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【摘要】本论文是浮子的加工工艺,浮子装置能够对油液液面高度以及液面高度变化进行自动测量,方案设计已经通过,论文重点为浮子加工工艺部分,针对钛合金中心浮子机械加工进行研究,该装置填补了国内对进口液位计校准的空白。
【关键词】液位计;浮子;钛合金;校准装置
引言
自动校准装置是校验现有液位计的测量精度,对现有液位计实现自动化的测量、校准比对,制定校准液位计的统一标准。在我国属首例,具有很好的经济效益和社会效益。
1、方案设计
设计是把一个小镜子放入实验装置中,放入油液液面上随着液面升降上下运动,通过小镜子的高度变化改变其反射光的线路,从而通过光学原理来间接测量储油装置中的油品液位高度,实验装置示意图1.1。
2、中心浮子的设计
设计中考虑装置的浮力,装置的体积,材料等选择确立采用钛合金材料,精确确定中心浮子的外形尺寸见图2.1。考虑到钛合金强度高而密度又小,机械性能好,另外,钛合金的工艺性能差,钛合金材料是目前较难加工的材料之一,因其热传导系数小、比热低、化学性能活泼等特点,给机械加工带来一定难度。在热加工中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质,还有抗磨性差,生产工艺复杂[1]。最后把中心浮子分三个部分加工。再进行焊接等处理。
3、中心浮子浮子制造工艺流程
3.1中心浮子制造分为三段,如图3.1所示,具体制造流程为
1)顶部封闭段制造工艺:机械加工外形,钻制螺纹M6*0.8
2)下部尾段制造工艺:机械加工外形及螺纹M95
3)中间段圆筒制造工艺:采用δ1.5mm厚钛板进行滚弯,热校型圆筒圆度,最后进行真空氩弧焊
4)三部分加工、成形后,进行对合真空氩弧焊接,最后进行真空稳定热处理校型。
3.2钛合金的机械加工
钛合金切削应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料,YG类硬质合金比较合适[2]。切削中采用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量。在满足工艺要求和工艺系统刚度许可的条件下,选用尽可能大的吃刀量,以提高加工效率。为保证加工精度和表面粗糙度,应留0.1~0.2mm精加工余量。切削液以水溶性切削液较为合适。
机械加工示例:螺纹M6*0.8宜采用丝锥钻制螺纹,该螺纹属于非标细牙螺纹,钻螺纹则改为M6*0.75标准螺纹,否则需要车床进行内螺纹的车削。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,螺旋角选的大一点,可在45度左右,切削锋利一些,防止切屑粘在小孔内难清洗[2]。
3.3钛合金焊接
钛合金焊接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷,在常温下,钛合金比较稳定。在焊接过程中,液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用。随着温度的升高,钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆化,是影响焊接质量的极为重要的因素。实验装置已经加工完,进行实验的图片如图3.2,装置的精确度需要反复的验证。
4、结束语
该自动校准装置浮子的研制,钛合金工艺部分的设计基本上符合了设计题目的要求。该实验装置已经加工完成。也符合其功能上的要求。
参考文献
[1]单小君.金属材料与热处理[M].中国劳动社会保障出版社,2001.1.
[2]李富长,宋祖铭,杨典军 钛合金加工工艺技术研究:新技术新工艺[j]2010年第05期.
[3]唐应谦.数控加工工艺学[M].中国劳动社会保障出版社.
【关键词】液位计;浮子;钛合金;校准装置
引言
自动校准装置是校验现有液位计的测量精度,对现有液位计实现自动化的测量、校准比对,制定校准液位计的统一标准。在我国属首例,具有很好的经济效益和社会效益。
1、方案设计
设计是把一个小镜子放入实验装置中,放入油液液面上随着液面升降上下运动,通过小镜子的高度变化改变其反射光的线路,从而通过光学原理来间接测量储油装置中的油品液位高度,实验装置示意图1.1。
2、中心浮子的设计
设计中考虑装置的浮力,装置的体积,材料等选择确立采用钛合金材料,精确确定中心浮子的外形尺寸见图2.1。考虑到钛合金强度高而密度又小,机械性能好,另外,钛合金的工艺性能差,钛合金材料是目前较难加工的材料之一,因其热传导系数小、比热低、化学性能活泼等特点,给机械加工带来一定难度。在热加工中非常容易吸收氢氧氮碳等杂质,还有抗磨性差,生产工艺复杂[1]。最后把中心浮子分三个部分加工。再进行焊接等处理。
3、中心浮子浮子制造工艺流程
3.1中心浮子制造分为三段,如图3.1所示,具体制造流程为
1)顶部封闭段制造工艺:机械加工外形,钻制螺纹M6*0.8
2)下部尾段制造工艺:机械加工外形及螺纹M95
3)中间段圆筒制造工艺:采用δ1.5mm厚钛板进行滚弯,热校型圆筒圆度,最后进行真空氩弧焊
4)三部分加工、成形后,进行对合真空氩弧焊接,最后进行真空稳定热处理校型。
3.2钛合金的机械加工
钛合金切削应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好、抗弯强度高、导热性能好、与钛合金亲和性差的刀具材料,YG类硬质合金比较合适[2]。切削中采用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量。在满足工艺要求和工艺系统刚度许可的条件下,选用尽可能大的吃刀量,以提高加工效率。为保证加工精度和表面粗糙度,应留0.1~0.2mm精加工余量。切削液以水溶性切削液较为合适。
机械加工示例:螺纹M6*0.8宜采用丝锥钻制螺纹,该螺纹属于非标细牙螺纹,钻螺纹则改为M6*0.75标准螺纹,否则需要车床进行内螺纹的车削。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,螺旋角选的大一点,可在45度左右,切削锋利一些,防止切屑粘在小孔内难清洗[2]。
3.3钛合金焊接
钛合金焊接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷,在常温下,钛合金比较稳定。在焊接过程中,液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用。随着温度的升高,钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆化,是影响焊接质量的极为重要的因素。实验装置已经加工完,进行实验的图片如图3.2,装置的精确度需要反复的验证。
4、结束语
该自动校准装置浮子的研制,钛合金工艺部分的设计基本上符合了设计题目的要求。该实验装置已经加工完成。也符合其功能上的要求。
参考文献
[1]单小君.金属材料与热处理[M].中国劳动社会保障出版社,2001.1.
[2]李富长,宋祖铭,杨典军 钛合金加工工艺技术研究:新技术新工艺[j]2010年第05期.
[3]唐应谦.数控加工工艺学[M].中国劳动社会保障出版社.