加工方案

加工方案（共10篇）

加工方案 篇1

摘要：在数控车加工过程中, 经常碰到一些薄壁零件的加工。本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择, 结合在教学实践中的实例设计出加工方案。

关键词：薄壁零件,工艺分析,加工方案

1 薄壁工件的加工特点

车薄壁工件时, 由于工件的刚性差, 在车削过程中, 可能产生以下现象。

1.1 因工件壁薄, 在夹压力的作用下容易产生变形。

从而影响工件的尺寸精度和形状精度。当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时, 在夹紧力的作用下, 会略微变成三角形, 但车孔后得到的是一个圆柱孔。当松开卡爪, 取下工件后, 由于弹性恢复, 外圆恢复成圆柱形, 而内孔则如图2所示变成弧形三角形。若用内径千分尺测量时, 各个方向直径D相等, 但已变形不是内圆柱面了, 这种现象称之为等直径变形。

1.2 因工件较薄, 切削热会引起工件热变形, 从而使工件尺寸难以控制。

对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件, 如在一次安装中连续完成半精车和精车, 由切削热引起工件的热变形, 会对其尺寸精度产生极大影响, 有时甚至会使工件卡死在夹具上。

1.3 在切削力 (特别是径向切削力) 的作用下, 容易产生振动和变形, 影响工件的尺寸精度, 形状、位置精度和表面粗糙度。

2 减少和防止薄壁件加工变形的方法

2.1 工件分粗, 精车阶段粗车时, 由于切削余量较大, 夹紧力稍大些, 变形也相应大些;

精车时, 夹紧力可稍小些, 一方面夹紧变形小, 另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2.2 合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时, 刀柄的刚度要求高, 车刀的修光刃不易过长 (一般取0.

2~0.3mm) , 刃口要锋利。

2.3 增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。

使接触面增大, 让夹紧力均布在工件上, 从而使工件夹紧时不易产生变形。

2.4 应采用轴向夹紧夹具车薄壁工件时, 尽量不使用径向夹紧, 而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。

工件靠轴向夹紧套 (螺纹套) 的端面实现轴向夹紧, 由于夹紧力F沿工件轴向分布, 而工件轴向刚度大, 不易产生夹紧变形。

2.5 增加工艺肋

有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋, 以增强此处刚性, 使夹紧力作用在工艺肋上, 以减少工件的变形, 加工完毕后, 再去掉工艺肋。

2.6 充分浇注切削液通过充分浇注切削液, 降低切削温度, 减少工件热变形。

3 数控车削薄壁件参数选择

数控车床进行薄壁件加工时, 具有较大的优势, 对于直径较小 (φ160mm以内) , 长度短 (250mm以下) , 壁厚为2-2.5mm的薄壁工件, 可以一次性车削成型。但应注意不要夹持在薄壁部位, 同时应选择合适的刀具角度, 具体的刀具角度如下。

3.1外圆精车刀

Kr=90°～93°, Kr’=15°α0=14°～16°, α01=15°, γ0适当增大, 刀具材料为YW1硬质合金。

3.2 内孔精车刀

Kr=60°, Kr1=30°, γ0=35°α0=14°~16°, α01=6°~8°, λs=5~6°, 刀具材料为YW1硬质合金。

3.3 精加工车削参数Vc=160m m/m in, f=0.1m m/r, αp=0.2~0.4m m。

通过以上分析, 本例的薄壁工件可采用悬臂装加的方式进行加工。

4 加工薄壁件难点分析

本例工件除了加工薄壁件的难点外, 还有加工内凹半圆?外凸半圆以及T型槽的加工难点。对于内凹半圆, 采用R3的圆弧形车刀进行加工;对于外凸半圆, 则采用外切槽刀进行加工;对于T形槽, 则采用35°菱形刀片机夹式车刀进行加工, 其主偏角取93°, 副偏角取52°。

5 薄壁组合件加工方案

本例加工薄壁组合工件如图8所示, 加工方案如下:

5.1 加工件3右侧内外轮廓如图5所示, 注意先加工外轮廓, 再加工外轮廓, 保证φ58, ф52外圆尺寸, 同时保证ф48, φ23内孔和内锥孔的精度要求。

5.2 掉头装夹, 以φ23内孔表面作为校正面进行校正, 加工件3左侧外轮廓及内锥孔, 保证各项精度要求。

5.3 加工件2左侧内孔及外圆台阶如图6所示, 保证φ70外圆尺寸, 同时保证φ48, ф58内孔和M56×2-6H内螺纹的精度要求, 用件3与之螺纹旋和, 保证配合精度要求。

5.4 拆除件2, 加工件1左侧内外轮廓如图7所示, 先加工外轮廓再加工内轮廓, 注意薄壁件的悬臂加工以及外凸半圆和内凹半圆的加工刀具及加工方式。

5.5 掉头采用一夹一顶的方式装夹件1, 加工件1右侧外轮廓, 保证φ58, φ48, φ23, φ16的外圆尺寸及M56×2-6g的外螺纹尺寸的精度要求。

5.6 不拆除件1, 用螺纹连接方式安装件2, 加工件2外轮廓, 保证φ80外圆及T形槽的各项精度要求。

5.7 拆下件1, 以件2的Ф80的外圆作为装夹表面, 校正Ф48内轮廓后加工件2左侧内轮廓, 保证Ф58内孔和M56×2-6H内螺纹的精度要求, 用件3和件1与之试配, 保证配合精度要求;如图8所示。

5.8 拆下工件, 去毛倒棱, 进行工件组合并进行自检。本例的关键是进行合理的工艺分析, 选择合理的加工方案, 合理的选择刀具及切削参数, 而工件的编程难度不大, 这里就不再做叙述。

6 结语

本文阐述了薄壁工件的加工特点, 减少和防止加工变形的方法, 加工难点分析以及数控车削薄壁件参数的选择, 确定了薄壁组合件加工方案。经生产实践证明, 该加工方案切实可行, 能保证薄壁组合件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度和装配质量都满足图纸要求, 可为类似零件和产品的机械加工提供一定的借鉴。

参考文献

[1]刘立.数控车床编程与操作.北京:北京理工大学出版社.2006.8.

[2]职业技能鉴定教材编审委员会.车工.北京:中国劳动出版社.2004.7.

[3]穆国岩.数控加工编程与操作.北京:机械工业出版社.2008.8.

加工方案 篇2

为了做好“石阡苔茶”市场对接，跟进北京市场销售和售后服务，保持稳定的货源供应。特制定该生产计划：

一、生产原则和任务：

（一）生产原则：资源利用最大化原则，将我县茶园的幼嫩新梢全部组织采收下树，提高茶青下树率和加工设施的加工效率。简化加工工艺原则：依据各地加工条件和技术习惯取各状态，采取多工艺路线加工，包括绿茶、红茶、白茶各茶类加工。

风险消化原则：各厂购入茶青价格以2元/斤计算，加工产品为茶叶局引导，加工企业以保底价10元/斤收购干茶。

茶厂自愿原则：在宣传发动条件下，由加工厂自主决定参与该批产品加工。

依靠群众原则：严格做到精心组织，广泛动员，茶农全民参与，齐心聚力做好该批产品生产。

（二）目标任务：

以市场需求为中心，解决北京市场签约门面六个月的茶叶供应量，预计各类茶叶10万斤。茶叶生产总值100万元，帮助茶农增收80万元。

二、推进措施

（一）分解指标，明确任务

全县按2013年各乡镇成龄茶园，半投产茶园存量分配最低任务。其各乡镇对完成和落实辖区内任务负总责，乡镇茶管站具体抓宣传到

位。

（二）强化责任，狠抓落实

（三）严格把控，保证质量

（四）统一尺度，加大培训

（五）沟通信息，加强调度

三、保障办法

（一）组建机构，加强领导

（二）加大督促，保持进度

（三）统筹工作，严格考核

四、配套政策

（一）干茶交售与货款回笼保障。

（二）价格固守与利益保障。

1.茶青价格

2.干茶价格

3.各方利益机制

浅谈数控车床编程加工方案的确定 篇3

关键词：加工方案 零件图 原则

一、要对零件图纸进行分析

1.分析零件图的完整性。构成零件的几何要素为点、线和面，要分析这些几何要素之间的关系是否明确和充分。

2.分析零件图的正确性。有的零件图在零件设计人员标注的时候比较“苛刻”，以至于出现自相矛盾的情况。如单个尺寸累加与总长不符，锥度与标注尺寸不对应，等等。当遇到这种情况时要及时与零件设计人员核对。

3.分析零件图的尺寸标注方式。零件的标注主要有同一基准标注和局部分散标注等。对于不同的标注方式，应该采用不同的编程方法。否则，会造成程序的冗长和不方便。

4.分析零件图的技术要求。要注意零件的技术要求是否合理，在现有加工条件下能否加工，是否需要对加工作出改变等等。如有同轴度要求的外圆要一刀車出，尽量不要调头车削等等。

二、要根据加工方案的基本原则确定加工工艺

加工方案又称工艺方案，数控机床的加工方案包括制订工序、工步及走刀路线等内容。在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制订加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。制订加工方案的一般原则为：先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。

1.先粗后精。为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工序，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量（如图3-4中的虚线内所示部分）去掉，同时尽量满足精加工的余量均匀性要求。

当粗加工工序安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，则可安排半精加工作为过渡性工序，以便使精加工余量小而均匀。

在安排可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。

2.先近后远。这里所说的远与近，是按加工部位相对于对刀点的距离大小而言的。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远有利于保持毛坯件或半成品件的刚性，改善其切削条件。

3.先内后外。对既要加工内表面（内型、腔），又要加工外表面的零件，在制订其加工方案时，通常应安排先加工内型和内腔，后加工外表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖的耐用度易受切削热影响而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。

4.走刀路线最短。确定走刀路线的工作重点，主要用于确定粗加工及空行程的走刀路线，因精加工切削过程的走刀路线基本上都是沿其零件轮廓顺序进行的。走刀路线泛指刀具从对刀点（或机床固定原点）开始运动起，直至返回该点并结束加工程序所经过的路径，包括切削加工的路径及刀具引入、切出等非切削空行程。在保证加工质量的前提下，使加工程序具有最短的走刀路线。这样不仅可以节省整个加工过程的执行时间，还能减少一些不必要的刀具消耗及机床进给机构滑动部件的磨损等。优化工艺方案除了依靠大量的实践经验外，还应善于分析，必要时可辅以一些简单计算。

三、要确定加工路线与加工余量的关系

在数控车床还未达到普及使用的条件下，一般应把毛坯件上过多的余量，特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时，则要注意程序的灵活安排。安排一些子程序对余量过多的部位先作一定的切削加工。

1.对大余量毛坯进行阶梯切削时的加工路线。

2.分层切削时刀具的终止位置。

参考文献：

[1]张丽华，马立克.数控编程与加工技术[M].大连：大连理工大学出版社，2004：72-73.

模型飞机加工工艺方案探讨 篇4

关键词：模型飞机,加工工艺,方案,探讨

该模型飞机是为某中职学校招生宣传用产品,针对所设计的飞机模型具有设计精致,曲面薄且匀称流畅的风格。该产品该文重点研究机身的加工,像尾翼、引擎等部分可以单独加工,通过镶件的形式叠加上去)上、下表面均为曲面。针对本产品,上、下表面均为曲面过渡,如何把它加工出来?这样一个产品能不能一次性把它加工出来呢?由于飞机表面都需要加工,如先加工一面,再加工另一面的时候,由于飞机机翼的厚度较薄所承受的切削力有限以及反面加工的时候,这给产品的分中带来了很大的麻烦,是否需要做一个配套的夹具会比较好呢?带着这些问题,结合实际充分发挥数控加工的功能,科学的设计、安排加工工艺,逐步解决上述难题。

1 任务要求

(1)样品的外形面要求光洁美观、具有可观赏性;

(2)数量:1件(单件小批量生产)

(3)材料:45#钢。

2 工艺分析及加工

(1)零件结构。

该工件的特点是由曲面组成,外观设计及造型突出流线型,让人感觉舒畅(见机身上表面、下表面图)。由于引擎、尾翼等零件通过镶件的形式叠加,这里不做介绍我们重点考虎机身的加工。附飞机整体装配图及机身图如图1、图2。

从上图中可以看出该零件加工具有一定的难度,需要一系列的工艺技术来解决装夹和进刀量等加工问题。

(2)零件工艺分析

①确定先需要加工的面

由于该零件的外形表面具有表面质量要求,所以先加工下表面,再加工上表面(利用夹具装夹来加工,且下表面有一平面,设计夹具时可以利用此平面进行装夹定位)。

②为零件设计装夹固定工艺螺栓孔

在加工该产品时,如先加工出飞机模型的下表面,再加工上表面时零件将难以装夹,为此需针对该零件设计一个专用的夹具。但飞机模型中没有与夹具相联结的螺丝固定孔,所以先考虑在飞机机身下表面事先加工出几个用于联结、固定机身与夹具的工艺螺丝孔,且这几个孔又是主引擎、副引擎与机身的联结、固定的螺丝孔。这样既可以保证对中配合,又可以在加工上表面时,由于夹具表面与工件的上表面的贴合支撑,保证其受力。其设计如图3所示。

③夹具设计。

该飞机模型的上表面主要是圆弧面,只有通过面接触才能较好的对零件进行固定。通过3D软件的一些分型手段,将夹具设计成如图4所示,夹具与飞机下表面装配示意图如图5。

(3)加工。

①先加工飞机下表面。

利用数控加工中心加工完下表面后,分中找到相应孔位用4.2的钻头手动钻出孔位(考虑此孔为工艺孔而已不必做得太大,攻M5的螺纹孔)。加工程序及加工图如图6、图7。

②然后加工夹具。

利用数控铣将夹具加工出来,根据要求加工出6的孔,用于螺栓装夹。夹具加工程序及加工图如图8、图9。

之后在夹具上找出与机身相配合的地方,用6的钻头钻出6的钻,用M5的螺丝将夹具与机身固定起来。

③最后加工飞机上表面。

在加工飞机上表面时,因飞机模型在加工时下表面时留有大量的余量,这时如直接将飞机模型下表与夹具固定起来加工的话,会造成一种现象那就是加工余量太大,造成加工时间过长。针对这种情况我们可以通过划线(可以沿着所画线钻排孔)打排孔,然后将多余料(所画线之外的残料)去除之后再与夹具贴合。(见图10)

然后再利用加工中心将所需的的飞机上表面加工出来,加工之前考虑到飞机模型在去除残料之后的四周表面可能不光洁,之前在加工夹具的时候我们适当将夹具表面加工深度可以适当大点,这样在与飞机模型贴紧后对刀。加工程序及加工图如图11、图12。

3 结语

使用专用夹具装夹,由于加工精度较高重复定位精度较高。也间接的提高效率,很快就将样品加工完毕。学无止境,今后还需要努力学习工作,使自己成为一名永不落伍的专业技术人员。

参考文献

[1]于华.数控机床的编程及实例[M].北京:机械工业出版社,1999.

[2]任仲贵.CAD/CAM原理[M].北京:清华大学出版社,1994.

机加工车间工资方案1 篇5

一、基本工资：920元（以23天基准计算，超过23天按1.5倍计算，26天基本工资为1100元，以上工资基准是以主工序加副工序确定的，只有主工序或副工序会进行适当调整）。

二、岗位技术津贴：50—750元

止口

环槽

镗孔

精车 1级：

300元

340元

400元

400元 2级：

350元

390元

450元

450元 3级：

400元

440元

500元

500元 4级

450元

490元

550元

550元 5级

500元

540元

600元

600元 6级

650元

690元

750元

750元 级别要求：

（只有副工序按同一级别最低标准减50--150元计算）

1级：经过一个月理论学习和实践培训，能独立操作，能自主检测。2级：能独立维护保养机床，连续2个月没有批量废品。3级：能独立对刀，尺寸调整，连续3个月没月批量废品。4级：能完全自主调整机床，自主换胎，生产效率及废品率能达到规定要求。

5级：能对质量事故进行有效分析与改进，两道主工序能达到完全自主调整机床，自主换胎，生产效率及废品率能达到规定要求。6级：对生产线全工序能达到完全自主调整机床，自主换胎，生产效

率及废品率能达到规定要求。

说明：

1、级别评定采取车间主任上报及个人申请相结合方针。1到3级采取车间主任认定，副总经理批准，报人力资源部备案；4到6级采取车间主任认定，副总经理与人力资源部共同考核，总经理批准。

2、车间主任安排工序间调动，按较高级别计算。

3、级别工资按26天计算。

三、工龄补贴

每年每月加50元，最高200元。

四、全勤奖

100元

请假4小时（含）以上全勤奖为0，迟到或早退一次计请假2小时，旷工一次全勤奖为0。

五、生产效率奖：完成生产部的生产计划奖励180元。

六、质量资金

100—300元

全线换胎次数小于等于3次，加废率小于2.5%，小于等于4次，加废率小于2.75%，大于等于5次，加废率小于3%，全线全月没有批量废品（单工序小于10%，全工序小于20%），配套率单组大于60%，双组大于80%，每一个月全线每人奖100元，连续第二个月全线每人奖200元，连续第三个月全线每人奖300元。达不到条件一次归零；对于个人拿不到全勤奖，质量奖金为0。

七、工资定额计算

1、生产部安排周生产计划，要求六天完成，每周放假一天，完不成生产计划，周日可申请加班。

2、工资计算：产量按整条线计算，计算每条线的工时。

3、加废过废扣款：产量800只/班以上每只扣0.1元，产量800只/班以下每只扣0.15元；过废按加废3倍计算。

4、副品或超计划产品：修活产品或副品或超计划产品不扣款也不计产量。

5、铸造废品率：全月按

5%计算，超过

数控机床加工大型曲轴方案 篇6

工艺方面

曲轴是发动机的重要零件, 其连杆颈与连杆的大头孔相连接, 而连杆的小头孔与气缸的活塞连接, 形成一个曲柄滑块运动机构, 因而对曲轴的加工要求很高, 以确保这一运动机构运转平稳、无噪声等要求。

1.加工难点分析

小型曲轴零件加工相对较易, 而大型曲轴零件 (见图1) 会带来一系列加工难题。

加工部位为铣左、右端面、面上的中心孔及周边孔, 腹板上的面、周边孔、配重面及其上孔等, 曲轴全长为5860mm, 直径598mm, 轴颈290mm。诸如此类大型的曲轴零件, 在原有数控设备上根本无法将上述加工部位一起加工。原来用的加工方式为用一台专用机床来加工曲轴两端面及其上的各孔, 配重面及其上孔等垂直于轴线的加工部位由一台卧式数控机床来加工。

2.解决方案

如果从机床附件、工装及工具角度进行开发利用, 就会化解加工大型曲轴的难题, 将只能用专用机床加工的问题, 转成为普通数控设备配以相应机床附件的方式完成。这样即使更换被加工零件 (比如要加工机体零件) , 只要在设备加工的范围内, 设备即可转为对换型零件的加工。并且由于组合而成的加工方式可适用一系列零件加工, 同时由于在机床附件及工装工具上的投入较少, 因而减少了用于采购专用设备等带来的高生产成本。因为采购专机设备的成本往往高于通用机床的成本, 并且产品一但变形, 专用机床也就没有了使用价值。

刀具方面

选择加工刀具分为三部分, 一部分采用传统的刀柄加标准的刀具, 这一部分为刀具直接放在机床主轴上 (见图2) 。

第二部分选用深孔钻刀具 (见图3) , 加工端面中心孔时, 先用钻头钻35~40mm深的导向孔, 然后再利用枪钻钻刃的独特结构起到自导向作用, 使枪钻钻头通过导向孔进行曲轴端面中心孔的钻削。用枪钻加工的优势在于它能够连续进给, 转速较高, 在高压内冷 (此刀具用的是外冷转内冷) 的作用下刀具无需中途退刀排屑, 切削液通过钻头中间的通道到达切削部位, 并将切屑从排屑槽带出工件表面, 这样的切削加工既保证了曲轴零件的加工精度, 又缩短了切削时间。

最后一部分是放在扁形动力直角铣头上加工的刀具 (见图4) , 这时将机床主轴收回, 在滑枕上安放直角铣头, 将刀具放在直角铣头上, 刀具柄部适应直角铣头的夹持刀具。

机床方面

至目前国内曲轴生产线许多仍由普通机床和专用机床组成, 生产效率和自动化程度相对较低。传统曲轴制造模式, 有的是用专用机床, 比如两端钻孔的专用机床, 这种加工方式被加工零件的加工位置比较有局限性, 并且零件的品种只能在小范围变动, 然后再用专用机床或其他机床加工另外一面, 这样各被加工位置相互位置度精度不高。

曲轴制造技术在数控加工技术提升的带动下得到了迅猛发展, 为了提升企业的竞争力, 越来越多的曲轴加工选择以数控加工为主体, 取代了以普通机床加专用机床为主的加工模式。数控加工曲轴精度高, 制造周期短, 可以加工批量系列曲轴 (专机只能加工一种至几种曲轴) , 使得加工范围很广泛。

然而数控机床加工中小规格的曲轴, 由于其规格大小在机床加工范围内, 工作台可360°回转, 机床可加工曲轴件在回转范围内的任意加工部位。在使用诸如SIEMENS840D CNC控制系统, 通过输入曲轴的基本参数, 即可自动生成加工程序, 可以对曲轴进行自动加工 (见图5) , 这样加工后的曲轴效率高、精度好。

若曲轴零件结构较大, 形状复杂, 技术要求高, 它很难在一般数控机床上回转加工, 为了解决这些问题, 我们特制定并实施了曲轴的两端、腹板及配重面等的整体加工方案。

1.方案的组成及特点

本方案主要由一台TK6913B数控落地式铣镗床, 机床左侧为动力滑台, 右侧为立式转台及动力直角铣头、扁形动力直角铣头、工艺装备、加工用刀具、测头等组成 (见图6) , 这样数控机床可负责配重面及其上的孔, 再配动力直角铣头加工曲轴两端面及其上各孔、扁型动力直角铣头用以加工腹板面及其上的孔等, 动力滑台负责两端面上中心孔的加工, 这种组合后的加工方式可实现一次装夹多工位加工, 缩短了加工辅助时间、加工时间, 而且也使曲轴加工质量得到了提高, 精度很好的满足了曲轴图样的加工要求。

2.数控加工设备及附件

为了满足曲轴各工序的加工要求, 我们采用TK6913B数控落地式铣镗床 (见图7) , 工作台采用两块2000mm×4000mm平台组成。可加工曲轴件的大小要依据TK6913B机床技术参数而定。X轴行程8000mm, Y轴行程2000mm, Z轴行程700mm, W轴行程700mm。

夹具方面

1.夹具的设计

夹具以曲轴的主轴径定位, 用测头找轴向位置, 用测头找曲拐轴直径确定转角。由夹具两侧的中心架调整定位曲轴中心, 以满足一系列不同规格的曲轴加工需求, 中心高调好后, 曲轴在V形定位架上定位, 液压缸带动压板夹紧。制造夹具时要求几个V形定位架一起加工, 确保中心高一致, 公差为0.02mm, 夹具如图8所示。

1、3.自定心中心架2.V形定位架

2.夹具的调试与使用

首先测出工作台面至转台高度、V形定位架中心高, 然后修正夹具调整块进行调整, 调整至符合夹具设计图样要求后, 放上工件并找正找, 夹紧工件。主机加工曲轴的腹板面、配重面及上的各孔, 加工腹板、端面的孔时要用到角度头, 用立式转台回转分度加工圆周上各孔, 动力滑台加工左端面中心孔, 工件调头用动力滑台加工右端面中心孔。

测量方面

测量手段非常重要, 是解决加工质量的环节之一, 为了能够高效、精准地检测工件, 引用了测头 (柱状探针和球头探针, 见图9) , 用以测量曲轴轴向位置、测量连杆颈确定曲轴的角向位置, 测量曲轴大小头外圆确定法兰的中心位置和测量曲轴法兰端面及铣后平衡块的表面以确定孔的深度。雷尼绍测头安装在机床主轴上, 通过测头内的无线电反馈信号到接收器, 用以准确的反馈测量数据。此测头很好满足了曲轴的测量需求。

结语

通过对加工完后的曲轴进行检测, 完全达到了图样设计要求, 很好地解决了大规格曲轴在国产数控机床上的加工问题。用此方案加工与用普通方法加工相比较, 既很好地保证了曲轴的加工质量, 又提高了加工效率。

超细长螺杆的加工方案拟定 篇7

本文所提螺杆是某设备上关键零部件,用于精确升、降核燃料棒来控制发电量。由于工件的长度比较长,齿距尺寸精度及表面质量要求又高,加工起来相当困难。2008年,用户选用G-CNC6180/8000数控车床来加工此工件,系统Fanuc 0i-mateTD,作者承担该部件工艺方案拟定及样件试切,现将加工此部件的工艺总结,供各位同行参考。

工件简图如图1所示。

工件状态:此部件材料为不锈钢,全长深孔及各级外圆已加工完毕,校直后在G-CNC6180/8000数控上将所有齿形精加工出来。

要求如下:

(1)全长256齿中,任意25个齿的齿距累积误差为0.025mm;

(2)工件全长跳动0.05mm,弯曲度0.15mm。

2 问题的提出

(1)选择什么样的装夹方式,支承方式,如何解决接刀问题?

(2)如何解决热变形问题?

3 问题的分析

(1)本文所提的螺杆长径比L/D>150,属超细长轴,刚性很差。车削时,如果装夹不当,很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形,产生振动,从而影响加工精度和表面粗糙度。

(2)超细长轴的热扩散性能差,在切削热作用下,会产生相当大的线膨胀。

工件热变形伸长量可按下式计算:

△L=aL△t,

式中:a———材料线膨胀系数,1/℃;

L———工件的总长,mm;

△t———工件升高的温度,℃。

本文提到的螺杆长度7000mm,在室温28℃下加工,假如加工过程中切削热的原因使其温度升到35℃,则工件的热变形伸长量为:

△L=aL△t=16.6×10-6×7000×7=0.813mm,查表知,不锈钢的线膨胀系数(在20℃~100℃范围内)a=16.6×10-6。

可见如果主轴及尾座夹持方式选择不当,冷却不充分,则工件会因热变形而产生顶弯[1]。

(3)由于螺杆较长,中心扶架多,一次走刀时间长,刀具磨损大,因此切削刀具选择、接刀方式处理、机床Z轴驱动方式的选择是保证齿距累积误差的关键。

(4)由于在加工螺杆过程中需要使用跟刀架及中心扶架,而传统中心扶架刚性差、精度不够,难于保证0.05mm跳动的加工要求,接刀问题也很难处理;因此,中心扶架、跟刀架设计是保证工件跳动和弯曲度的关键。

4 问题的解决

针对以上问题分析,采取以下工艺措施来保证工件加工。

4.1 设备选型

机型:选择G-CNC6180/8000,配FANUC系统。关键点:(1)8米床身接驳;(2)Z轴驱动方式选择,由于Z轴滚珠丝杆有7米多长,直径粗,导程大、自重重,传统伺服电机通过减速箱驱动一端时,存在丝杆扭转变形大,速度低,预拉紧后轴承易磨损等缺点;所以,Z轴驱动在设计上采用丝杆两端固定预拉紧,伺服电机驱动螺母付,配适当支承架附助支承的方式,提高了滚珠丝杆的刚性,降低了丝杆的弯曲变形及扭转变形,最大限度保证Z向的定位精度及重复定位精度,以上两点是保证设备能满足螺杆齿形加工精度的关键所在。

4.2 装夹方式

细长轴工件装夹时,主轴端夹持部位不宜过长,一般20mm左右,本文螺杆加工采用了如图2所示加ф5直径的开口钢丝圈的装夹方式,此种装夹方式使工件与卡爪之间形成线接触,起到万向调节作用,避免卡爪装夹接触面过长而造成应力变形。而尾座的夹持放弃了传统的弹性回转顶尖顶持的方法,因为7米长的细长轴在加工过程中,只要温升有10℃的变化,其线性变形量为0.81mm左右,弹性回转顶尖的变形量不能满足加工要求,所以尾座的夹持,设计成用卡盘夹持工件,卡盘可以随工件转动,夹持工件后,摇手轮向后拉紧工件后,锁紧套筒,相当于丝杆预拉伸作用,减少工件由于自重而产生的弯曲变形,并且在切削过程中可有效减少切削热导致工件热变形而产生顶弯现象[2]。

4.3 跟刀架、中心扶架方式

跟刀架在细长轴加工中可有效抵消径向切削力,对提高工件形状精度,细化工件表面粗糙度有重要作用。传统跟刀架只有两个卡爪,在实际使用过程中,由于工件本身有一个向下的重力G,车削时工件往往因离心力瞬时离开卡爪,瞬时接触卡爪,从而产生振动,另外在使用过程中如果卡爪调整不当,接触不良、润滑不充分时,也极易产生低频振动,使工件加工出现“竹节形”或“多棱形”。实践证明,跟刀架的结构特别是卡爪的数量与形状,对加工质量影向很大,因此,在跟刀架设计上进行以下改进,如图3所示,支承方式采用三爪支承,这样工件在切削中由三爪和车刀共同抵住工件,组成两对径向压力,使工件上下、左右都不能移动,有利于细长轴加工;其次,卡爪形式采用加宽形式,使其支承面尽量大,从而提高支承稳定性,并且在使用前,卡爪的支承面与工件研配,使支承面与工件接触面吻合[2]。

本文所提的螺杆全长7000mm,加工完后要求工件全长跳动0.05mm,弯曲度0.15mm,传统中心架,即使采用滚动轴承中心架,也无法保证要求。原因为:(1)传统中心架刚性差;(2)滚动轴承中心架三点扶持虽然使卡爪跟工件的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦,但由于结构上的原因难以保证螺杆跳动要求;(3)由于螺杆较长,中间需要3~4个中心加工扶持,传统中心架的结构形式使接刀问题难以处理。针对以上问题,在中心扶架设计中进行三方面的优化处理(如图4所示):(1)增大支承面,加强支承刚性;

(2)采用的套筒式扶持结构,其回转精度就量轴承的回转精度,确保工件的跳动要求;(3)整个中心架为组件式设计,当加工过程中,拖板与中心架产生干涉时,可暂停程序运行,可松开上部组件,把它移到拖板后,把下部组件搬过来,重新上紧,即可重新运行程序,有效地解决了接刀问题[2]。

4.4 加工方法

由于螺杆属超细长轴,刚性差,对切削振动敏感,因此在加工上采取了以下方法:(1)对于螺杆齿形加工,由于不能连续螺纹加工,把其中一个齿形编成了子程序,用调用子程序方法加工;(2)根据螺杆材料、加工部位的形状,以及工件的加工要求,选择图5所示形状刀具及刀片;(3)加工过程充分冷却。

5 结语

经过以上工艺措施处理,加工样件符合用户要求,整机交付用户使用。通过这次交钥匙工程,使得超细长轴加工领域中工艺方案的拟定及实施得以进一步的完善,也为以后针对特殊零件加工设计专用数控设备时提供工艺参考。

摘要：阐述超细长轴在数控车床上加工、设备选型、加工方法、装夹方法和支承方式选择等方面的工艺总结。

关键词：辐条式摩天轮,模态分析,ANSYS,重力预应力,拉索非线性

参考文献

[1]东北工学院《机械零件设计手册》编写组.机械零件设计手册:第二版上册[M].北京:冶金工业出版社,1980.

委内瑞拉原油加工方案探讨 篇8

如果原油在高价位下运行时, 劣质原油与优质原油的价差拉大, 多加工劣质原油, 可以大幅降低原油成本, 为炼油企业带来显著的经济效益。委内瑞拉Merey 16原油是一种硫含量高、酸值高、重金属含量高的劣质原油, 其加工具有重要的意义。本文主要讨论Merey16原油的加工路线。

1 委内瑞拉Merey 16原油性质

1.1 Merey16原油的一般性质

1.2 根据Merey16原油性质切割的不同深度的渣油的性质

从表1列出了委内瑞拉原油的一般性质, 从表中数据可以看出Merey 16原油属于高硫高酸环烷基原油, 其原油的API相当于沙特轻质原油常压渣油的API, 但其杂质含量要远高于沙轻原油常压渣油的杂质含量。

从表2、表3可以看出, Merey 16原油的常压渣油与减压渣油中沥青质含量较高。Merey重质油比重大、粘度大、轻组分含量低、盐含量高、硫含量高、胶质和沥青质含量、重金属含量高, 是世界范围内较难加工重质原油之一。

从表4数据可以看出, Mery 16 原油的>350℃的渣油的性质比其它原油减压渣油的性质还要差, 也比我国目前最差的塔河原油的渣油性质差。

2 加工路线

渣油加工有焦化、加氢、溶剂脱沥青、热裂化等工艺。其中几种近几年常用的三种加工工艺比较见表4。

2.1 溶剂脱沥青[1]

溶剂脱沥青适合于从石油渣油中提取高质量的FCC进料。因为渣油中含有较多的芳烃分子, 大部分金属和残碳随沥青质产品离开, 而更多的饱和、杂质含量小的组份积聚在DAO油中, 可在FCC装置中进行裂化。同时溶剂脱沥青装置相对便宜, 易于操作, 而且不消耗氢气和催化剂。

溶剂脱沥青过程常用的溶剂为丙烷、丁烷和戊烷。随着这类溶剂相对分子质量的增大, 其溶解能力增大, 而选择性则降低。当目的产品是润滑油料时, 多采用丙烷作溶剂, 而当目的产品是催化裂化或加氢裂化原料时则多采用丁烷或戊烷。

超临界溶剂脱沥青技术的出现, 大大降低了溶剂脱沥青的操作费用, 使其成为成本最低、能效最高的渣油加工技术。目前, 渣油超临界溶剂脱沥青装置的投资既低于延迟焦化、渣油催化裂化, 更低于渣油加氢, 因而提高了炼厂对渣油脱沥青技术的兴趣。特别是在残渣燃料油市场越来越小、环保法规越来越严格的情况下, 溶剂脱沥青技术越来越受到炼厂特别是那些加工重质原油的炼厂的重视, 其应用范围将不断扩大。

Merey 16 原油的减压渣油中含有较多的芳烃和沥青质, 采用溶剂脱沥青方案, 脱油沥青的收率较高, 轻油收率低, IGCC的规模较大。

2.2 渣油加氢

渣油加氢工艺有固定床、沸腾床、悬浮床及移动床工艺。其中悬浮床渣油加氢还没有工业化的装置;固定床渣油加氢工艺具有工艺成熟、易于操作、装置投资相对较低, 反应温度相对较低, 渣油转化率20%～50%, 未转化渣油可作为RFCC进料、焦化原料或调制低硫燃料油, 缺点是操作周期受原料杂质含量影响较大, 容易发生床层堵塞, 一般用于加工 (Ni+V) 含量小于150mg/kg的渣油原料。移动床加氢工艺可以加工 (Ni+V) 含量小于400mg/kg的渣油;沸腾床加氢工艺的特点可以加工 (Ni+V) 含量高达700～800mg/kg的渣油原料, 可长周期连续运转, 渣油转化率为60%～90%。缺点是工艺、设备复杂, 不易操作, 装置投资高;加氢渣油不适宜作为RFCC进料, 通常作为焦化原料或调制低硫燃料油。沸腾床工艺目前有H-oil和LC-Fining两种商业化技术。由于沸腾床渣油加氢工艺投资高, 且未转化的渣油需要采用延迟焦化装置加工, 或作为高硫燃料油, 因而此工艺适合炼厂规模较大, 资金充足的炼油厂。

2.3 延迟焦化

延迟焦化工艺具有原料适应范围广、投资省、轻油收率高等特点因而近几年被广泛采用。延迟焦化工艺也可以有以下几种不同的工艺流程:原油延迟焦化工艺 (原油直接进焦化装置的分馏塔, 在焦化分馏塔内将轻组份切割出去, 重组份随重油一起去焦炭塔生焦) 、常压渣油延迟焦化 (原油采用常压蒸馏切割出轻组份后, 常压塔低重组份去延迟焦化装置加工) 、减压渣油延迟焦化 (原油采用常减压蒸馏切割出轻组份后, 减压塔低重组份去延迟焦化装置加工) 。而不管是那种工艺的延迟焦化, 由于Merey16原油切割轻组份后的渣油性质中的沥青质含量都比较高, 进料中沥青质部分会不断的生产类似于弹丸焦结构[2,3], 弹丸焦的产生可引起操作问题, 需要很好处理安全和效益的矛盾。处理弹丸焦要从设计和操作两方面采取措施。加入富芳组分和提高循环比的方法是降低焦化原料的沥青质含量、抑制弹丸焦生成的有效措施。此外, 降低焦化反应温度和提高焦炭塔操作压力有助于抑制弹丸焦的形成。

3 结 论

加工委内瑞拉Merey 16 劣质原油, 在处理量大的情况下可以采用沸腾床渣油加氢-延迟焦化组合工艺, 在处理量小的情况下比较经济的加工路线是采用延迟焦化工艺, 由于其渣油沥青质、残碳高容易生成弹丸焦, 在延迟焦化装置设计和操作中要处理好安全和经济效益的矛盾。

摘要：由于常规石油资源的可利用量日益减少, 在全世界资源中数量相当可观的重质原油将成为21世纪的重要能源。委内瑞拉重质原油由于其粘度大, 胶质、沥青质含量高, 重金属含量高, 使其在输送及加工过程中都存在着与常规原油不同的技术问题。本文介绍了委内瑞拉原油的性质以及加工方案的探讨。

关键词：委内瑞拉原油性质,渣油性质,加工方案

参考文献

[1]李春年.渣油加工工艺[M].北京:中国石化出版社, 2002:205-227.

[2]张峰, 等.超稠原油延迟焦化产生弹丸焦的原因及对策[J].炼油技术与工程, 2006 (12) :11-13.

机械加工质量技术方案的优化 篇9

在实际生活中, 影响机械加工环节的因素是比较多的, 比较常见的是机械加工厂的内部环境, 这会直接影响机械加工质量环节的稳定运行, 这就需要针对这些问题, 展开机械加工管理制度、机械加工规范制度的优化, 以实现机械加工环节综合效益的提升。

1 关于机械加工精度及其误差环节的分析

1.1 在机械加工环节中, 由于相关因素的影响, 其机械加工精度

是难以得到有效控制, 一般来说, 所谓的机械加工精度, 就是零件加工过后的几何参数和理想几何参数的符合状况, 他们之间的差异越小, 其加工误差也就越小, 也就实现了其加工精度的提升。反之, 如果不能对其技工误差的有效控制, 就会导致其加工精度的降低。尺寸精度环节对于加工精度的影响是非常大的, 该环节主要是理想尺寸和现实尺寸之间的区别。形状精度环节是影响机械加工环节的重要因素, 通过对这一环节的优化, 可以保证日常工作的稳定开展。所谓的形状精度就是加工后的零件形状和零件理想形状之间的吻合度。所谓的位置精度, 就是零件加工前后的其理想位置和实际位置之间的协调。产品的有效生产, 离不开其产品加工模式的应用, 这可以实现其零件质量的综合效益的提升, 从而满足现实工作的需要。通过对其加工要素的分析, 可以导致影响机械加工质量的因素是很多的, 比如其表面形状、尺寸问题等, 由于这些环节的差错, 就容易产生加工误差。需要针对这些误差, 展开分析, 保障其日常工作的生产率及其质量的提升。

由于其刀具的影响, 也会导致机械加工精度的变化, 这些活动都是在机床上运行的, 受到机床精度的影响, 工件的加工精度或多或少的发生相关变化。工件加工精度的影响因素是比较多的, 比如机床制造误差环节, 比如传动链的误差环节、导轨误差环节、主轴回转误差环节等, 都一定程度影响工件的精确程度。由于长时间的工作应用, 正是由于上述环节的影响, 其机床工作精度会发生相关的变化。导轨误差的出现, 离不开其机床部位的各个位置关系的联系, 这是机床稳定运行的一个判断条件。由于其导轨自身制作误差的影响, 就容易产生其安装过程中的各个质量问题, 比如不均匀磨损的问题, 导致其导轨误差的加大。通过对导轨磨损环节的优化, 可以保证其机床精度的提升。所谓的传动链误差, 就是传动链的始末两个方向元件运动的相关误差。

1.2 刀具误差也是影响加工精度的重要环节, 设计基准的差异,

也会导致工件的精度的变化, 我们把这些基准称之为设计基准, 在日常工作过程中, 通过对工序图的应用, 实现其加工表面加工尺寸的规划, 这就是工序基准。在机床工件加工过程中, 要通过对工件的几何要素的应用, 实现其定位基准环节的优化, 这需要保证其设计基准和定位基准的相对吻合性, 如果不能保证该环节, 就会出现基准不重合误差的现象, 这是不利于加工工件的自身精度的提升, 上述环节的稳定运行, 离不开其定位副制造误差的有效控制。通过对夹具定位元件的有效应用, 以符合工程运行的标准, 实现其尺寸的有效控制, 限制其在正确的公差范围内。受到其定位副制造环节的应用, 就容易出现其定位副间的配合间隙, 该环节和其最大位置变动量有着密切的关系, 我们称它是定位副制造部准确误差。通过对工艺系统的工件刚度环节的优化, 可以实现其切削力的有效应用, 以符合工件加工精度的需要。

下文将对刀具刚度展开分析, 一般来说, 由于其外圆车刀的影响, 其加工表面的法线方向具备较高的刚度, 在此过程中, 选择对其变形因素的忽略。由于其镗直径的影响, 导致其较差的刀杆刚度。其刀杆发生相关的受力变形, 就会导致其加工精度的变化。机床部件刚度的变化, 也会影响其工件的精度, 机床设备的稳定运行, 离不开其内部各个零件, 目前来说, 还没有完善的方法实现其机床部件刚度的有效计算, 实验方法是确定机床部件刚度的一个重要模式。

加载曲线和卸载曲线不重合, 卸载曲线滞后于加载曲线。两曲线间所包容的面积就是在加载和卸载循环中所损耗的能量, 它消耗于摩擦力所做的功和接触变形功;第一次卸载后, 变形恢复不到第一次加载的起点, 这说明有残余变形存在, 经多次加载卸载后, 加载曲线起点才和卸载曲线终点重合, 残余变形才逐渐减小到零。

1.3 由于工艺系统的热变形环节的影响, 加工精度会发展相关

的变化, 在大件加工过程中, 由于受到其工艺系统热变形环节的影响, 容易出现一系列的加工误差, 这不利于工件误差的有效控制, 并且由于热源作用的影响, 其温度会发生相关的变化, 其热量呈分散性的扩散。在机械加工的每一工序中, 总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确, 因而产生调整误差。

2 加工精度工艺方案的优化

为了实现其加工精度工艺方案的优化, 要实现其原始误差的有效控制。通过对加工零件的机床几何精度的有效控制, 促进其工具自身精度的提升、夹具精度的提升, 从而实现其工艺系统的热变形环节、系统受力环节的控制, 避免其过大的误差的产生, 实现其刀具磨损的降低。针对由相关因素导致的变形误差, 可以进行其测量误差的减少, 实现其原始误差的控制。为了保证其加工精度的有效应用, 要针对其各个原始误差展开研究, 实现其相关模式的解决方案的应用。对于精密零件的加工应尽可能提高所使用精密机床的几何精度、刚度和控制加工热变形;对具有成形表面的零件加工, 则主要是如何减少成形刀具形状误差和刀具的安装误差。误差补偿法。对工艺系统的一些原始误差, 可采取误差补偿的方法以控制其对零件加工误差的影响。误差补偿法:该方法是人为地造出一种新的原始误差, 从而补偿或抵消原来工艺系统中固有的原始误差, 达到减少加工误差, 提高加工精度的目的。

通过对误差抵消法的应用, 可以满足日常加工原始误差的控制。在工作过程中, 通过对原始误差的有效分化, 也可以促进零件的加工精度的提升。一般来说, 为了促进其零件表面精度的有效提升, 要积极展开相关试切加工环节的优化, 实现其原始误差的有效均化, 以满足现实工作的需要。分化原始误差法:根据误差反映规律, 将毛坯或工序的工件尺寸经测量按大小分为n组, 每组工件的尺寸范围就缩减为原来的1n。然后按各组的误差范围分别调整刀具相对工件的准确位置, 使各组工件的尺寸分散范围中心基本一致, 以使整批工件的尺寸分散范围大大缩小。

在均化原始误差的过程中, 需要实现其加工环节的优化, 以降低其加工表面的相关误差, 这也需要实现其均化原理的优化, 保证其相关工具检查方案的优化, 以实现其差异环节的优化, 保证其有效修正及其基准优化环节的应用, 实现其原始误差的有效转移。转移原始误差至非敏感方向。各种原始误差反映到零件加工误差上的程度与其是否在误差敏感方向上有直接关系。若在加工过程中设法使其转移到加工误差的非敏感方向, 则可大大提高加工精度。转移原始误差至其他对加工精度无影响的方面。

3 结束语

对煤质加工方案选择的相关研究 篇10

(一) 中国的煤炭资源以及分布特征

中国是世界上煤炭资源丰富的国家之一 (第三, 13.3%) , 煤炭储量远远大于石油、天然气的储量。中国已探明的煤炭可采储量约为1145亿吨 (全球8609亿吨) , 已探明的石油可采储量约为40亿吨。由上可知, 我国的国情就是富煤、贫油、少气。

我国煤炭储量的煤种分布情况显示:动力煤比例占全国的70%以上, 炼焦用煤不到30%。

(二) 中国煤炭资源的产品结构及使用情况

我国的煤炭资源中各种筛选煤比例较大, 真正的洗选比例较小, 2009年我国的原煤入选比例占60%左右, 动力煤入选比例占45%左右。

据统计, 在我国大约有超出80%的商品煤被直接或者间接地用作燃料;炼焦用煤超出全国商品煤的10%;而用作生产化肥和建材、其他的工业用煤以及出口的煤却总计都未达到10%。其中在燃料用煤中用于发电所占比例, 约为全国煤炭消耗量的20%。

(三) 中国的煤质特征

中国是世界上第一产煤大国, 原煤灰分相对较高, 由于洗选能力跟不上原煤产量的增加, 因而商品煤的质量较低。据统计, 我国生产矿区原煤平均灰分都在25%以上, 随着机采程度的提高, 毛煤灰分将会有所增加;煤的发热量除了与灰分有关以外, 还与煤种有显著关系, 从我国不同级别的商品煤发热量的分布看, 我国的商品煤发热量大部分属于高热值和中高热值煤。

二、煤质加工方案的选择

(一) 选煤的概念

根据煤与煤中其他矿物质、煤矸石等杂质的粒度、密度、表面张力、疏水性及其他物理化学性质的差异, 对原煤中有害杂质进行清除, 降低灰分、硫分和水分, 改善煤炭质量的过程。

(二) 煤炭洗选的意义

1. 提高煤炭的质量, 减少燃用煤污染物的排放

煤炭洗选可以有效地脱除掉原料煤中大概50%-80%的灰分、60%-80%的无机硫或者是30%-40%的全硫, 对燃用煤进行洗选可以很好地减少大气污染物SO2、NO、NO2以及粉尘的排放量。

2. 提高煤炭的利用率, 从而达到节约能源的目的

煤炭质量得到提高, 煤炭的利用率将会因此得到显著地提高, 在资源日益缺乏的现代为能源的节约做出令人感叹的贡献。

3. 节省不必要的运力

由于中国已发现的和开发的产煤地区大多地处偏远、人烟稀少, 而只有人口众多、经济发达的地区才会需要大量煤的供应, 所以造成了大批量的煤经过长途跋涉才能从产地到达使用地。煤炭经过洗选过程, 不仅去除了各种污染物, 更去除了大量的杂质, 比如矸石, 每入洗108t的动力煤, 就会去除16Mt的矸石, 相对我国国情, 每洗选10Mt的煤就会节省9600Mt.km的运力。

4. 优化煤炭产品的结构

煤炭洗选工艺的发展促进了煤炭产品的结构由品种单一、低质量转向多品种、高质量, 从而使煤炭产品走向优质化的发展道路。在我国, 煤炭消费用户多, 对煤炭的品种和质量要求各不相同, 为满足中国市场的需求, 发展洗选煤工艺刻不容缓。

(三) 选煤的工艺

煤炭洗选方法的选择主要取决于原煤的可选性。对于目前的我国国内煤炭洗选工艺应用现状来看, 符合市场需求的洗选煤工艺正在随着市场需求的变化而不断变化, 下面简单介绍几种占据我国主要洗选煤厂生产的集中工艺。

1. 跳汰洗选工艺

在垂直脉动的介质里按颗粒密度的差别来进行选煤过程。一般来说, 跳汰工艺具有分选精度较高, 生产技术成熟, 易于管理, 生产成本低等特点, 是易选煤首选工艺。跳汰选煤的介质是空气或水, 个别的也有用悬浮液。在选煤过程中以水力跳汰的最多。该工艺相关流程具有操作简单、运行费用低等特点, 但跳汰选煤工艺自身存在很多的不可控因素, 使得它只有较低的分选精度, 从而对具有分选耗能大、辅助性工艺复杂特点的吨煤洗选适应性差。它只有在对易洗选的原料煤进行洗选时, 才可以获得与重介质选煤类似的效果。所以跳汰工艺的应用已经适应不了选煤工艺的发展脚步, 跳汰洗选工艺在我国的选煤工艺应用的比例正在不断下降。代而取之的是设备结构简单、维护量小、能耗低, 符合对不同煤种都有较高分选精度、分选效率要求的重介质选煤工艺。

2. 重介质选煤工艺

随着自动化水平的不断提高和介质选材的不断开发, 重介质洗选工艺在我国洗选工艺的运用比重不断地增大。具体分类如下:

(1) 二产品及三产品重介工艺技术

随着传统重介质选煤工艺各种弊端地不断出现, 企业根据自身发展需要在不断地摸索中研究出了三产品重介工艺技术和二产品重介工艺技术。这两种工艺技术的出现使得一些选煤工艺的辅助性工艺也得到了较大程度的发展, 并且还摒弃了传统的重介质选煤工艺的各项弊端。这两种工艺的主要分选设备的入选粒度的范围达到80~1mm, 其单台的处理能力可高达600~700t/h, 分选的效率也超过其他工艺, 高达95%以上。当然, 这两种选煤工艺还具有其他的优点, 比如它的介质系统环节简单并且效率极高;而作为主要辅助设备的脱介筛, 不仅筛面高, 其脱节效率更高等。

(2) 煤泥重介工艺技术

近几年才新兴起来的煤泥重介工艺是一种较新型的辅助性选煤工艺, 它的主要成就就是处理-0.5mm处重介质系统中的煤泥, 不仅减轻了磁选机在回收磁性物质的过程中的压力, 更因此降低了煤泥的入浮量, 提高了精煤产率和磁选机的工作效率, 并且还使煤泥水系统的压力得到了缓解。这种工艺有效地排除了煤泥中的高灰细煤, 充分地回收了煤泥中的固体可燃物以及掺杂的颗粒较大的产品, 提高了资源的回收率, 从而使经济效益得到了显著地提高。

各种重介质选煤工艺虽具有较高的分选精度和分选效率, 并且还具有密度调节范围宽、测控程度高, 工艺流程愈加简单化等各种优点, 但是同时也具有生产费用高, 生产工艺复杂, 维修量大, 设备磨损快的缺点。

三、结语

在未来相当长的一段时间, 煤炭仍然会在能源消费中占有相当重要的地位, 开发有效地煤炭洗选工艺, 提高煤炭的洗选精度, 提高煤炭质量, 优化产品结构, 增加煤炭利用率, 并降低对环境的污染程度, 充分地挖掘并实现自产煤炭产品价值最大化, 对于我国的可持续发展具有举足轻重的战略意义。

参考文献

[1]李军.选煤厂筛分设备常见故障及处理方法[J].煤炭技术, 2010, 10.