圆钢倒角机的设计分析
浅析机械设计及制造中的倒角技术
浅析机械设计及制造中的倒角技术作者：袁宏培来源：《现代职业教育·中职中专》2017年第02期[摘要] 零件倒角技术在机械技术构建工作中发挥着重要作用，也是机械设计和制造的主要环节。
主要就机械设计及制造中的倒角技术展开分析和研究。
[关键词] 机械设计；制造；倒角技术；分析和研究[中图分类号] TH161 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）05-0082-02良好的倒角技术可以保证机械设计的合理性，提高机械制造的水平，保证机械的性能。
倒角技术主要具有两种形式，包括四十五度角类型的倒角与不是四五度角的倒角类比。
本文主要就这两种形式的倒角技术进行分析。
一、机械倒角技术的类别和作用阐述机械倒角技术在当下社会中应用较为广泛，具有实际应用性，其是社会发展的产物，是科学技术发展的结晶，在机械设备构建和应用中发挥重要作用。
倒角技术的种类主要包括四十五度角类型的倒角和不是四五度角的倒角类别，对于不具备此类倒角技术的形式进行类别判断，其主要包括具有准确度的倒角和不具备准确度的倒角。
对机械倒角技术作用进行分析和研究，发现其对机械设计和构建环节具有指导作用，其不仅增加了制造作业中装卸和调配的灵活性，也提高了机械倒角技术的实际应用性。
其次，机械倒角技术对阀门和管控设备等原件可以起到密封作用等。
下文主要就机械倒角技术的类别和作用进行详细阐述。
（一）机械倒角技术的类别阐述对倒角技术的类别进行阐述，依据其作业的角度值和精准度，可以把其划分为两种类型。
其一，依据倒角技术的倒角角度值来进行类比的划分。
依据设备的设计和构建环境常遇到的倒角装置角度，把其划分为两种类别。
第一，四十五度角类型的倒角。
第二，不是四五度角的倒角类别。
四十五度角的倒角，在实际应用过程中是以2乘以四十五度形式展开应用的。
对于不是四十五度角的倒角类别，其在应用过程中，是利用3乘以六十度和2乘以六十度类别展开运作。
依据倒角技术应用的精准度来进行类比的判断，其主要是依据零件倒角角度的准确度要求，来展开类比判断的，对于四十五度加减一度的角度，是具备倒角技术要求的零件形式倒角。
关于机械设计与制造中零件倒角问题的探究
倒角是机械工程的重要组成部分，同时也作为一个专用术语存在。
在实际清除毛刺的过程中必须实现对零件倒角的使用，同时可在根本上实现对其美观性的保障。
在对定位安装进行满足的过程中必须得到零件倒角的支撑，这是机械设计与制造所提出的明确规定，在使用零件倒角的基础之上零件强度得以有效加强，同时可对针对其中存在应力集中问题进行不断完善与优化。
1 机械设计与制造中零件倒角的概述1.1 机械设计与制造中零件倒角的类型按照角度对零件倒角进行分类，可以将其划分为非45°倒角与45°倒角。
45°倒角，主要为2×45°，非45°倒角主要采用60°倒角与30°倒角，如3×60°。
按照精度对零件倒角进行分类，可以将其划分为：对精度提出要求的倒角，如45°±1等，与未对精度提出要求的倒角。
1.2 机械设计与制造中零件倒角的作用零件倒角在机械设计与制造过程中起着至关重要作用，其作用可在是多方面进行直观体现，下面我们对其进行仔细分析。
（1）在实际进行机械设计与制造工作中机械零件无法避免出现锐边毛刺的现象，不仅会影响机械零件的美观性，同时也会导致机械零件的劳动保护职能无法实现最大限度的发挥，在实际针对机械零件开展一系列的设计与制作工作时使用零件倒角是改善上述问题的重要手段，机械设计与制造人员在实际对零件进行拆卸与装配时的安全可得到根本上保证。
（2）部分需要倒角的零件在安装上也具有一定要求，尤其是在安装工艺上要求较高，不同零件倒角所起作用不同，我们必须针对其不同作用相应的提升重视程度。
在降低阻力方面主要使用的是密封件倒角，同时密封件倒角也可在这一过程中起到相应的导向作用。
同时具备导向作用的倒角为轴承倒角，在科学使用轴承倒角的基础之上也可有效防止密封件出现被损坏现象。
（3）在小零件真正成型之前需要对其进行一系列的倒角加工处理，螺栓就是典型的小零件，在倒角加工处理真正完成后就可实现对成型模的获取，这是节省作业时间的重要手段，同时可促使机械设计与制造的整体效率在原有基础上得到最大限度的提升。
倒角机的原理
倒角机的原理倒角机是一种用于对工件边缘进行倒角加工的设备，它在工业生产中起着至关重要的作用。
那么，倒角机的原理是什么呢？接下来，我们将详细介绍倒角机的原理及其工作过程。
倒角机的原理主要包括以下几个方面，刀具原理、传动原理和控制原理。
首先，我们来看刀具原理。
倒角机通过刀具对工件进行切削，将工件的边缘进行倒角加工。
刀具的选择和设计是倒角机正常工作的关键。
通常情况下，倒角机会采用带有刀片的刀具，刀片的材质和刀具的结构会直接影响到倒角加工的效果和质量。
刀具的切削角度和切削速度也是影响倒角加工效果的重要因素。
其次，传动原理也是倒角机工作的重要原理之一。
倒角机通常会采用电机作为动力源，通过传动装置将电机的动力传递给刀具，从而实现对工件的倒角加工。
传动装置的设计和性能直接影响到倒角机的工作效率和加工质量。
最后，倒角机的控制原理也是至关重要的。
倒角机通常会配备控制系统，通过控制系统对电机、传动装置和刀具进行精准控制，实现对工件的精确倒角加工。
控制系统的稳定性和精度是影响倒角机加工质量的重要因素。
综上所述，倒角机的原理主要包括刀具原理、传动原理和控制原理。
这三个方面密切相关，共同作用，才能实现倒角机对工件的精准倒角加工。
在实际应用中，倒角机的原理需要结合具体的工件材料、加工要求和设备性能进行合理的选择和设计，以实现高效、精准的倒角加工。
通过对倒角机原理的深入了解，我们可以更好地掌握倒角机的工作原理和加工特点，为倒角机的选型、使用和维护提供理论支持和技术指导。
同时，也可以帮助我们更好地理解倒角机在工业生产中的重要作用，为提高生产效率和加工质量提供有力支持。
机械设计与制造中零件倒角问题探究
机械设计与制造中零件倒角问题探究摘要：伴随我国科技的不断发展，在机械设计过程中，为了进一步提升零件的美观程度，要在制造过程中对零件的倒角等问题进行详细研究。
对于零件倒角的处理不仅能够将零件的毛刺进行消除，也能使机械的整体强度得到进一步增强，方便零件之后的安装，减少零件内部的集中应力。
在零件倒角的实际操作处理过程中会涉及到很多步骤和环节，每一个步骤的操作都会对机械设计和制造产生细节化的影响，因此，在进行倒角处理时，要保证技术人员的操作与实际流程和规定相一致。
本文主要对机械设计与制造中零件倒角问题进行详细研究，文章分三个部分进行阐述，先给出了机械设计与制造过程中零件倒角问题的主要原理和基本内容，后依据零件倒角处理过程中所存在的问题给出了具体的策略研究。
关键词：机械设计与制造；零件倒角；问题研究一、机械设计与制造过程中零件倒角问题的主要原理和基本内容在机械设计与制造过程中经常会涉及到对于零件倒角的处理问题，对零件的倒角进行合理恰当的处理不仅能够使零件的外表呈现为更加美观的状态，也会对零件之后的安装工作产生很大的影响。
倒角处理的操作过程中一般会经常涉及到其他机械操纵的步骤和内容，如对于密封性零件威严，在进行倒角处理的操作时要考虑到很多的细节问题，当细节问题考虑不周到会致使液压油出现泄露的状况。
由此可见，倒角处理过程对于技术人员的要求很严格，技术人员要充分了解倒角问题的基本原理和内容，对该处理问题重视，严格按照操作的流程进行工作。
以下是零件倒角问题所设计基本原理和内容。
从机械设计与制造专业角度而言，零件的倒角经常会涉及到两个方面的角度选择，一种为四十五度之内，另一种为四十五度之外，对于四十五度之外的倒角会涉及到六十度和三十度两种角度状态。
在进行实际操作时，有一部分零件要具有很高的准确程度，满足倒角进行处理的基本条件，如用于液压的机械零件操作阀门等要借助于倒角处理使设备的密封效果达到最佳。
倒角进行处理的主要作用会包含以下几个部分，其一，对零件的倒角进行处理可使相关机械制造的美观程度更高；其二，对机械零件进行倒角处理可将零件上的毛刺进行去除；其三，经过倒角处理的零件在实际安装过程中会较为方，也能保证相关工作人员的安全，保证零件的基本性能达到最佳，将安装的阻力降到最低。
倒角机常见分类的特点及应用说明
倒角机常见分类的特点及应用说明倒角机是一种专业用于模具制造、五金机械、机床制造、液压零件、阀类制造、纺织机械的倒角及去铣、刨等加工方式产品的毛刺的小型精细机床。
采用快速机器倒角是机械工业发展的趋势。
克服了现有机械和电开工具的加工缺点，具有方便、快捷、准确的优点，是目前金属物件倒角切削的*选择。
按照倒角所需分为直线倒角和曲线倒角。
倒角机分类：1、全自动倒角机：现在在市场上已经被广泛使用，分为双工位和单工位两种款式，可自动升降换刀具，可一次实现粗磨、精磨、抛光三道工序，加工产品标准。
这款产品同时都会采用触摸屏设计，操作简便快捷，普通工人操作即可。
2、平板倒角机：专为板材坡口、倒角而设计，是一台手工推进式坡口加工工具。
适用于各种焊接前对金属板材开展倒角、坡口加工。
其重量轻(和同类产品相比较而言)，震动小，操作简便，使用安全可靠。
倒角表面光滑、平整的、无氧化层的，便于焊接；满足K、V、X和Y型的焊接接头的需要；适用于钢材、铸铁、硬质塑料、并可对铬钢和其他高强度材料开展加工；3、钢板倒角机：尺寸准确、表面光洁、一次成形，不需要清理毛刺，具有操作方便，钢板倒角机工效高(每分钟3米)，能耗低等优点。
可大幅度降低工人劳动强度，并提高坡口质量。
电动坡口机其重量轻(和同类产品相比较而言)，钢板倒角机震动小，操作平稳，本机使用简单、安全，适用于钢材、铸铁、硬质塑料、有色金属等料！4、手提式倒角机：质量轻巧，使用方便，操作简单。
能提高工作效率，降低成本。
倒角厚度大小可调节。
四面均安装超硬触头。
适合用于未经热处理之大型工件，如各种模具、机械零件制造的倒角。
无须装夹，操作简单，倒角规整，调整方便，经济可靠，效率大幅度提高。
工作台面采用模具钢经过热处理制作而成，经久耐用，摩擦力小。
任何长度的钢、铁、铜、铝等金属零件均可轻松倒角。
操作时将滑轨靠住工件，依箭头所指方向切削。
标准四方刃钨钢(硬质合金)刀片4130511更换简单，也可使用铣床用过之旧刀片。
缸体4、6孔口倒角专机设计 毕业设计
1 绪论金属切削机床中的组合机床，是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
它具有：生产率高；加工精度稳定；研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低；配置灵活等。
正是由于这些特点的存在，决定了组合机床在当今新形势下仍能被广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及自行车等轻工行业和机床、机车、工程机械等制造业中。
1.1 专用机床的使用场合专用机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式,生产效率比通用机床高几倍至几十倍[1]。
由于通用部件已经标准化和系列化,可根据需要灵活配置,能缩短设计和制造周期。
因此专用机床兼有低成本和高效率的优点,在大批、大量生产中得到广泛应用,并可用以组成自动生产线。
专用机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。
加工时,工件一般不旋转,由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动,来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。
有的专用组合机床采用车削头夹持工件使之旋转,由刀具作进给运动,也可实现某些回转体类零件的外圆和端面加工。
1.2 专用组合机床的结构特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。
它能对一种零件进行多刀，多轴，多面，多工位加工。
在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，生产效率高，具有以下特点：组合机床的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70%~80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。
（1）由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
（2）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠、使用和维修方便。
（3）在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等。
加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。
机械加工件的倒角分析
机械加工件的倒角分析摘要：在机械设计制造过程中，零件倒角的设计制造相对复杂，工艺过程的操作和控制难度较大。
稍有不慎就会影响实际的设计制造效果，从而降低零件的质量和性能。
因此，有必要深入分析零件倒角的设计和制造过程，准确定位经常出现的问题，并根据实际情况制定相应的解决方案，这对有效提高零件的性能和质量具有重要的实用价值。
关键词：机械设计；制造；零件倒角引言制造零件的机械设计和倒角相对复杂，需要更多的制造过程和工艺。
如果不注意这一点，则可能会在倒角和初始倒角设计之间产生差异，并降低机械零件的质量。
全面了解当前机械设计制造中零件倒角的设计和制造问题，并制定相应的对策，对于提高机械零件的质量至关重要。
1零件倒角的概念倒角是将工件的转角切削到特定平坦或弯曲曲面的加工。
简而言之，这是一种对构件具有审美和性能增强作用的特殊结构。
倒角简化了零件的安装，是有效提高零件整体强度和应用的重要因素。
常见的零件倒角主要是在零件结构的一部分循环后添加的倒角或倒圆角结构，其中倒角的设计和制造必须完全符合精度要求，才能满足应用条件。
机械制造除了使用45度和60度倒角外，还使用其它倒角。
制造许多零件需要更高的倒角精度要求，例如温控制阀阀芯，特殊应用环境和性能要求，其密封性要求很高，这就要求更加注重倒角设计和制造过程，以实现密封目标。
2倒角在机械零件设计与制造中存在的意义(1)提高某些零部件的生产效率。
将倒角应用于小零件(例如螺钉)的设计和制造，可在成型小零件之前完成部分造型设计，从而节省制造小零件的时间，简化小零件的制造过程，并加快小零件的生产和安装。
2)满足不同部件的使用需求。
由于存在多种类型的零件倒角，且不同的零件倒角适用于不同的机械零件，因此技术人员在机械制造和设计过程中会仔细检查不同零件的相对角度需求，并选择适合零件质量需求的倒角类型，例如密封零件倒角可以大大降低泄漏，液压元件倒角可以提高接头质量，轴承倒角可以产生良好的偏转和导向效果。
圆钢倒棱设备适应性改造
圆钢倒棱设备适应性改造摘要：倒棱设备主要对轧线上的棒材进行倒棱和去毛刺处理，提高钢材的端部美观，避免存在的毛刺对其它的棒材造成的划伤，从而提高企业的经济效益。
圆钢在工作过程中经常会在上钢区或倒棱区出现操作问题，因此本人结合自身在机械设备岗位工作的11年经验，对上钢区与倒棱区存在的问题进行具体分析，并提出改造圆钢倒棱设备的相关对策，希望能为同行企业提供一定经验借鉴，为提高企业工作效率做出积极贡献。
关键词：圆钢；适应性；改造；倒棱设备引言:为保证圆钢外观能够充分满足客户基本需求，创造优质的圆钢品牌，提高圆钢质量，必须要加强对圆钢倒棱设备的适应性改造和完善，其中主要包括上钢、下钢、收集、称重和打包等环节。
由于圆钢投入到生产过程后，会因为设备故障问题而减慢生产节奏，进而降低整体工作效率。
与此同时，工作人员的基本工作量也被不断提高，不仅加强了劳动强度和压力，而且还容易出现生产节奏脱节等不良现象。
因此，对圆钢倒棱设备的改造和优化具有一定必要性和实践意义。
本人从事机械设计制造工作11年之久，对圆钢倒棱设备的应用，以及其中存在的问题颇有了解，所以此次研究具有较强实用性。
1、圆钢倒棱存在问题圆钢倒棱过程中极易出现各种故障问题或其他设备使用问题，进而导致圆钢生产质量直接受到影响，无法满足客户对圆钢质量和外观的基本需求，其中存在上钢区和倒棱区两个关键问题。
1.1上钢区在实践工作中通常会将倒棱上钢流程分为两部：第一是使用小车将行车吊下来的钢推到缓冲台架上面，而在缓冲台架上的拨料手需要将钢送入到上钢台架上；第二种是上钢台架内的钢通过等待驮载链托钢进入倒棱区。
本人在江阴圆方机械制造有限公司担任精整室主任时，发现上钢区经常容易出现的主要问题包括以下几点：首先，在实际操作当中上钢小车经常会遭受吊运钢材的撞击，进而导致小车侧面容易发生变形，使得小车无法正常工作。
主要表现为小车链条出现故障、小车掉落、在推钢过程中表现无力等问题，最终会直接影响拨料手进行分钢工作。
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收稿日期:1996年11月16日圆钢倒角机的设计分析任 浩 孙宗江 孟祥瑞 黄 进(莱芜钢铁总厂特殊钢厂)摘 要 莱钢特钢厂设计了圆钢倒角机组对热轧圆钢两端的毛刺、锯切马蹄形、镦粗等缺陷进行磨削消
除。文章介绍了该圆钢倒角机组的工作原理和砂轮倒角机的设计思路。关键词 倒角,圆钢,磨削
TheDesignofEliminating-angleMachineforRoundSteelRenHao,SunZongjiang,MengXiangrui,HuangJin(TheSpecialSteelPlantofLaiwuIronandSteelGeneralWorks)
Abstract LaiwuIronandSteelGeneralWorksdesignsaeliminating-anglemachineforeliminatingburrandotherdetectsoftwosidesofhotrollingroundsteel.Thispaperintroducestheworkingprincipleofthiseliminating-anglemachineandthedesignthinkingofgrindingwhelleliminating-anglemachine.Keyword eliminating-angle,roundsteel,grinding
1 前 言
热轧圆钢是在热状态下采用热锯切断,易出现毛刺和锯切马蹄形等缺陷。另外,冷床输入辊道末端多数采用固定挡板定位,因惯性原因,热状态下的钢材头部也极易碰撞镦粗。莱芜钢铁总厂特殊钢厂(简称莱钢特钢厂)于1996年初组织设计了一部圆钢倒角机组,本文主要介绍圆钢倒角机组的工作原理,并重点介绍砂轮倒角机的设计思路。
2 圆钢倒角机组的工作原理2.1 工作原理圆钢倒角机组构成如图1所示。机组适用范围是:圆钢直径:36～85mm;长度:4500～7500mm(莱钢特钢厂棒材定尺,长度为6m)。另外,可以根据钢材产品的规格要求,改变机组的部分设计尺寸。将被倒角圆钢吊在散料布料台上,此段为工作平台,平台区由人工散料,并将圆钢逐根送到斜轨道上,斜轨道处的挡料器将圆钢挡住,分料器把圆钢逐根拨入拍齐辊道中,拍齐辊道将圆钢向倒角端拍齐,拍齐后,卸料机构把圆钢从拍齐辊中卸出,圆钢沿斜轨道下滑并通过拍齐定位板进入主传动的摩擦轮中,如图2(a)所示:压紧装置升程将工件压住,启动主传动轴让工件旋转起来,送进砂轮机开始倒角,倒角完毕,落下压紧装置(图2(b)),挑钢钩子将工件托上斜轨道,又一组挡料分料器将圆钢一根根的分到下一组拍齐辊道中,并向反方向拍齐,下一台砂轮倒角机将另一端倒角,最后一组挑钢勾子把成品送入收集槽中。圆钢借助与橡胶轮之间的
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第19卷 第2期1997年4月山 东 冶 金Shandong YejinVol.19,NO.2April1997图1 圆钢倒角机理简图1 散料布料台 2挡料分料器 3拍齐辊道及卸料机构 4主传动机构 5卸料器 6收集槽 7磨头机 8拍齐定位板 9压紧装置
摩擦力而旋转;压紧轮辅助定位并调整工件的摩擦力矩;利用砂轮倒角是该设计方案的主要内容。2.2 主传动机构如图3所示,主传动机构由主动轮轴Ⅰ和惰性轮轴Ⅱ组成,主动轮轴和惰性轮轴分别镶嵌了八组丁苯橡胶轮,间距为900mm,靠磨削端两橡胶轮的间距为600mm,圆钢置于其间。主动轮转动时,圆钢将借助与橡胶轮之间的摩擦力而回转。热轧钢材总会有不同程度的弯曲,为防止工件在两轮之间卡死和因跳离胶轮而使摩擦力矩减小的现象出现,设计时将主动轮轴的输入端固定,两轴靠磨削端的两个橡胶轮也固定,其余两轴所有的橡胶轮如图2(a)所示皆能上下浮动,左右移动。2.3 压紧装置如图3所示,压紧装置设在倒角端两个固定橡胶轮600mm轮距之间,并配备了两个橡胶轮,其结构如图2(b)所示:统调平衡弹簧和调整弹簧可以改变压紧轮的相对高度;平衡弹簧可以把浮动部分的重量全部
图2 压紧装置a升程 b落下平衡掉,调整弹簧可以调整压紧轮压力的大小;其运动原理是当液压缸升程时,压紧轮上升将工件压住,当液压缸回程时,压紧轮落下,让开空间卸料。其作用主要是稳定磨削工件,另外可以通过调整弹簧改变对工件的正压力,起增大摩擦力矩的作用。
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任 浩 孙宗江 孟祥瑞 黄 进 圆钢倒角机的设计分析图3 主传动机构简图3 砂轮倒角机
圆钢两端的切削状态较复杂,其主要原因是:(1)特殊钢的品种较多,硬度变化范围大,而且有些钢种轧制冷却后硬度很大,不宜采用刀具切削。(2)热轧钢材头部有不少缺陷,如弯曲、镦粗、马蹄形和撕裂等现象,切削参数难以确定。(3)刀具的修复与更换将会频繁,工作效率难以提高。鉴于以上原因,经反复比较,认为采取刀具切削比较困难,而采用砂轮倒角比较稳妥。如图4所示,砂轮机在结构设计上做了特殊处理:砂轮机的主轴可以绕一个固定轴转动,而砂轮机主轴和固定轴的中心距恰好也是三角皮带轮传动的中心距,即当砂轮机主轴绕固定轴摆动时,皮带传动并不受影响。砂轮机的主轴是靠一个压缩弹簧4配合螺母5铰在砂轮机底座上,螺母5既担负砂轮主轴定位的作用,又给压缩弹簧预先设定一个与磨削抗力相对应的预压力,这一措施主要是针对钢材弯头和锯切马蹄形而采取的:当弯头对向砂轮时,磨削抗力将增大,于是弹簧被压缩,砂轮将绕固定轴向后摆动,自动减小磨削量;当弯头背离砂轮时,被压缩弹簧释放能量,实行跟踪磨削,这一动力特性既可以避免因磨削抗力过大而挤碎砂轮,又可以使弯头钢材、端面马蹄形等达到倒角均匀的目的。图5示出在砂轮机的底座上均布开设了4条0～60°的圆弧地脚槽孔,通过旋转机头,砂轮机可以磨削外圆,最大可磨削60°的倒角。为满足砂轮的进给和保持砂轮均匀磨损的目的,分别设置了横向和纵向两种进刀机构。
图4 砂轮机结构简图1砂轮主轴 2固定转轴 3皮带轮 4压缩弹簧 5螺母 图5 砂轮机底座
4 磨削力的计算和砂轮电机功率及扭矩校核
4.1 磨削力的计算48
1997年4月山 东 冶 金径向磨削力的表达式为:Fy=CF2ZwFrBvtga2(N)(1) 切向磨削力的表达式为:Fz=CFZwFrBv+uFy(N)(2)式中 CF—单位面积切削力,N/mm2,对高速钢CF=17652N/mm2,对合金钢CF=11768～14710N/mm2,对铸铁CF=4805N/mm2;Zw—工件速度,m/s;Fr—径向进给量,mm;B—每次磨削宽度,mm;—工件和砂轮的摩擦系数,干摩时对退火钢=0.73,对淬火钢=0.32,轧后合金钢=0.4,采用乳化液时退火钢=0.35,淬火钢=0.16,采用水润滑时退火钢=0.82,淬火钢=0.38;v—砂轮速度,m/s; —砂轮磨削力尖顶角,一般取 =120°。该磨削工艺把圆钢外部缺陷毛刺等去掉后,再继续把圆钢磨削成2×45°的倒角,尽管砂轮机具备磨削0°至60°的倒角功能,但除在特定情况下用来磨削外圆外,一般都进行45°的倒角,所以磨削力的计算就按2×45°来考虑,并且工艺制定要求工件在7转内完成倒角。从图6不难看出砂轮一开始是磨削了一个三角形面积,以后每次都将磨削一个梯形面积(实际三角形也是一个梯形的特例,上底为零)。公式(1)、(2)中的径向进给量Fr与每次磨削宽度B的乘积Fr×B实际为每次的磨削面积,以S代表,因为2×45°的倒角要分七次完成,我们可以近似的用微分形式来分析。设A点的坐标为(x,0),则D点的坐标为(x+dx,0),以dFr
代表每次径向进给量(梯形ABCD的高),以dB(梯形ABCD的中位线)代表砂轮每次的磨削
图6 砂轮磨削面积计算简图宽度,dS代表砂轮每次的磨削面积,则:
dB=AB+CD2=xsin45°+x+dxsin45°2
dFr=dxsin45°
dS=dBdFr=xsin45°+x+dxsin45°2dxsin45°=x2dx+xdx+d2x2
2×45°倒角磨削的全面积设为S,则:
S=x+dxxds=x+dxxx2dx+x+dxxxdx+d2x2=2(mm2) 因为在整个磨削过程中,本机构基本保持恒压力磨削,由公式可知,当磨削力为恒值时,每次磨削面积的值不变,因为工件要在七圈内完成倒角,所以:
Fr×B=dS=dB×dFr=27mm2(2mm的面积分七次磨削,所以可把每次的磨削面积近似视为微分元)取合金钢单位面积磨削力CF=14710N/mm2,工件设计速度Zw=0.144m/s,砂轮设计速度v=29.97m/s,工件和砂轮的摩擦系数取轧后合金钢=0.4,则根据公式(1)和(2),得径向磨削力Fy=54.94N,切向磨削力为Fz=41.16N。4.2 砂轮电机功率及扭矩的校核49
任 浩 孙宗江 孟祥瑞 黄 进 圆钢倒角机的设计分析砂轮电机设计时选定为Y90S-2;1.5kW;2840rpm,则砂轮的扭矩为:M砂=9549!!1!2=95492840×0.99×0.96=4.79(Nm)式中 !1—轴承效率;!2—皮带效率。(1)砂轮磨削所需功率可通过下式计算:N=Fzv/1000=1.26(kW),所选砂轮电机为1.5kW,通过。(2)砂轮磨削所需要的扭矩可用下式计算:M=FzR=4.22(N·m),式中 R—砂轮的设计半径,R=100mm。砂轮设计输出扭矩为4.79N·m,也通过。
5 结 语经检验,莱钢特钢厂设计的圆钢倒角机组结构合理;采用砂轮倒角,磨削力及砂轮电机功率、扭矩皆达到工艺要求。圆钢倒角机组消除了热轧圆钢两端存在的缺陷,不仅方便了用户,而且满足了装备水平高的自动化生产线的要求。
R74aR1100热风阀阀杆密封的改进1 问题的提出R74aR1100热风阀是安装在热风炉与热风管道之间用于控制热风的通断,实现热风炉燃烧期与送风期功能的转换。该阀的性能如下:适用介质:热风;工作温度:≤1300℃;介质压力:0.4MPa;开启压差:0.01MPa;启闭时间:≤13s;工作行程:1220～1250mm;管道通径:1100mm。该阀为单向密封截止阀,只有全开和全闭两种工作状态。启闭工作是由液压缸带动阀杆往复运动来实现的。阀杆处的密封采用浮动密封(见图)。密封材料为油浸石棉盘根。投入使用不到半年,阀杆处密封失效,开始漏风。更换密封需要高炉休风才能进行,不仅影响生产,而且更换油浸石棉盘根不方便,换后最多使用二十几天又开始漏风。
阀杆处密封简图2 原因分析在多次更换阀杆密封并对其失效状况进行分析以后,我们认为有以下几种原因:(1)环境因素:由于热风温度高,油浸石棉盘根中的油质被蒸发,从而密封失效。(2)人为因素:操作人员维护不及时,使得密封处润滑油不足,造成密封不严。(3)密封材料自身因素:油浸石棉盘根不适用于该工况环境。3 改进措施及效果针对上述分析原因,我们认为最主要的是油浸石棉盘根不适用于该工作环境。因此,我们决定对密封材料进行改进。根据此处的工况要求密封材料必须满足下列特点:(1)适用于较高温度环境;(2)便于维护;(3)寿命长,维修方便。因此,我们采用了PTFE(聚四氟乙烯)复合材料,即用PTFE添加石墨、二硫化钼等材料合成。使其具有减摩、耐磨、自润滑、耐蚀、耐热、耐老化和线膨胀系数低等优点。为了便于安装更换,将其做成切口45°的剖分密封圈。自1995年3月使用PTFE复合材料代替油浸石棉盘根,近两年来的实践证明效果很好,寿命长达1a左右,且良好的自润性使得维护简便。(亓玉敏)