原有的船舶機(jī)械設(shè)備零件加工中,由于切削刀具的磨損導(dǎo)致零件的輪廓曲線存在誤差,因此對(duì)數(shù)控技術(shù)在船舶機(jī)械設(shè)備加工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。在加工過(guò)程中,確定工藝路線,將數(shù)控車床和數(shù)控銑床不同規(guī)格的切削刀具聯(lián)合使用,確定切削刀具的材質(zhì),優(yōu)化背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速和切削速度這3個(gè)切削參數(shù),設(shè)計(jì)走刀路線,控制刀具的切入點(diǎn)和切入量,實(shí)現(xiàn)數(shù)控走刀的高精控制。通過(guò)對(duì)比2種工藝加工的零件精度,設(shè)計(jì)的工藝加工出的零件尺寸的正態(tài)分布圖概率密度更高,尺寸分布范圍較小,說(shuō)明相對(duì)原工藝的加工精度有明顯提高。 

【文章來(lái)源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(12)北大核心

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【部分圖文】：

機(jī)械設(shè)備零件設(shè)計(jì)圖Fig.2Designdrawingofmechanicalequipmentparts

藝制造的零件測(cè)量尺寸的算術(shù)平均值為4.994，標(biāo)準(zhǔn)差為0.075，本文工藝制造的零件測(cè)量尺寸的算術(shù)平均值為4.997，標(biāo)準(zhǔn)差為0.034。根據(jù)計(jì)算出的數(shù)據(jù)繪制正態(tài)分布曲線，如圖3所示。在圖3所示的正態(tài)分布曲線中，算術(shù)平均值影響的是曲線的位置，標(biāo)準(zhǔn)差影響曲線的形狀。對(duì)比圖3（a）和圖3（b）可以發(fā)現(xiàn)，圖3（b）的曲線形狀更為集中，概率密度更高，優(yōu)化后的現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)差較小，機(jī)械設(shè)備零件中的圓弧加工尺寸分布范圍較小，也就是說(shuō)明相對(duì)原工藝的加工精度有明顯提高。圖3實(shí)驗(yàn)結(jié)果正態(tài)分布圖Fig.3Normaldistributionofexperimentalresults3結(jié)語(yǔ)面對(duì)船舶機(jī)械設(shè)備制造對(duì)數(shù)控技術(shù)的不斷研發(fā)和使用，今后的船舶機(jī)械設(shè)備制造業(yè)水平會(huì)得到更好的提高。本文通過(guò)分析原有制造工藝的缺陷，根據(jù)加工的機(jī)械設(shè)備零件的加工特征，利用數(shù)控技術(shù)改進(jìn)加工工藝，對(duì)工藝路線、切削參數(shù)和走刀路線進(jìn)行了深入研究。通過(guò)對(duì)比2種工藝加工的零件精度，設(shè)計(jì)的工藝加工出的零件尺寸的正態(tài)分布圖概率密度更高，尺寸分布范圍較小，說(shuō)明相對(duì)原工藝的加工精度有明顯提高。參考文獻(xiàn)：婁凱.淺析數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造的融合[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2019,37(04):215+217.[1]申慶偉,史金蘭,張永峰.增壓器軸承體的數(shù)控加工優(yōu)化[J].機(jī)械制造,2019,57(03):76–78.[2]徐志強(qiáng),尹韶輝,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),等.在線電解修整磨削與化學(xué)機(jī)械拋光相結(jié)合的藍(lán)寶石基片組合加工技術(shù)[J].中國(guó)機(jī)械工程,2018,29(11):1310–1315.[3]·216·艦船科學(xué)技術(shù)第42卷

些設(shè)備的功能不同，各個(gè)零部件的勾結(jié)復(fù)雜且尺寸大小也不同，相對(duì)于普通機(jī)械加工的難度更大。因此本文將數(shù)控車床和數(shù)控銑床聯(lián)合使用，利用多種規(guī)格的車刀和銑刀來(lái)加工舶船機(jī)械設(shè)備零件[2]。在加工之前要確定各零件表面的機(jī)械加工方法，對(duì)加工階段進(jìn)行劃分。對(duì)于舶船機(jī)械設(shè)備中的零件來(lái)說(shuō)，很多都是單件小批量的生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)的工藝路線如圖1所示。圖1機(jī)械加工工藝路線Fig.1Processrouteofmachining在圖1的工藝路線中，采用了2種規(guī)格的銑刀進(jìn)行加工，ψ12銑刀主要用于粗加工，利用ψ8銑刀進(jìn)行精加工，能夠保證加工過(guò)程中銑刀在零件的直邊和曲線邊之間的過(guò)渡平穩(wěn)，避免刀具之間的硬性接觸，減小誤差。1.2優(yōu)化切削參數(shù)在機(jī)械設(shè)備的加工過(guò)程中，切削參數(shù)直接影響設(shè)備的加工質(zhì)量和效率�？紤]到舶船機(jī)械設(shè)備中零件的加工需要，選擇高速鋼和硬質(zhì)合金剛2種材質(zhì)的道具進(jìn)行切削，這2種刀具的物理力學(xué)性能如表1所示。表1兩種刀具的物理力學(xué)性能Tab.1Physicalandmechanicalpropertiesofthetwotools參數(shù)高速鋼刀具硬質(zhì)合金剛刀具硬度62~70HRC89~94HRA密度/g·m38.0~8.88.0~15抗彎強(qiáng)度/G·Pa11.96~5.880.9~2.45沖擊韌性kj·m298~58829~58熱導(dǎo)率W/（m·k）116.7~25.116.7~87.9耐熱性/℃600~700800~1000wa表1中的高速鋼刀具在抗沖擊振動(dòng)性能更好，適合加工大部分的金屬材料，硬質(zhì)合金刀具耐磨性和耐高溫性能比較好，比高速鋼刀具的切削速度更快，因此在切削過(guò)程中2種刀具需要配合使用[3]。切削參數(shù)主要包括背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速和切削速度。背吃刀量的計(jì)算公式為：wa=d1d22。(1)d1d2n式中：為工件待

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺析數(shù)控技術(shù)與機(jī)械制造的融合[J]. 婁凱.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2019(04)
[2]增壓器軸承體的數(shù)控加工優(yōu)化[J]. 申慶偉,史金蘭,張永峰.  機(jī)械制造. 2019(03)
[3]在線電解修整磨削與化學(xué)機(jī)械拋光相結(jié)合的藍(lán)寶石基片組合加工技術(shù)[J]. 徐志強(qiáng),尹韶輝,姜?jiǎng)購(gòu)?qiáng),朱科軍.  中國(guó)機(jī)械工程. 2018(11)



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