丝锥的发展和应用,从志斌
上海大学 2014 ～ 2015学年秋季学期研究生课程考试
小论文
课程名称：制造工艺及刀具课程编号： 09Z078013
论文题目: 丝锥的发展与制造
研究生姓名: 从志斌学号: 14721691
论文评语:
成绩: 任课教师: 王永国
评阅日期:
丝锥的发展和制造
从志斌
（上海大学机电及自动化学院，上海200072）
摘要：首先阐述了丝锥的相关基本理论，从定义、结构、公差、螺纹的制式与分类进行介绍，从而对丝锥有了相应的了解，然后进一步说明其发展趋势，发现了“三适应”，为了制造出更好的丝锥应用在实际工业上，我们又探究讨论其选材和表面处理的相关做法，深刻明白了材料和热处理的根本性作用，最后以具有影响力且先进的西德格林的丝锥来阐述其制造技术和工艺设备。
关键词：丝锥；表面处理；西德格林；制造技术
Development and manufacturing of the tap
CONG zhi-bing
(School of Mechanical Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract: First, the relevant basic theory about tap has been expounded , and introduced by definition, structure, tolerance, thread standard and classification, so we will have some appropriate understanding with it .Through further researching ,we have discovered the "three adaptation".In order to create a better tap on the industrial applications, we also explore and discuss their selection of practices and surface treatment, understand the fundamental role of materials and heat treatment profoundly,finally we studied manufacturing technology and process equipment by the taps of GURING which is famous and advantage .
Key words: tap; Surface treatment; GURING；Manufacturing Technology
1 基本理论
1.1 定义
丝锥：依靠自身的旋转和进给在底孔中加工内螺纹的具有外螺纹形状的工具。
图1
图2
1.2 结构
机用和手用丝锥是切制普通螺纹的标准丝锥。中国习惯上把制造精度较高的高速钢磨牙丝锥称为机用丝锥，把碳素工具钢或合金工具钢的滚牙（或切牙）丝锥称为手用丝锥，实际上两者的结构和工作原理基本相同。通常，丝锥由工作部分和柄部构成。工作部分又分切削部分和校准部分，前者磨有切削锥，担负切削工作，后者用以校准螺纹的尺寸和形状。
图3 丝锥各部名称
1.3 丝锥公差带
国产机用丝锥都标志中径公差带代号：H1、H2、H3分别表示公差带不同的位置，但公差值是相等的。手用丝锥的公差带代号为H4，公差值、螺距及角度误差比机用丝锥大，材质、热处理、生产工艺也不如机用丝锥。H4按规定可以不标志。丝锥中径公差带所能加工的内螺纹公差带等级如下：
表1 丝锥公差
有些企业使用进口丝锥，德国制造商常标志为ISO1 4H、ISO2 6H、ISO3 6G（国际标准ISO1-3与国家标准H1-3是等同的），这样就把丝锥公差带代号及可加工的内螺纹公差带都标上了。
1.4 螺纹的制式
目前常见的普通螺纹有三种制式：公制，英制，统一制（也称美制）。公制是以毫米为单位，齿形角60度的螺纹。例如：M8X1-6H表示直径8毫米的公制细牙螺纹，螺距1毫米，6H的内螺纹公差带。
英制是以英寸为单位，齿形角55度的螺纹。例如：BSW 1/4-20表示直径1/4英寸，粗牙螺距每英寸20牙，这种螺纹目前已很少使用。另统一制是以英寸为单位，齿形角60度的螺纹。直径小于1/4英寸，
常用编号表示，由0号至12号分别表示0.06英寸至1/4英寸的直径规格。美国目前主要使用的仍是统一制螺纹。
1.5 分类
丝锥根据其形状分为：直槽丝锥、螺旋槽丝锥、内容屑丝锥、螺尖丝锥、挤压丝锥，其性能各有所长。
1.4.1 直槽丝锥
它通用性最强，通孔或不通孔、有色金属或黑色金属均可加工，价格也最便宜。但是针对性也较差，什么都可做，什么都不是做得最好。切削锥部分可以有2、4、6牙，短锥用于不通孔，长锥用于通孔。只要底孔足够深，就应尽量选用切削锥长一些的，这样分担切削负荷的齿多一些，使用寿命也长一些。
图4 直槽丝锥
1.4.2 螺旋槽丝锥
比较适合加工不通孔螺纹，加工时切屑向后排出。由于螺旋角的缘故，丝锥实际切削前角会随螺旋角增大而加大。经验告诉我们：加工黑色金属的，螺旋角选的小一点，一般在30度左右，保证螺旋齿的强度。加工有色金属的，螺旋角选的大一点，可在45度左右，切削锋利一些。
1.4.3内容屑丝锥
内容屑丝锥是德国NORIS公司的专利产品。其显著特点是在头部开一个足够大的容屑槽，采用特殊的设计以达到较高的加工质量。尤其在大螺纹加工方面优势显著。广泛应用在风力发电、汽轮机、造船、矿山石油等行业。
我国于“七五”期间开始从西德NORIS公司引进内容屑丝锥M56~M90。在哈尔滨汽轮机厂、上海造船厂、大连造船厂、陕西柴油机厂等国有大型企业应用效果优良，取得良好的经济效益。
图5 内容屑丝锥
1.4.4 螺尖丝锥
加工螺纹时切屑向前排出。它的芯部尺寸设计比较大，强度较好，可承受较大的切削力。加工有色金属、不锈钢、黑色金属效果都很好，通孔螺纹应优先采用螺尖丝锥。
图6 螺尖丝锥
1.4.5挤压丝锥
比较适合加工有色金属，与上述切削丝锥工作原理不同，它是对金属进行挤压，使之塑形变形，形成内螺纹的。挤压成形的内螺纹金属纤维是连续的，抗拉，抗剪强度教高，加工的表面粗糙度也教好，不过挤压丝锥底孔要求较高：过大，基础金属量少，造成内螺纹小径过大，强度不够。过小，封闭挤压的金属无处可去，造成丝锥折断。计算式为：底孔直径=内螺纹公称直径-0.5螺距。
根据使用方法，常分为手用丝锥、机用丝锥、螺母丝锥（用于在螺母加工机床上切制螺纹）、板牙丝锥（用于切制和校正板牙螺纹）、管螺纹丝锥和锥形螺纹丝锥。
图7 挤压丝锥
2 发展
近年来,丝锥技术发展很快，丝锥的种类、材料及表面处理,都有很大进展。特别是高效率专用设备的应用,使得丝锥的制造工艺及生产技木提高到一个新的水平。当前丝锥技术的发展动向归纳起来可以说是“三个适应”,以下分别阐述。
2.1适应一
适应加工母机的发展,过去丝锥大多用在多轴加工机用攻丝。近年来,由于数控机床及数控加工中心的发展,又开始趋向于单轴加工。为了保证生产效率,就必须大大提高切削速度。日本有两家机床制造厂已生产了数控螺纹加工中心(Tapping center),每月产量共约1000台,分别向日本及美国销督。一般加工中心攻丝需加装攻丝夹头,补偿螺距进给量。而数控螺纹加工中心设计的主轴转速与螺距进给量同步配合,不需加装攻丝夹头.而采用类似磨头式的夹具,大大提高了攻丝精度。
2.2 适应二
适应其他主要工业的发展。工具是为机械加工服务的。它必须围绕其他主要工业的发展而发展。例如日本丝锥使用量的50%用于汽车工业。由于世界能源供应日趋紧张,汽车制造趋向于轻质化,以减少能耗。汽车零件减少或者零件设计尺寸减小,但强度不能降低,因此铸铁抗拉强度不断提高,由原来使用FCD40铸铁发展到使用FCD70甚至FCD100铸铁,对丝锥的强度提出了很高的要求。
2.2适应三
适应先进技术的发展。近年来,由于工业自动化的大力发展,机器人广泛地应用于生产，无人化车间日见增加。无人化车间对防火有严格的要求,一般不能使用易燃油类,丝锥的切削液必须采用水溶性油剂,并且又必须保持高速攻丝的效率,这就不是一般丝锥所能胜任的了。
图8所示的中空型丝锥是一种新型的丝锥。切削锥及校准齿长度均为3牙左右,切削槽长度也仅为6牙左右。由于槽形角设计得很大,迫使切屑向内排,而丝锥前面呈喇叭口,中间是空心的,容屑空间很大,这样就把切屑与已加工螺纹表面分隔开来,提高了内螺纹精度及表面粗糙度.这种丝锥尺寸可以做得很大,精密度也比较高,常用于加工大型发动机、泵体、核反应堆壳体等重要零件的螺孔,而这些螺孔的加工,往往要求刀具要有绝对成功的把握,否则报废就会造成巨大的经济损失。除了整休式中空型丝锥外,直径较大的还设计成分离式(图9);没有带方尾的柄部,在螺纹后面仅有一个很短套柄,使用时再套在接柄上。西德乃锐斯公司设计的分离式中空型丝锥直径可达到400mm,攻丝材料抗拉强度可达110OMPa.图8、9前锥或柄上的孔是通切削液的,可由外部供给。
图8 整体式中空型丝锥
图9 分离式中空型丝锥
3 选材与表面处理
3.1 选材
决定丝锥性能优劣的根本因素仍然是它的材料及热处理。15车前,日本OSG公司制造丝锥的高速钢主要采用W系列,如SKH2（W18Cr4V）。后用采用MO系列材料,以提高丝锥的韧性,牌号SKH51(W6Mo5Cr4V2),仅用两年改为SKH58,耐磨性差不多,承受切削能力SKH58大得多。4车前又开始采用V系列材料,.牌号为SKH52、SHK53。同时又采用了耐高温的含Co 材料,牌号为SKH59。另外又发展了被称为EX(EXT,RA高质量)系列的高V新钢种,具有相当于SKH53的耐磨性及SKH58的韧性;磨加工性比一般高钒钢好,淬火硬度高于KSKH53及SKH58。
EX系列的高速钢在欧洲均标志为HSSE,用于高速切削,效率提高50%～85%。
当含V量达到了5%时,只有采用粉末冶金制造的材料才能进行磨削加工。日本OSG公司CPM丝锥就是用含V5%粉末冶金高速钢制造的.它适用于加工锻件、调质钢、高硬度刚（HRC20～45）材料，非常适宜高速化、无人化加工。
还有一种被称为超硬合金材料制造的OTT丝锥,加工高强度铸铁、铸铝、铸铜、热硬性树脂材料,效果非常好。在高精度自动车床上攻丝,寿命比高速钢丝锥提高50～100倍,尺寸精度极其稳定,长时间不用更换丝锥。
3.2 表面处理
由于丝锥使用条件越来越苛刻,丝锥的表面处理就越来越为人所注意了。目前采用的方法主要有以下三种。
3.2.1 高压蒸汽处理
这是一种氧化处理的方法。丝锥在500～550℃水蒸汽中加热30～60分钟,表面生成一层Fe3O4,厚度因处理的温度及时间长短而不同,范围有1～3mm,由于氧化膜的多孔性,切削液能保持其间,攻丝时减小摩擦力,降低摩擦产生的热量,防止熔结,对易熔结的软、粘性材料非常有效。
3.2.2 氮化处理
一般采用氨气进行气体氮化法和用氰化盐溶液的液体氮化法,在丝锥表面生成无脆性、硬度稳定、表面光滑的氮化层。这种表面处理可提高表面硬度、高温硬度和耐磨性。对于难加工材料,丝锥易磨损的场合非常适用。
3.2.3氮化钛（TiN）镀层
采用PVD法(物理蒸镀)对丝锥进行镀层,温度在550℃以下。把钛金属放入真空槽的坩埚中,用电子枪的电子束来加热蒸发。从蒸发源飞出的Ti原子与另外导入的N2发生离子化反应,在丝锥表面形成2～3um左右的氮化钛,颜色金黄。表面硬度可高达HV200O以上。因为PVD法的加热温度低,不影响处理后丝锥的尺寸精度。镀层非常光滑,耐磨性及抗熔结性大大提高,摩擦系数大大降低。
由于氮化钛镀层的这一系列优点,对难切削材料如不锈钢、冷锻模钢等特别有效;还可进一步提高削速度,可使用水溶性切削油润滑,甚至干切削,_这一点是非常可贵的。
但是氮化钛镀层也并非没有缺点,首先成本过高,处理后,价格一般要提高1倍左右,使得它的销售及工艺实施受到很大的限制。另外,根据日木OSG公司试验表明,氮化钛镀层对无槽丝锥、螺尖丝锥效果非常好,对直槽丝锥效果不显著,对螺旋槽丝锥效果不太好。因为螺旋槽丝锥经氮化钛蒸镀后,槽与卷屑间摩擦系数显著降低。在切削锥区;切削压力大,摩擦力较大,卷屑较小。到了校准区,由于槽内摩擦力减小,卷屑增大,卷屑由小到大,很容易在校准区内阻塞,造成爆牙,在深孔加工时尤为常见。改进的方法是将丝锥制成大缘旋角、长螺旋槽、短螺纹形式来减少卷屑阻塞。
4 丝锥的制造技术及工艺设备
西德格林(GUHRING)公司典型的丝锥生产过程是:(1)坯料切断(送热处理);(2)外形磨削;(3)方尾磨削;(4)槽磨削;(5)螺纹磨削;(6)切削锥磨削。这种加工方式适用于中小规格直槽丝锥、螺旋槽、螺尖及无槽丝锥略作调整,即可同样加工。
另外,西欧厂家又大多采用计算机辅助设计（CAD)、辅助制造(CAM)系统。当接到用户的订货要求后,把有关数据输入，计算机就很快自动绘出槽形图,并通过打印机,在工作图上标出毛坯至成品各加工尺寸及公差,还有机床的调整参数、砂轮修正数据等工艺要求。操作人员在加工首件时,可按这些货据调整设备。在磨槽工序中,还可依据计算机绘制的槽形图在投影仪上对照工件截形的正确性。
4.1 坯料切断
第一道工序坯料切断,格林公司采用的是自制的DA234立式双轴自动切割机。机床的顶部是一旋转式装料盘,可装棒料40根,棒长可达2～3m。切割时棒料旋转,转速在650～2500r/min内任意可调。如图10所示的切削刀具上下可制成多种形式,以获得断得不同的端面。切割长度为20～215mm,外径为2.5～12mm.当棒料外径6mm时,产量为每小时950件，效率比一般冲床断料低,但它加工出的坯料端面没有冲料时常见的塌头,便于下道工序的外形磨削。
图10 DA234切割机加工方式
4.2 外形磨削
第二道外形磨削,采用意大利希林海里(GHIRINGHELLI)公司生产的自动无心磨床,进行切入式磨削,其加工方式如图11。图示的型号为M2250·S6P10,既可如图示用金刚石压轮修正砂轮,又可用靠模板进行仿形修正。对图12好锥的外形加工可达下列技木参数：圆度误差0.002～0.003mm,表面粗糙度Ra0.6mm.坯件总磨削量 3.5mm,公差范围0.015mm.工进时间6s,完全磨削18s,工退2s,总共时间26s。
该设备磨削轮外径为61Omm,标称线速度35m/s实际可达45～60m/s,加工直径范围2～100mm。它还可附加数控式砂轮修整器,修整砂轮形状。
除上述设备外,美国赫特琳(HERLTEIN)公司生产的Co-100型工具毛坯料切断和成型机也颇具特色,加工方式如图13。它是把长棒料切断及外形磨削在一台设备上同时进行的。柄部为6mm的M5丝锥,产量为400件/小时。
西德容克(TUNKER)公司推出的数控快速点磨削机床（Quick point）1001型,它的磨削方式如图14。砂轮被修正成点状,按所需工件的外形轮廓,由数宇控制走出连续的运动轨迹,数控系统是由X(进给方向.)Z(磨削长度方向)两坐标组成的。砂轮使用立方氮化硼或金刚石材料制造,宽度仅约12mm,磨料厚度约4mm。
当然采用赫特琳及容克设备,丝锥工艺与格林公司有所不同。这些设备的共同特点是通用性强,适用范围大.品种广`,一般都可用于加工钻头、中心钻、铣刀、铰刀等产品。
图11 M2250磨削丝锥外形图12丝锥外形加工
图13 Co-100型机床切断及磨削丝锥外形图14 1001型磨削机床磨削丝锥的外形
4.3磨方尾
第三道磨方尾,采用格林公司自制的AZ235型全自动高速磨床加工。加工方式如图15,工件进行切入式磨削,并可进行分度回转。机床是设计成标准部件式的,可按照加工的需要,分别用不同种类的磨头、砂轮修正器、头架、溜板和通用部件底座等组装而成.因此通用性很大,砂轮可修正成不同形状,还可切割磨削、圆周磨削.螺旋磨削等,采用的是树脂结合剂砂轮。
容克公司磨方机(Squaromat)210型磨削方式与格林公司基本相同,但采用了立方氮化硼或者金刚石砂轮,专用性强,效率高。
图15 AZ235磨削方尾
4.4 槽磨削
格林公司研究及应用高速磨削技术(HSG)已有几十年历史,他们把一般磨削、铣削与高速磨削作了对比，得到了以下的结果。
常规表面磨削去除量=1～10mm2/mm·s
铣削去除量=20～50mm/mm·s;
高速磨削去除量超过500mm,/mm·.s
这个结果表明了高速度磨削的效益是很高的。
格林公司最近设计的磨槽机为NU系列,例如型号NU535可加工外径1.9～20mm的工件,槽长度可达320mm,砂轮直径400mm,线速度125m/s,进给速度8～110ms/。螺旋角在一47过
0到+47内可调。这类设备还带有磨削后角砂轮,用以磨削各种钻头、铰刀等,还采用了七座标数控系统。
容克公司设计的磨槽机也是高速磨削的,线速度为80m/s,一种设计成右螺旋角0～53’、左螺旋角0～45,可用以磨削螺旋槽或直槽。另一种按用户需要,设让成双磨轮结构,一次装夹可磨削直槽及螺尖槽。如只需磨削直槽时,另一磨削轮可单独停止工作。容克公司的磨槽机除了可加工丝锥外,也可用于立铣刀、铰刀等槽形的磨削。
4.5 螺纹磨削
第五道工序磨螺纹是丝锥的关键工序,丝锥的精度主要是在这道工序上体现的,对于设备的精度及稳定性要才相当高,必须在恒温条件下才能使用这类设备。
瑞士莱斯豪尔(REISHAUER)公司生产的GBA型自动丝锥螺纹磨床具有效率高,生产成本低的优点。加工范围为外径3～16mm,螺距0～0.2,mm，砂轮最大线速度为80m/s,工件的转速也可高达150r/min.它可为每个工作周期预先制订好程序,使得最多达6次的磨削走刀以
及递减进给量能够自动地连续地得以实现,总进给量可达 1.5mm.砂轮是由一个金刚石滚轮自动修整的,修整量可由机床自动补偿。
GBA型磨床加工丝锥的方式如图9所示,丝锥作旋转及轴向往复运动,砂轮作旋转及径向往复运动。它备有O～0.05mm及O～0.5mm的铲磨凸轮各1个,用于铲磨丝锥的后角。
从图16中还可看出,工件及砂轮的轴线与机床的底面呈倾斜角度,这主要是便于安插丝锥的台架下滑·机床中最多可安放35个塑料制作的台架,每个台架中可直插10个丝锥。在操作中,每次有一个台架进人至械手活动区域,由机械手取出丝锥送到两顶尖上,进行磨削加工。加工结束后,仍由机械手送回原来的台架。丝锥10个一组,加工完毕后,连同台架被送出机械手活动区域。在图16所示的机床A侧面上,有一个倾斜的窗口,从窗口里就可取出或放入插满丝锥的台架。这样就使得上下料与磨削区域完全分隔开了,上下料时不必打开完全密封的机罩。
由于丝锥是方尾向下插在台架的方孔里的,这样就使得丝锥在完成方尾磨削后,就可以储存在台架上,以方尾作为周向基准,进入到磨槽、磨螺纹、磨切削锥等各道工序中,使这几道工序采用相同的周向定位基准。
GBA型磨床的冷却系统是一套三喷咀系统(图17),每个喷咀压力为加20Pa.两个与砂轮成切线方向安装的喷咀起冷却作用,径向位置安装的喷咀起冲射砂轮的清洁作用。在油过滤系统中,采用的是具有自动预涂过滤介质层的AF型过滤装置。
最值得注意的是,GBA型磨床工作效率极高,每小时可加工M6或M8直槽丝锥螺纹120个。
图16 GBA加工丝锥螺纹图17 GBA喷咀系统
4.6 切削锥磨削
德容克公司生产的TaPomat316型磨床也很具特色,它带有8轴线数控系统,可提供标准的或特殊的软件系统,用以控制磨削不同形式的螺纹及切削锥。它可用两个砂轮,工件一次装夹,即可加工出螺纹及切削锥。砂轮具有自动平衡装置,线速度可达80m/s。
图18举几个由软件系统控制加工螺纹及切削锥的形式。
图18-1是采用标准软件系统加工螺纹及标准切削锥。
图18-2是采用标准软件系统加工螺纹及带圆角的切削锥。
图18-3是采用标准软件系统加工管牙螺纹及标准切削锥。
图18-4是采用标准软件系统,只用一个砂轮加工无槽丝锥的螺纹,包括棱形的铲背及全齿高的挤压锥加工。
图18-5是采用为用户特殊设计的软件系统磨削螺纹及阶梯形切削锥。
图18-6七是采用为用户特殊设计的软件系统磨制跳牙丝锥。
这些软件贮存在随机存取储存器中,由可充电的电池供给持续的直流电。
图19表示了两个砂轮的连接方式及加工方式。在螺纹磨削结束后,连接在多线砂轮旁的切削锥砂轮进行切削锥磨削。螺纹部分及切削锥的后角铲磨量不相同,分别由凸轮及数字系统控制。
图20显示了砂轮修正的两种方式,都是自动修正的。第I种是用金刚石滚压轮作成型修正磨削轮;第I种是用金刚石单线轮按所需形状,控制其运动轨迹来修正磨削轮的。第1
种修正方式效率高,但无法变换其它形状。第I种修正方式效率稍低,但可根据需要随时改变形状。
最后一道工序是磨切削锥,由于一些丝锥螺纹磨床带有磨切削锥装置,因此单独加工切削锥的设备品种比较少,一般并无特殊之处。
目前国内有几家工具厂正设法部分引进以上介绍的设备,对国内丝锥的生产技术将起到推动作用。
18-1 18-2 18-3
18-4 18-5 18-6
图18
图19 Tapomat 316磨削螺纹及切削锥
图20 Tapomat 316砂轮修正方式
致谢：感谢李宝福教授对本论文的大力支持，在此表示感谢！
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手动丝锥折断原因及预防措施(图)
手动丝锥折断原因及预防措施(图) 用手动丝锥加工螺纹时，经常发生丝锥折断的情况。丝锥折断，除了与操作者经验不足、技能欠佳、方法不当及丝锥质量有关外，还与丝锥结构上存在的缺陷密切相关。 1 丝锥折断原因分析 在攻丝过程中，由于操作者双手用力不均衡，致使力的方向改变而折断丝锥。这种情况多发生在直径较小的螺纹加工中。 底孔孔径与丝锥不匹配。例如，加工M5×0.5螺纹时，本应该用必4.5mm钻头钻底孔，如果误用了适用于M5的?4.2mm钻头来加工，由于孔径变小，与丝锥不匹配，扭矩必然增大。此时如操作者仍未发现用错钻头而继续强行攻丝，则丝锥折断现象就必然出现。 加工盲孔螺纹时，当丝锥即将接触孔底的瞬间，而操作者并未意识到，仍按未到孔底的攻丝速度送进，则丝锥必然折断。 加工盲孔螺纹时，如果有部分切屑未能及时排出而填堵在孔的底部，操作者若强行继续攻丝，丝锥也必然折断。 丝锥自身的质量有问题，也是导致攻丝过程中丝锥折断的原因之一。 攻丝开始时，丝锥起步定位不正确，即丝锥的轴线与底孔的中心线不同心，在攻丝过程中扭矩过大，这是丝锥折断的主要原因，由此而造成的丝锥折断现象比前述诸因素造成的丝锥折断总和还要多。出现这种丝锥与底孔不同心的现象，看起来是操作者的技能问题，但实际上是由于丝锥结构上存在不足所致。目前所用的手动丝锥前端均为锥形(见图1)。其初始工作面与底孔呈点状接触(见图2) ，丝锥与底孔的同心度全凭操作者的技能和经验来保持，既要使丝锥保持左右垂直于底孔端面，又要保持前后垂直于底孔端面，还要在用力下压丝锥的同时双手均衡用力扭动丝锥。如此多项内容必须相互兼顾同时进行，技术水平欠佳的操作者是很难完成此项工作的。即使是技术水平较好的高级技工，在手动攻丝作业时也不是每次都能掌握得很准确。 2 丝锥折断的预防措施 加强工人的技能训练和技术培训，提高手动攻丝作业的理论水平，熟练掌握攻丝作业中的实际操作技能。
电力电子技术的产品、技术和前沿动态
电力电子技术的简介、产品、技术及前沿动态摘要：本文简要地介绍了电力电子技术的内涵、产品；回顾了电力电子技术的发展历程以及主要应用；介绍了我国电力电子技术产业的发展现状以及电力电子技术将来的发展趋势。 关键词：电力电子、电力电子器件、电力电子设备和系统 如今，公认的是“电力技术是通向可持续发展的桥梁”，因为在保证相同的能源服务水平的前提下, 使用电力这种优质能源最清洁、方便，易于控制、效率最高。以下将对若干电力电子技术的产品，发展历史，以及前沿技术的现状和未来发展前景进行论述。 一、电力电子技术简介 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,促进了电力电子技术在许多新领域的应用。现在已经进入现代电力电子时代。 电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。它包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面，与以信息处理为主的信息电子技术不同，电力电子技术主要用于功率变换。 二、电力电子技术的应用及产品 电力电子设备和系统种类繁多、行业应用范围极广，主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。
电力电子技术应用领域十分广泛几乎涉及到国民经济各个工业部门和社会生活各个方面。下面具体说一下其的应用领域。 1、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。例如，很多交流电机都广泛采用电力电子交直流调速技术来提高调速性能。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。 2、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置；直流斩波器也广泛用于铁道车辆；车辆中的各种辅助电源、蓄电池的充电也应用了电力电子技术；此外，一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。 3、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。直流输电其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。此外，近年发展起来的柔性交流输电也是依靠电力电子装置才得以实现的。晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器都是重要的无功补偿装置。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以进行电能质量控制，改善供电质量。
电力电子技术的实际应用(读书笔记)
电力电子技术的实际应用 摘要 随着科技的飞速进步，时代的高速发展，电力电子技术作为一个新兴的学科诞生并被迅速应用于电力电子领域中，已在国民经济中发挥着巨大作用，已对输变电系统性能将产生巨大影响。目前电力电子技术的应用已涉及电力系统的各个方面，包括发电环节、输配电系统、储能系统等等。电力电子技术是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术，其发展在优化电能使用、改造传统产业和发展机电一体化等新兴产业、扩大电网规模和功能等方面起到了重要作用。本文将重点介绍电力电子技术在电 理网络中的应用。 关键字：电力电子技术、输配电系统、晶闸管、电力网络。 在电气工程领域，电力电子技术作为一个新兴的学科，因其在电力领域中起到的巨大作用，越来越受到重视。随着晶闸管等电力器件的发明并被应用于电力领域，正式标志着电力电子技术被应用于电力系统，其在全球电力领域的发展中，有着里程碑的意义。 电力电子技术主要应用于电力领域中的电力系统中。电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。其功能就是产生电能，再经输电系统、变电系统和配电系统将电能供应到用户。为了实现此功能，电力电子技术的应用起到了举足轻重的作用。保证了用户能够获得安全、经济、优质的电能。 电力电子技术最初应用到电力领域的历史最早是在20世纪50年代利用不可控器件二极管构成的整流器来替代直流发电机对同步发电机进行励磁调节。随后出现的利用半控器件晶闸管构成的可控整流器更是为发电机的励磁提供里一个快捷有效的控制手段，从根本上改变了发电机的动态和静态性能，有效的改善了系统的稳定性。 在当前大范围使用的电力系统中，通常都是以固定的电压和频率来向用户提供交流电能的（例如我国使用220V、50Hz的交流电），但是最终的用户需要的电能可能形式会有着各式各样的差别，可能是不同频率的交流电、可能是同频率但电压不同的交流电也可能是直流电等等、如果这些要由普通的常规电力系统器件来完成，例如使用变频器，变压器和整流器等，这就需要大量的此类设备，且还要根据不同用户的要求而使用不同的器件，这是很不经济的，也不可能实现。而电力电气器件可以作为电力系统和用户之间的接口，通过受控的开关作用对系统输送到用户的电能进行不同的变换来满足用户不同的需求。故而自其问世以来，就被广泛的应用在电力领域的各个角落。 在电力领域中，实现常规电流变换的装置包括：整流器、逆变器、交流变换器和斩波器四种基本类型。整流器是利用电力电子器件的单向导电性和可控性将交流电能转换为可控的直流电能的变流装置；逆变器是将直流电能转换为交流电能的装置；交流变换器是把一种交流电能变换为另一种交流电能的装置；斩波器是把一种直流电脑变为另一种直流电能的装置。
电力电子技术的应用及其发展
【应用管理】 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。随着电力电子、计算机技术的迅速发展，交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的心技术，电力电子和计算机技术又是变频技术的核心，而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。 一、电力电子技术应用 用电领域中的电力电子技术，电动机的优化运行。全世界的用电量中约有60％左右是通过电动机来消耗的。高能量密度的电源应用，电化学电源广泛应用在作为国民经济的铜、铝、锌、镍等有色金属以及氯碱等电解产业中；体积小、重量轻、效率高的各种开关电源应用也是十分广泛；信息领域中的电力电子技术，电力电子技术为信息技术提供先进的电源和运动控制系统，日益成为信息产品中不可缺少的一部分；发电领域中的电力电子技术，发电机的直流励磁。常规发电机中励磁的建立已经由传统的直流磁励机转变为由中频交流励磁机加电力电子整流的方法，并已取得良好的经济效益，可靠性较高。水轮发电机的变频励磁。发电频率取决于发电机的转速，采用了电力电子技术后，将水轮发电机直流励磁转变为低频交流变频励磁。当水流量减少时，提高励磁频率，可以把发电频率补偿到额定，延长水轮发电机的发电周期，解决了水力发电中发电机工作时间受季节性水流量影响而导致的频率无法调节、浪费较多水能的问题；环保型能源发电，利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等新能源发电，是解决一次能源危机（煤、石油、天然气等石化类能源日趋匮乏）的重要途径，它们是可再生的绿色能源。 二、电力电子器件发展趋势 纵观几十年的发展历史，半导体器件起到了推动电子技术发展的作用，晶闸管等电力半导体器件扮演了电力电子发展中的主要角色。电力电子技术的创新与电力电子器件制造工艺，己成为世界各国工业自动化控制和机电一体化领域竞争最激烈的阵地，各发达国家均在这一领域注入极大的人力，物力和财力，使之进入高科技行业，就电力电子技术的理论研究言，目前日本、美国及法国、荷兰、丹麦等西欧国家可以说是齐头并进，在这些国家各种先进的电力电子功率量不断开发完善，促进电力电子技术向着高频化迈进，实现用电设备的高效节能，为真正实现工控设备的小型化，轻量化，智能化奠定了重要的技术基础，也为21世纪电力电子技术的不断拓展创新描绘了广阔的前景。 1.全球范围内石油储量、煤储量逐渐在减少，生态平衡也严重受到破坏，环境污染越来越严重,现在世界各国普遍关注新能源的应用..新能源发电中的电力电子技术应用特点如下：一次能源供给随机性大，风能、太阳能都随天气情况而有很大变化;并网发电要求高，电网侧要求输入电能波动小，电能质量高等。 2.电力牵引（electric traction）是利用电能为动力的一种轨道运输牵引动力形式。电力机车或动车的牵引电动机将电能转换为机械能，驱动铁路列车、电动车组和城市轨道交通电动车辆组运行。因此，在以后的发展中，要不断应用先进的技术来扼杀电力牵引的缺点，达到尽量完美。 3.智能电网，就是电网的智能化，它是建立在集成的高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。智能电网技术正蓬勃发展，太阳能和风能发电是智能电网的分布式发电组成部分。从更高的层面来讲，现今的电网变得比以往更大、更安全及更高能效，但其智能化程度仍然偏低，故智能电网是当今的重要发展趋势。 我国开发研制电力电子器件的综合技术能力与国外发达国家相比，仍有较大的差距，要发展和创新我国电力电子技术，并形成产业化规模，就必须走有中国特色的产学创新之路，即牢牢坚持和掌握产、学、研相结合的方法走共同发展之路。从跟踪国外先进技术，逐步走上自主创新，从交叉学科的相互渗透中创新，从器件开发选择及电路结构变换上创新，这对电力技术创新是尤其实用的。目前世界上许多大公司已开发出IPM智能化功率模块，日本三菱、东芝及美国的国际整流器公司已有成熟的产品推出。国产电力半导体器件研发生产能力还落后于世界电力电子器件的发展水平，在新世纪国际电力电子崛起之时，中国电力半导体器件的落后状态将会影响中国经济的发展，国产电力半导体器件产业任重而道远。从发展前景看，以电力半导体器件及“变频技术”为核心的电力电子行业，在国家政策的强持下将会走向更加辉煌的明天。 电力电子技术的应用及其发展 刘云霞 （北方机电工业学校河北张家口075000） 摘要：随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁，它将在国民经济中占有很重要的作用。本为主要从电气节能、新能源发电、电力牵引以及智能电网这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词：电力电子；技术；应用及其发展 刘云霞：电力电子技术的应用及其发展 114 ··
电力电子技术的发展与应用
电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生，我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。我们先对电力电子的定义做了解，再对电子电力技术的发展做大致介绍，最后综述电力电子技术的应用。 电力电子技术，是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面，涉及电力电子器件，电力电子设备和系统，电力电子技术在各个行业的应用。与以信息处理为主的信息电子技术不同，电力电子技术主要用于功率（电力）变换，所变换“电力”功率的范围小到数瓦（W），大到数百兆瓦（MW）甚至吉瓦（GW）。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术，电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了
微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。 电力电子技术的发展史：一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。 晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。1904年出现了电子管，它能在真空中对电子流进行控制，并应用于通信和无线电，从而开启了电子技术用于电力领域的先河。20世纪30年代到50年代，水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动，甚至用于直流输电。1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管，引发了电子技术的一场革命。 晶闸管时代，晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能，使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组，并且其应用范围也迅速扩大。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。晶闸管是通过对门极的控制能够使其导通而不能使其关断的器件，属于半控型器件。对晶闸管电路的控制方式主要是相位控制方式，简称相控方式。晶闸管的关断通常依靠电网电压等外部条件来实现。这就使得晶闸管的应用受到了很大的局限。
25种方法解决丝锥、钻头断在工件里问题
25种方法解决丝锥、钻头断在工件里问题做机械加工，丝锥、钻头断在工件里面经常会碰到，下面一些解决方法可供参考。 解决丝锥、钻头断在工件里面的方法： 1、灌点润滑油，用尖簪子或者斩子在断裂面反向慢慢敲出，不时倒倒铁削（车间里最常用的方法,但是对于孔径太小的螺纹孔或者断掉的丝锥太长可能就不合适了，不过可以尝试）。 2、在丝锥断裂截面上焊接一个把手或者六角螺母，然后轻轻反转出来（本来就是一种好方法，不过焊接有些麻烦，还是同样的话，对于直径较小的丝锥就不合适了）。 3、用专用工具：断丝锥取出器，原理是工件和丝锥分别接上正负电极，中间灌电解液，导致工件向丝锥放电腐蚀，然后辅助尖嘴钳等取出，对内孔伤害很小。 4、拿钢辊顶在丝锥裂口用小锤子慢慢敲，丝锥比较脆，最后敲成渣出来，或者更简单，直接把断丝锥的螺纹孔钻烂活镗烂，重新扩孔攻丝（方法有些野蛮，如果丝锥直径太小也不好使，直径太大，敲起来也挺累人的）。 5、将断丝锥所在的螺纹孔焊平，再磨平，重新钻孔，虽然很难但是慢慢可以钻进去(如果那个螺纹孔可以换位置的话，重新钻孔攻丝的时候，建议还是换到原螺纹孔旁边）。 6、在断丝锥截面上凿个一字槽，用螺丝刀反向拧起(那个一字槽很难凿出来的，如果丝锥直径小的话就更难了）。 7、把断丝锥的螺纹孔钻大，然后镶嵌一个钢丝螺套或者销钉什么的，再焊接，磨平，重新钻孔攻丝，可以做到基本一样(这种方法虽然麻烦，但是很实用的，丝锥大小都无所谓）。
8、用电脉冲打掉，电火花或者线切割都可以，伤了孔可以扩孔加钢丝螺套(此法更简单方便，至于同轴度暂时就不要考虑了，除非你的那个螺纹孔同轴度直接影响设备的质量）。 9、做一个简单的工具同时插入断丝锥截面的排屑槽空位内，小心反向扳出来，如，可用带方榫的断丝锥上拧2个螺母，用钢丝(根数与丝锥槽数相同)插入断丝锥和螺母的空槽中，然后用铰杠按退出方向扳动方榫，把断丝锥取出（这种方法的主题思想是通络断丝锥的排屑槽，利用钢丝，最好是钢针做一个专门取断丝的扳手。当然，如果车间里经常出现这种断丝的情况，还是做一个这样的工具扳手好些）。 10、硝酸溶液可以腐蚀高速钢丝锥，而且不报废工件。 11、用乙炔火焰或喷灯使丝锥退火，然后用钻头去钻，此时钻头直径应比底孔直径小，钻孔也要对准中心，防止将螺纹钻坏，孔钻好后打入一个扁形或方形冲头再用扳手旋出丝锥。 12、用气钻反转取，全靠手感，因为不是直接钻掉丝锥的，而是用慢速和一点点的摩擦力（类似汽车半离合）让丝锥跟着转出来的。 13、可以使用砂轮机把断丝的部位磨平，再用小钻头先钻，再逐渐改用较大的钻头，断丝就逐渐脱落，脱落之后用原来大小的丝锥重新攻一下牙，这样的优点可以不用增大孔径。 14、在断入物上焊接一铁棒，然后拧出。（缺点：a、太小的断入物无法焊接；b、对焊接技巧要求极高，容易烧坏工件；c、焊接处容易断，能取出断入物的几率很小。） 15、用比断入物硬的锥状工具撬。（缺点：a、只适宜脆性断入物，将断入物敲碎，然后慢慢剔出；b、断入物太深、太小都无法取出；c、容易破坏原有孔。）
电力电子技术期末复习考卷综合
一、填空题： 1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和 变流技术 。 2、举例说明一个电力电子技术的应用实例 变频器、 调光台灯等 。 3、电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为①交流变直流（AC —DC ）、②直流变交流（DC —AC ）、③直流变直流（DC —DC ）、④交流变交流（AC —AC ）四种。 4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率，电力电子器件一般都工作在 开关状态，但是其自身的功率损耗（开通损耗、关断损耗）通常任远大于信息电子器件，在其工作是一般都需要安装 散热器 。 5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状态，其损耗包括 三个方面：通态损耗、断态损耗和 开关损耗 。 6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较 小 标值作为该器件的额电电压。选用时，额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。 7、只有当阳极电流小于 维持 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。导通：正向电压、触发电流 （移相触发方式） 8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现 失控 现象，为了避免单相桥式 半控整流电路的失控，可以在加入 续流二极管 来防止失控。 9、整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值 降低 。 10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为 触发角 。 ☆从晶闸管导通到关断称为导通角。 ☆单相全控带电阻性负载触发角为180度 ☆三相全控带阻感性负载触发角为90度 11、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2√2U1 。（电源相电压为U1） 三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为U 2） 12、四种换流方式分别为 器件换流 、电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 。 13、强迫换流需要设置附加的换流电路，给与欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。 14、直流—直流变流电路，包括 直接直流变流电路 电路和 间接直流变流电路 。（是否有交流环节） 15、直流斩波电路只能实现直流 电压大小 或者极性反转的作用。 ☆6种斩波电路：电压大小变换：降压斩波电路（buck 变换器)、升压斩波电路、 Cuk 斩波电路、Sepic 斩波电路、Zeta 斩波电路 升压斩波电路输出电压的计算公式 U= 1E β=1- ɑ 。 降压斩波电路输出电压计算公式： U=ɑE ɑ=占空比，E=电源电压 ☆直流斩波电路的三种控制方式是PWM 、 频率调制型 、 混合型 。 16、交流电力控制电路包括 交流调压电路 ，即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，调节输出电压有效值的电路， 调功电路 即以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，调节输出功率平均值的电路， 交流电力电子开关即控制串入电路中晶闸管根据需要接通或断开的电路。
丝锥钻孔攻丝全部讲解
第一章国标螺纹的一般知识 一.螺纹的分类 1.螺纹分内螺纹和外螺纹两种； 2.按牙形分可分为：１）三角形螺纹２）梯形螺纹３）矩形螺纹４）锯齿形螺纹； 3.按线数分单头螺纹和多头螺纹； 4.按旋入方向分左旋螺纹和右旋螺纹两种, 右旋不标注，左旋加LH，如M24*1.5LH； 5.按用途不同分有：米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹等 二. 米制普通螺纹 1.米制普通螺纹用大写M表示，牙型角2α=60°（α表示牙型半角）； 2.米制普通螺纹按螺距分粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹两种； 2.1.粗牙普通螺纹标记一般不标明螺距，如M20表示粗牙螺纹；细牙螺纹标记必须标明螺距，如M30×1.5表示细牙螺纹、其中螺距为1.5。 2.2.普通螺纹用于机械零件之间的连接和紧固，一般螺纹连接多用粗牙螺纹，细牙螺纹比同一公称直径的粗牙螺纹强度略高，自锁性能较好。 3.米制普通螺纹的标记：M20-6H、M20×1.5LH-6g-40,其中M 表示米制普通螺纹，20表示螺纹的公称直径为20mm，1.5表示螺距，LH表示左旋，6H、6g表示螺纹精度等级，大写精度等级代号表示内螺纹，小写精度等级代号表示外螺纹，40表示旋合长度； 3.1.常用米制普通粗牙螺纹的螺距如下表(螺纹底孔直径：碳钢φ＝公称直径－P；铸铁φ＝公称直径－1.05~1.1P；加工外螺纹光杆直径取φ＝公称直径－0.13P)： 表1 常用米制普通粗牙螺纹的直径/螺距
3.2.米制普通内螺纹的加工底孔直径可用下式作近似计算：d=D-1.0825P,其中Ｄ为公称直径，Ｐ为螺距。 三. 用螺纹密封的管螺纹（GB 7306与ISO7/1相同） 1.用螺纹密封的管螺纹不加填料或密封质就能防止渗漏。用螺纹密封的管螺纹有圆柱内螺纹和圆锥外螺纹、圆锥内螺纹和圆锥外螺纹两种连接形式。压力在5×105Pa以下时，用前一种连接已足够紧密，后一种连接通常只在高温及高压下采用。 2.用螺纹密封的管螺纹内螺纹有圆锥、圆柱两种形式。外螺纹只有圆锥一种形式。牙型如下：锥度1：16，牙形角55°，旧螺纹标准示例：ZG3/8； 3.标记示例： 圆锥内螺纹Rc 3/8 圆柱内螺纹Rp3/8 圆锥外螺纹R3/8 当螺纹为左旋螺纹时Rc 3/8-LH（LH表示左旋螺纹） 常用螺纹(标记：Rc 3/8、Rp3/8、R3/8)的基本尺寸： 表2
电力电子技术的发展及应用趋势
浅析电力电子技术的发展及应用 张友均 摘要：本文主要简要回顾了电力电子技术的发展史，简述了电力电子在电力系统中的一些应用及发展趋势。关键词：电力电子技术；发展史；电力系统；应用；发展趋势 1 引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来，电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台，标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢？美国电气与电子工程师协会下设的电力电子学会对“电力电子技术”的阐述是：有效的使用电力半导体器件，应用电路设计理论以及分析开发工具，实现对电能高效能变换和控制的一门技术。对电能的高效能变换和控制包括对电压，电流，频率或波形等方面的变换。它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前，电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪，随着新的理论、器件、技术的不断出现，特别是与微控制器技术的日益融合，电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展，随之而来的必将是智能电力电子时代。 2 电力电子技术的发展史 电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 2.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频( 50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的
丝锥断的取出方法_丝锥断了怎么取出来_取断丝锥方法
取折断丝锥、断钻头的新方法 丝锥断了的取出方法，丝锥断了怎么取出来？ 1、如果断在离孔口不远处，可以想办法把它弄出来。比如用尖嘴钳或尖的东西让丝攻反转出来。如果离孔口较远处,可以用两根刚度较好的钢丝夹着反转。 2、一般的方法弄不出来，可以用电火花的方式把断的丝攻头上弄一个内六角，再用外六角扳手把它拧出来。 3、如果有硬质合金钻头，可以用与底孔大小相同的钻头，把丝攻给钻掉。 4、线切割割出。适用通孔。 5、气割熔出。丝攻热容量小，先于工件升到高温，控制好时，可以只切割断丝攻。适用通孔。 6、用錾子旋转着凿出来。 7、从孔的另一面，用小冲子使劲冲，将断丝攻冲出来。缺点是损伤螺纹。但要求低的螺纹仍可使用，对强度影响不大。适用通孔。 8、焊接的方法。在断丝攻上焊接一铁棍，旋转铁棍拧出。 9、用适当的电极，用电脉冲机床将断丝攻打掉。成本较高，但是小件没有处理不了的。 10、还有一个不入流的方法，比较卑鄙，适用情况也特殊。在攻骑缝螺丝时断丝攻，不作处理，断丝攻权当一个骑缝螺丝，留给将来拆卸它的维修工处理。如何取出断在工件里的丝锥和钻头，看看这几个方法好用不 1. 灌点润滑油，用尖簪子或者斩子在断裂面反向慢慢敲出，不时倒倒铁削（车间里最常用的方法，但是对于孔径太小的螺纹孔或者断掉的丝锥太长可能就不合适了，不过可以尝试）。
2. 在丝锥断裂截面上焊接一个把手或者六角螺母，然后轻轻反转出来（本来就是一种好方法，不过焊接有些麻烦，还是同样的话，对于直径较小的丝锥就不合适了）； 3. 用专用工具：断丝锥取出器，原理是工件和丝锥分别接上正负电极，中间灌电解液，导致工件向丝锥放电腐蚀，然后辅助尖嘴钳等取出，对内孔伤害很小； 4. 拿钢辊顶在丝锥裂口用小锤子慢慢敲，丝锥比较脆，最后敲成渣出来，或者更简单，直接把断丝锥的螺纹孔钻烂活镗烂，重新扩孔攻丝（方法有些野蛮，如果丝锥直径太小也不好使，直径太大，敲起来也挺累人的）； 5. 将断丝锥所在的螺纹孔焊平，再磨平，重新钻孔，虽然很难但是慢慢可以钻进去(如果那个螺纹孔可以换位置的话，重新钻孔攻丝的时候，建议还是换到原螺纹孔旁边）； 6. 在断丝锥截面上凿个一字槽，用螺丝刀反向拧起(那个一字槽很难凿出来的，如果丝锥直径小的话就更难了）； 7. 把断丝锥的螺纹孔钻大，然后镶嵌一个钢丝螺套或者销钉什么的，再焊接，磨平，重新钻孔攻丝，可以做到基本一样(这种方法虽然麻烦，但是很实用的，丝锥大小都无所谓）； 8. 用电脉冲打掉，电火花或者线切割都可以，伤了孔可以扩孔加钢丝螺套(此法更简单方便，至于同轴度暂时就不要考虑了，除非你的那个螺纹孔同轴度直接影响设备的质量）； 9. 做一个简单的工具同时插入断丝锥截面的排屑槽空位内，小心反向扳出来，如，可用带方榫的断丝锥上拧2个螺母，用钢丝(根数与丝锥槽数相同)插入断丝锥和螺母的空槽中，然后用铰杠按退出方向扳动方榫，把断丝锥取出（这种方法
电力电子实训心得体会
电力电子技术实验总结 随着大功率半导体开关器件的发明和变流电路的进步和发展，产生了利用这类器件和电路实现电能变换与控制的技术——电力电子技术。电力电子技术横跨电力、电子和控制三个领域，是现代电子技术的基础之一，是弱电子对强电力实现控制的桥梁和纽带，已被广泛应用于工农业生产、国防、交通、能源和人民生活的各个领域，有着极其广阔的应用前景，成为电气工程中的基础电子技术。 本学期实验课程共进行了四个实验。包括单结晶体管触发电路实验，单相半波整流电路实验，三相半波有源逆变电路实验，单相交流调压电路实验. 单结晶体管触发电路实验 实验目的 (1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 实验线路及原理单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和rc充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路。v6为单结晶体管，其常用型号有 bt33和bt35两种，由等效电阻v5和c1组成rc充电回路，由c1-v6-脉冲变压器原边组成电容放电回路，调节rp1电位器即可改变c1充电回路中的等效电阻，即改变电路的充电时间。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压，经vd1半波整流，再由稳压管v1、v2 进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过r7及等效可变电阻v5向电容c1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压up时，v6导通，电容通过脉冲变压器原边迅速放电，同时脉冲变压器副边输出触发脉冲；同时由于放电时间常数很小，c1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压uv，使得v6重新关断，c1再次被充电，周而复始，就会在电容c1两端呈现锯齿波形，在每次v6导通的时刻，均在脉冲变压器副边输出触发脉冲；在一个梯形波周期内，v6可能导通、关断多次，但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容c1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节rp1电位器改变c1的充电时间，控制第一个有效触发脉冲的出现时刻，从而实现移相控制。 实验内容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 单相半波整流电路实验 实验目的 1、熟悉强电实验的操作规程； 2、进一步了解晶闸管的工作原理； 3、掌握单相半波可控整流电路的工作原理。 4、了解不同负载下单相半波可控整流电路的工作情况。 实验原理 1、晶闸管的工作原理晶闸管的双晶体管模型和内部结构如下：晶闸管在正常工作时，承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。当承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值一下。 2.单相半波可控整流电路（电阻性负载） 2.1电路结构若用晶闸管t替代单相半波整流电路中的二极管d，就可以得到单相半波可控整流电路的主电路。变压器副边电压u2为50hz正弦波，负载 rl为电阻性负载。 三相半波有源逆变电路实验 实验目的 1、掌握三相半波有源逆变电路的工作原理，验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件，并比较与整流工作时的区别。
丝锥断裂原因分析
丝锥断裂原因分析 1.丝锥品质不好： 主要材料，刀具设计，热处理情况，加工精度，涂层质量等等。例如，丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中，使用时易在应力集中处发生断裂。柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近，导致复杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加，产生较大的应力集中，导致丝锥在使用中断裂。例如，热处理工艺不当。丝锥热处理时，若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。这也是国内丝锥整体性能不如进口丝锥的重要原因。 2.丝锥选择不当： 对硬度太大的攻件应该选用高品质丝锥，如含钴高速钢丝锥、硬质合金丝锥、涂层丝锥等。此外，不同的丝锥设计应用在不同的工作场合。例如，丝锥的排屑槽头数、大小、角度等等对排屑性能都有影响。 3.丝锥与加工的材料不匹配： 这个问题近几年越来越受到重视，以前国内厂家总觉得进口的好，贵的好，其实是适合的好。随着新材料的不断增加和难加工，为了适应这种需要，刀具材料的品种也在不断地增加。这就需要在攻丝前，选择好合适的丝锥产品。 4.底孔孔径偏小： 例如，加工黑色金属材料M5×0.5螺纹时，用切削丝锥应该用选择直径4.5mm钻头打底孔，如果误用了4.2mm钻头来打底孔，攻丝时丝锥所需切削的部分必然增大，进而使丝锥折断。建议根据丝锥的种类及攻件材质的不同选择正确的底孔直径，如果没有完全符合的钻头可以选择大一级的。 5.攻件材质问题： 攻件材质不纯，局部有过硬点或气孔，导致丝锥瞬间失去平衡而折断。 6.机床没有达到丝锥的精度要求： 机床和夹持体也是非常重要的，尤其对于高品质的丝锥，只要一定精度的机床和夹持体才能发挥出丝锥的性能。常见的就是同心度不够。攻丝开始时，丝锥起步定位不正确，即主轴轴线与底孔的中心线不同心，在攻丝过程中扭矩过大，这是丝锥折断的主要原因。 7.切削液，润滑油品质不好： 这点国内的许多企业都开始关注起来，许多采购了国外刀具和机床的公司有非常深刻的体会，切削液，润滑油品质出现问题，加工出的产品质量很容易出现毛刺等不良情况，同时
电力电子技术的应用
电力电子技术的应用 电力电子技术是利用电力电子器件对电能进行控制和转换的学科。它包括电力电子器件、变流电路和控制电路三部分，是电力、电子、控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科。随着科学技术的发展，电力电子技术由于和现代控制理论、材料科学、电机工程、微电子技术等血多领域密切相关，已逐步发展成为一门多学科相互渗透的综合性技术学科。 电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术，广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域，现已成为各国竞相发展的一种高新技术。它不仅应用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统等，在照明、空调等家用电器及其他领域中也有着广泛的应用。以下分几个主要应用领域加以叙述。 一、一般工业 工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美，交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机，小到几百W的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置，以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置，这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源，电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频或中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。电力电子技术在一般工业中的应用最主要的就是电机调速传动和电源。电机调速传动又分工艺调速传动和节能调速传动两大类：工艺调速传动指工艺要求必须调速的传动，例如轧机，矿井卷扬，机床，造纸等以前用直流电动机驱动的机械的传动。节能调速指风机、泵等以前不调速，为节能而改用调速。 二、交通运输 电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中，电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外，车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输，那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统，而近年来交流变频调速已成为主流。其典型代表就是在常导中低速磁悬浮列车中的应用，其中的电力电子设备都起着举足轻重的作用。 三、电力系统 电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计，发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中，电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说，如果离开电力电子技术，电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采
电力电子技术的主要应用领域
电力电子技术的主要应用领域 陈旻忞电气1321 （苏州科技学院天平学院江苏苏州215009） 摘要：电力电子技术在我国各行业现代化技术改造中可以发挥重大作用。随着科技技术的不断发展和人们要求的不断提高，电工电子技术的应用越来越广泛。本文主要从一般工业、电力系统、电气节能、新能源这几个领域对电力电子技术的应用进行分析。 关键词：电力电子；电机传动；电力系统；新能源；发电；节能 引言 电力系统是电力电子技术应用的一个重要领域。最早成功的是高压直流输电，1986年美国电力科学研究院提出了灵活交流输电的概念，相应出现了统一潮流控制器等多种设备。电力电子设备和系统逐步投入运行，大幅度提高了电力系统的稳定水平，产生巨大效益。在节能方面，通过变频器、节能灯、无功补偿装置、开关电源、逆变焊机等，产生了比较明显的节能效果。在一般工业中，电力电子主要用于电机调速传动和电源。在全球气候变化和世界石油、煤炭等化石能源日益紧缺的今天，低耗高效和寻找开发新能源是根本出路。电力电子是解决能源问题的关键技术，它对新能源的开发、转化、输送、储存和利用等各方面发挥着重要的作用。随着再生能源技术的发展，“分布式发电系统”将得到更大的发展空间。 1 一般工业 电力电子技术在一般工业上的应用繁多复杂，主要应用于电机调速传动和电源，也包含了在输电环节的应用。本文在一般工业方面对电机调速传动和电源做主要阐述。关于输电环节的应用，则归于下一节电力系统中做详细阐述。
1.1 电机调速传动 在一般工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能，给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。在20世纪90年达中期以前，大多数调速系统都由采用晶闸管和双向晶闸管的变换器供电，最典型的是晶闸管——直流电机调速系统。在20世纪90年代中期以来，大功率IGBT 的应用，以及IGBT逆变技术的成熟和发展，迅速在相关功率等级的应用领域取代了晶闸管和双向进闸管[1]。近年来，由于电力电子变频技术的迅速发展，交流电机的调速性能也直追直流电机，交流调速技术大量应用并占据主导地位。 1.2 电源 随着工业设备的大容量化和高性能化,对电源质量有了更高的要求。电源质量改善装置对此将起到重要的作用。在电力电子技术的应用及各种电源系统中，开关电源技术处于核心地位。开关电源是利用现代电力电子技术，控制功率半导体器件开通和关断的时间见、比率，维持稳定输出电压的一种电源。与线性稳压电源相比，开关电源体积小、效率高、重量轻，在各种电子设备中得到广泛运用。高频、高可靠、低耗、低噪音、抗干扰和模块化是开关电源的发展趋势[2]。 2 电力系统 2.1 在发电环节中的应用 2.1.1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式，具有结构简单。可靠性高及造价低等优点，被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件[3]。
1 用普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项
1 用普通丝锥攻螺纹的方法及注意事项 1.手攻螺纹的方法及注意事项 目前，在机械加工中，手攻螺纹仍占有一定的地位。因为在实际生产中，有些螺纹孔由于所在的位置或零件形状的限制，不 适用于机攻螺纹。对于小孔螺纹，由于螺纹孔直径较小，丝锥强度较低，用机攻螺纹容易折断丝锥，一般也常采用手攻螺纹。 但是，手攻螺纹的质量受人为因素的影响较大，所以我们只有采取正确的攻螺纹方法，才能保证手攻螺纹的加工质量。 a.工件的装夹被加工工件装夹要正。一般情况下，应将工件需要攻螺纹的一面，置于水平或垂直位置。便于判断和 保持丝锥垂直于工件基面。 b.丝锥的初始位置在开始攻螺纹时，要把丝锥放正，然后一手扶正丝锥，另一手轻轻转动铰杠。当丝锥旋转1～2 圈后，从正面或侧面观察丝锥是否与工件基面垂直，必要时可用直角尺进行校正，一般在攻进3～4圈螺纹后，丝 锥的方向就基本确定。 如果开始攻螺纹不正，可将丝锥旋出，用二锥加以纠正，然后再用头锥攻螺纹，当丝锥的切削部分全部进入工件时，就不再 需要施加轴向力，靠螺纹自然旋进即可。 攻螺纹的操作方式攻螺纹时，一般以每次旋进1/2～1转为宜。但是，特殊情况下，应具体问题具体分析，譬如：M5以下的 丝锥一次旋进不得大于1/2转；手攻细牙螺纹或精度要求较高的螺纹时，每次进给量还要适当减少；攻削铸铁比攻削钢材的 速度可以适当快一些，每次旋进后，再倒转约为旋进的1/2行程；攻削较深螺纹时，为便于断屑和排屑，减少切削刃粘屑现 象，保证锋利的刃口，同时使切削液顺利地进入切削部位，起到冷却润滑作用。回转行程还要大一些，并需要往复拧转几次， 另外，攻削盲孔螺纹时，要经常把丝锥退出，将切屑清除，以保证螺纹孔有效长度。 c.用力要均匀转动铰杠时，操作者的两手用力要平衡，切忌用力过猛和左右晃动，否则容易将螺纹牙型撕裂和导致螺纹孔扩大及出现锥度。 如感到很费力时，切不可强行攻螺纹，应将丝锥倒转，使切屑排除，或用二锥攻削几圈，以减轻头锥切削部分的负荷，然后再用头锥继续攻螺纹，如果继续攻螺纹仍然很吃力或断续发出“咯、咯”的声音，则切削不正常或丝锥磨损，应立即停止攻螺纹，查找原因，否则丝 锥有折断的可能。 d.退出丝锥的操作方式攻削盲孔螺纹时，当末锥攻完，用铰杠倒旋丝锥松动以后，用乎将丝锥旋出，因为攻完的螺纹孔和丝锥的配合较松， 而铰杠重，若用铰杠旋出丝锥，容易产生摇摆和震动，从而破坏了螺纹的表面粗糙度。攻削通孔螺纹时，丝锥的校准部分尽量不要全部 出头，以免扩大或损坏最后几扣螺纹。
攻丝工艺编程
6. 5攻丝工艺编程 6. 5. 1 攻丝加工的内容、要求 用丝锥在工件孔中切削出内螺纹的加工方法称为攻螺纹； 攻丝加工的螺纹多为三角螺纹，为零件间连接结构，常用的攻丝加工的螺纹有；牙型 角为60°的公制螺纹，也叫普通螺纹；牙型角为55°的英制螺纹；用于管道连接的英制管 螺纹和圆锥管螺纹。本节主要涉及的攻丝加工的是公制内螺纹，熟悉有关螺纹结构尺寸、 技术要求的常识，是学习攻丝工艺的重要基础。 普通螺纹的基本尺寸如下： (1) 螺纹大径：d = D (螺纹大径的基本尺寸与公称直径相同 ) (2) 中径：d2 = D2= d — 0.6495P (3) 牙型高度：H = O.5413P (4) 螺纹小径：d1 = D1 = d — 1.0825P 如图6-5-1中M10-7H 的螺纹，为普通右旋内螺纹。查表得螺距 P = 1.5，其基本尺寸: 螺纹大径：D = 10； 旦 j 图6-5-1需要攻丝加工的工件图样
螺纹中径：D2 = D- 0.6495P = 9.02 螺纹小径：D1 = D- 1.0825P = 8.36 中径公差带代号小径公差带代号7H(o O.0.224 7H( 0.375 牙型高度：H= O.5413P = 0.82 螺纹有效长度：L= 20.0 螺纹孔口倒角：C1.5 严 *—
6. 5. 2 丝锥及选用 丝锥加工内螺纹的一种常用刀具，其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹，如图 6-5-2 所示。螺纹部分可分为切削锥部分和校准部分。 切削锥磨出锥角，以便逐渐切去全部余量； 校准部分有完整齿形，起修光、校准和导向作用。工具尾部通过夹头和标准锥柄与机床主 轴锥孔联接。 攻丝加工的实质是用丝锥进行成型加工 ，丝锥的牙型、螺距、螺旋槽形状、倒角类型、 丝锥的材料、切削的材料和刀套等因素，影响内螺纹孔加工质量。 根据丝锥倒角长度的不同，丝锥分为：平底丝锥；插丝丝锥；锥形丝锥。丝锥倒角长度 影响CNC 加工中的编程深度数据。 丝锥的倒角长度可以用螺纹线数表示， 锥形丝锥的常见线数为 8?10,插丝丝锥为3? 5,平底丝锥为1?1.5。各种丝锥的倒角角度也不一样，通常锥形丝锥为 4°?5°,插丝 图6-5-4浮动丝锥 丝锥为8。?13°，平底丝锥为 25。?35°。 盲孔加工通常需要使用平底丝锥，通孔加工大多数情况下选用插丝丝锥，极少数情况 下也使用锥形丝锥。总地说来，倒角越长，钻孔留下的深度间隙就越大。 与不同的丝锥刀套连接，丝锥分两种类型：刚性丝锥，见图 6-5-3 ;浮动丝锥（张力补 偿型丝锥，见图 6-5-4。 浮动型丝锥刀套的设计给丝锥一个和手动攻丝所需的类似的 “感觉”，这种类型的刀套 允许丝锥在一定的范围缩进或伸出，而且，浮动刀套的可调扭矩，用以改变丝锥张紧力。 使用刚性丝锥则要求 CNC 机床控制器具有同步运行功能，攻丝时，必须保持丝锥导 程和主轴转速之间的同步关系：进给速度=导程X 转速。 除非CNC 机床具有同步运行功能，支持刚性攻丝，否则应选用浮动丝锥，但浮动型丝 锥较为昂贵。 浮动丝锥攻丝时，可将进给率适当下调 5%，将有更好的攻丝效果，当给定的 Z 向进 图6-5-3刚性丝锥 杯in ； ■wt