(或外圆)的交线在工件上     

不同叶片包角的离心泵试验与数值模拟

在离心泵叶轮的基本外尺寸(叶轮内外半径、叶轮进出口宽度、叶片进出口安放角及叶片数)和设计转速相同的情况下,采用三次曲线对叶片进行造型。设计叶片包角分别为59°、75°和91°的三副离心叶轮C1、C2、C3,其中叶轮C1与传统的单圆弧叶型非常接近。三副叶轮的同台试验结果显示,叶轮C2的最高效率比叶轮C1、C3的效率高1.28%、1.43%。采用数值模拟得到设计工况下三副叶轮内的相对速度场和各流道内的载荷分布,C1叶轮内有明显的回流区,且各流道内的载荷存在较大差异。研究表明：在叶轮外尺寸相同的情况下对叶片造型设计时,存在最佳的叶片包角,单圆弧叶型不是最佳叶型。     

叶片数对离心泵叶轮失速特性影响研究

为研究叶片数对离心泵叶轮失速特性的影响,以4种不同叶片数的离心泵叶轮为研究对象,采用改进的亚格子模型(Sub-grid scale model,SGS)对叶轮的内部流场进行数值模拟,得到不同叶片数的失速团的运动规律,以及失速频率、失速团个数、转速等特性参数。研究表明,叶片数对叶轮内部失速团的类型有显著影响,当叶片数为偶数时,会发生"交替失速"流动现象;当叶片数为奇数时,会发生"旋转失速"流动现象。另外,叶片数对失速团特征参数也有一定影响。当发生"交替失速"时,叶片数增多,失速团的数量也随之增多,失速频率也随之变化,4叶片叶轮失速团的失速频率约是6叶片的2.4倍;而当发生"旋转失速"时,叶片数增多,失速团的数量也随之增多,转速也随之增大,7叶片叶轮失速团的转速约是5叶片的1.8倍,失速频率是它的3.8倍。     

旋风铣削球面加工参数的确定

旋风铣削球面与靠模法和成形刀具法相比，其所用刀具、工装都很简单，生产效率高，加工精度容易控制，灵活性好，所以常被采用。本文介绍这种展成法加工参数的确定方法。1加工参数的确定图1、2为加工外球面时各参数之间关系的示意图。反映球面大小的尺寸R和D是加工必须保证的，刀具直径dt及刀具轴线与工件轴线的夹角a是要确定的两个参数。在设计刀盘、工装时，应保证dt和α是可调整的，以保证加工范围大和加工精度的可控制性。图2（1）加工半球或大于半球的外球面当欲加工半球或大于半球的球面时，由图1可得出（2）加工小于半球的外球面当…     

液力变矩器导轮叶片表面压力测量与分析

为深入理解液力变矩器这种典型旋转叶轮机械内部复杂三维流动现象,获取导轮叶片表面典型部位压力分布规律,提出一种定子叶片表面液体压力场测试方案,通过在导轮叶片压力面埋入微型动态压力传感器,对不同输入转速和速比工况下的导轮叶片表面典型部位压力进行试验测试并进行流场数值模拟对比。结果表明,测试数据与模拟结果高度吻合,较准确地描述了叶片表面压力场的变化趋势,叶片表面压力脉动频率与旋转叶轮转速及叶片数有关。这种压力测试方法不仅能对流场数值模拟进行有效性验证,同时也能为叶轮动态性能设计提供参考依据。     

核主泵叶轮与导叶叶片数匹配规律的数值优化

为了阐明核主泵叶轮和导叶叶片数匹配特性对水力性能的影响。以缩比系数为0.5的模型泵为研究对象,基于核主泵几何参数,建立叶轮叶片数Z1和导叶叶片数Z2的多种匹配方案,通过数值方法预测多种匹配方案下核主泵设计工况下的水力性能。结果分析表明:只改变叶轮叶片数时,随着叶轮叶片数的增加,叶轮与泵扬程的增加趋势逐渐变缓;只改变导叶叶片数时,导叶叶片数的选取对核主泵效率影响的最大差值为8.48%。导叶和压水室内漩涡区和水力损失主要集中在以泵出口为起点沿叶轮旋转方向的半球形区域,且环形压水室的水力损失在总损失中所占比重最小为36.4%,表明环形压水室是核主泵水力损失最大的过流部件。根据多种叶片数匹配方案的结果分析,表明设计工况下核主泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为(Z_1=4,Z_2=9)、(Z_1=5,Z_2=12)、(Z_1=6,Z_2=11)和(Z_1=3,Z_2=7),即导叶叶片数在叶轮叶片数的2倍附近且两者互质时,泵的水力性能达到最佳值。研究结果为核主泵叶轮和导叶叶片数的选取提供了理论依据。     

潮流能叶轮叶片单向流固耦合有限元分析

叶片是潮流能水轮机叶轮的重要部件,水轮机在工作过程中受叶片的影响很大。文中采用有限元法研究了叶轮叶片的流固耦合特性,对叶轮叶片旋转流场和垂直水流场进行多工况计算,得出不同工况下叶轮叶片表面压力的分布情况。采用单向流固耦合的方法完成流体域和结构域两个物理场之间数据的传递,得出叶片变形及应力应变的变化情况。研究成果对潮流能叶轮叶片的结构优化设计有重要的参考意义。     

混流泵内三维边界层计算

采用动量积分方程预测混流泵叶轮及导叶叶片上三维边界层的发展,并且分析了叶片曲率所产生的离心力和叶轮旋转哥氏力对边界层发展的影响。     

铣球面对刀误差的分析

旋风铣球面的工艺过程已为人们所熟知。一般的加工过程如图1所示。铣刀刀头飞速绕O＇_刀轴线旋转,并在工件上铣出圆弧线,由于工件又绕自身轴线(即OY轴线)旋转,因而铣出的圆弧线就在工件表面上网络成球面。球径尺寸大小可通过升降台(或铣刀头)上下运动而获得。但是这种工艺往往精度不高,我们对于高精度的球体,过去常采用研磨法来消除球体的椭圆度误差,这不仅费工时,而且劳动强度大。我们发现旋风铣球面时,主要是由于对刀中心偏移而产生误差。我们分析误差产生过程,并用解析法推导出“椭球体”方程,讨论了消除误差的措施,现详述如下。