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三偏心蝶閥密封面聯動磨削的運動特性分析

腾讯分分   發布時間:2018-08-17  瀏覽次數:1237
以下列舉了四種密封面成形的磨削方式,如圖1所示。從圖中可以看出四種磨削運動過程各有特點。圖1a為采取成形砂輪,砂輪面完全覆蓋磨削軌跡,磨削過程為砂輪旋轉運動的同時進行橫向進給。圖1b同樣為采取成形砂輪,砂輪面略大于閥體密封面寬度,磨削過程為砂輪旋轉運動,同時沿密封面圓錐母線進行上下運動(角度插補),并進行橫向進給。圖1c為采取傳統平行砂輪,砂輪主軸旋轉一定角度(密封面圓錐母線平行),砂輪面覆蓋磨削軌跡,磨削過程為砂輪旋轉運動,并進行橫向進給。圖1d為同樣采取傳統的平行砂輪,砂輪主軸旋轉一定角度(密封面圓錐母線平行),砂輪面略大于閥體密封面寬度,運動過程為砂輪旋轉運動,同時砂輪沿圓錐母線上下運動并與密封面同步(即運動過程中砂輪面不脫離閥體密封面),并進行橫向進給,即砂輪與工件進行聯動磨削。四種磨削方式各有其優缺點,同時對機床的要求也各不相同。圖1a到圖1c的運動過程相對比較簡單。圖1a與圖1c密封面的最后成形完全取決于砂輪面本身的形狀,同時在磨削過程中工件對砂輪的反作用力的著力點時刻在變化,砂輪主軸容易疲勞破壞。圖1b在磨削過程中為斷續磨削,存在沖擊,砂輪主軸容易疲勞的同時閥體密封面的成形也不是很好。圖1d為砂輪與工件進行聯動磨削,沒有圖1a到圖1c的影響,砂輪主軸受力恒定且不存在沖擊。但是要完成此聯動磨削,并不容易,一是對機床的要求比圖1a到圖1c的要高,機床c軸(工作臺主軸)能準確定位,且能與z軸能建立聯動關系,同時機床b軸(主軸的旋轉軸,即形成β角)定位準確。二是聯動運動相對復雜,完成聯動數控編程必須要有明確的幾何數學關系。所以求解砂輪移動速度v與工件的旋轉角度θ的幾何數學關系是完成聯動磨削的必要條件。所以以下著重對圖1d的聯動磨削運動特性進行分析研究。
三偏心蝶閥作為一種高性能閥門,在各個行業應用越來越廣,對其密封面的質量要求也越來越高,密封面的高質量加工一直是國內行業中的難點,各企業對三偏心蝶閥密封面的磨削方式基本上還處于摸索階段,尤其是聯動磨削在國內基本上沒有成功的案例。
由于三偏心蝶閥密封面形狀的特殊性,密封面為一個圓錐的斜截面,傳統的研磨方法在其上都不易實現,對密封面的最終成形國內的廠家基本上都是采取的車削方式。車削加工的局限性致使了產品性能無法進一步提高,研究新的磨削設備與磨削方式,提高產品的密封性能一直是各個廠家正在研究的課題。
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