設(shè)備與防腐螺旋軸套的數(shù)控加工許貴賓王正方杜紹光薛兆軍孫廷波（齊魯石化公司機(jī)械廠，山東淄博，255400）應(yīng)用于進(jìn)口設(shè)備零件的國(guó)產(chǎn)化中，提出了與傳統(tǒng)機(jī)械加工*不同的一種新思路，可為復(fù)雜零件的數(shù)控加工和數(shù)控程序設(shè)計(jì)提供。

　　雙頭等加速螺旋軸套是某塑料廠造粒機(jī)擠出桿上的重要零件，原件為國(guó)外進(jìn)口，為適應(yīng)進(jìn)口設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的需要，由機(jī)械廠測(cè)繪了該零件。螺旋軸套具體形狀表現(xiàn)為圓柱狀表面上有兩條螺旋線，其螺距都隨螺線距右端部的距離而作等加速變化，而且每條螺線都由形式變化的五段組成，是一種螺旋曲面，形狀特別復(fù)雜，且尺寸精度要求高，這樣復(fù)雜的曲面采用普通機(jī)械加工方式難以完成。

　　1700加工中心機(jī)床，數(shù)控機(jī)床是融匯了諸多*技術(shù)的現(xiàn)代化設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的數(shù)控加工。通過(guò)求導(dǎo)，進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算計(jì)算機(jī)一維搜索確定拐點(diǎn)，將復(fù)雜連續(xù)的曲面離散為若干刀位控制點(diǎn)，進(jìn)一步擬合得到連續(xù)的曲線，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制。基于這樣一個(gè)數(shù)學(xué)模型，編制出了NC程序，利用加工中心機(jī)床的四軸聯(lián)動(dòng)功能銑出了合格的螺旋軸線。

　　1螺旋軸套的數(shù)學(xué)模型與有關(guān)數(shù)值分析螺旋軸套原件為國(guó)外進(jìn)口，不知其設(shè)計(jì)過(guò)程，如果制造時(shí)螺線位置及曲面形狀發(fā)生變化，塑料在擠出時(shí)力學(xué)性能將發(fā)生改變，因此要嚴(yán)格按測(cè)繪的尺寸進(jìn)行加工，才能達(dá)到原來(lái)的設(shè)計(jì)及使用要求。

　　1.數(shù)學(xué)模型根據(jù)機(jī)械廠設(shè)計(jì)室測(cè)繪結(jié)果，螺旋線符合方X：螺旋線中心距零件右端面的距離，mm；A：螺旋線沿柱面展開角度，°將螺旋軸套沿柱面展開，如所示，在拐點(diǎn)a到b處，螺旋線寬度由22mm變?yōu)?4mm；在拐點(diǎn)c到d處，螺旋線寬度由34mm變?yōu)?5mm.我們的目的是去掉兩螺線間的金屬，保留螺線，假定螺線寬度為零，刀具直徑為零，則對(duì)應(yīng)任意A有：所示為其中一條螺旋線：1，5為刀具中心軌跡；為R30圓弧所在的螺線邊沿；為螺旋線中心；4為R 16圓弧所在的螺線邊沿。

　　12刀具補(bǔ)償量的確定考慮螺線寬度及刀具半徑，刀具軌跡上任意點(diǎn)為：心=/+Ax，即刀具軌跡上的點(diǎn)與螺線中心上的點(diǎn)存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。只要以螺線中心上的點(diǎn)為映射原點(diǎn)，在其坐標(biāo)值X、Y、Z的基礎(chǔ)上增加一補(bǔ)償量，即可得刀具軌跡上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)。以A為變量，計(jì)算銑刀中心軌跡，則有：R：球刀半徑；H：齒寬；M：余量；I該點(diǎn)斜率，I=（A），I值等于曲線上該點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)；R，工件半徑。

　　13有關(guān)數(shù)值分析a點(diǎn)的映射原點(diǎn)為a，根據(jù)我們建立的數(shù)學(xué)模型，a、a，存在如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系，過(guò)a，作切線A，B，切線斜率為1= I值為曲線在該點(diǎn)的一階導(dǎo)數(shù)，銑刀中心位于a2點(diǎn)，a2a，AB，。

　　余量，M=0；K：該點(diǎn)斜率。

　　運(yùn)用QuickBASIC程序，確定搜索區(qū)間，選擇合適的步長(zhǎng)，多次進(jìn)行一維搜索，可得a點(diǎn)對(duì)應(yīng)1.4曲面擬合計(jì)算由于沒(méi)有R30的銑刀，R30的圓弧面需要用較小半徑的銑刀擬合出來(lái)，球刀在任意位置。M=R―R（R―r）cos9AZ，=―Rsin0+1.5―工件圓弧半徑，R= Z向補(bǔ)償量；M―余量。

　　2數(shù)控程序與加工效果根據(jù)以上的分析及計(jì)算采用參數(shù)方式編制數(shù)控加工程序，程序包括3部分：（1）R30圓弧所在曲面的加工程序；（2）R16圓弧所在曲面的加工程序；（3）兩條螺旋線中間部分銑削的加工程序。為便于有關(guān)人員，僅列出R 16圓弧所在曲面的加工程序：我們?cè)趯?shí)踐中采用以上的3組NC程序，順的也值84cl70S560e9Ar釀地礓了螺旋軸套的設(shè)備與防腐催化裂化裝置換熱器殼體腐蝕原因分析張立金王統(tǒng)剛（青島石油化工廠，山東青島，266043）耗的目的，保證了生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行，為處理類似工況的設(shè)備事故提供了經(jīng)驗(yàn)。

　　在石油化學(xué)工業(yè)中，常常利用精餾塔各餾分油的余熱，對(duì)各種需加熱工業(yè)用原料進(jìn)行加熱，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。青島石油化工廠催化裂化裝置的H204換熱器就是利用分餾塔底的油漿將軟化水進(jìn)行加熱，以達(dá)到生產(chǎn)蒸汽的目的。該換熱器自1992年投用以來(lái)，于1996年至1997年期間先后2次發(fā)生殼體泄漏，2次使用時(shí)間間隔不足半年大大影響了生產(chǎn)的正常運(yùn)行，提高了生產(chǎn)成本。為了從根本上解決這一難題，有必要探討一下其腐蝕原因，以便對(duì)癥下藥，解決這一問(wèn)題。

　　1現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查該換熱器殼體發(fā)生泄漏部位在管箱法蘭與殼體焊縫附近偏下方，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)打磨后觀察到輕微蝕坑，沿焊縫成條狀，面積約2cm2.另有4條裂紋與環(huán)焊縫垂直，寬約0.2cm，長(zhǎng)約40~60cm，其中3條貫穿焊縫并已將殼體裂穿。

　　同時(shí)，我們?cè)?996年11月30日從該換熱器殼體中取出沉積物兩塊，沉積物呈堅(jiān)硬狀較脆。1塊基本呈灰白色，表面有黑色物質(zhì)，厚約15mm.另1塊分兩層，底層紅棕色，厚約20mm，上層灰白色多孔，厚約10mm，表面有黑色物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，兩塊沉積物在酸中都放出氣體兩塊沉積物均溶于水，溶后底部是松軟泥狀沉渣，上部是1層黑色油狀物。兩塊沉積物經(jīng)X光衍射分析，發(fā)現(xiàn)沉積物絕大部分是氯化物、水堿和亞鐵酸鹽，分析數(shù)據(jù)見表1.工學(xué)院，現(xiàn)在青島石油化工廠機(jī)動(dòng)處從事設(shè)備管理工作。電話：這表明程序的設(shè)計(jì)是十分成功的，同時(shí)E程序計(jì)>ublishingHouse.Allrightsreserved.個(gè)采用普通機(jī)械加工方式難以實(shí)現(xiàn)的難題，數(shù)控加工方式加工出來(lái)的螺旋曲面精度高，一致性好，表面只需經(jīng)過(guò)鉗工適當(dāng)?shù)男掬S和拋光即可。

　　3結(jié)語(yǔ)這樣的復(fù)雜的螺旋軸套是進(jìn)口設(shè)備上的原件，在實(shí)際加工中并不多見，進(jìn)口1根需要大量的外匯，且需要事先預(yù)定。MITSUBISHI加工中心機(jī)床當(dāng)時(shí)系我廠由國(guó)外*新引進(jìn)設(shè)備，螺旋軸套實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化具有相當(dāng)?shù)碾y度。使用本程序已經(jīng)完成了4根螺旋軸套的數(shù)控加工，且使用情況良好。

　　中采用的建立數(shù)學(xué)模型的方法、刀具與工件接觸的實(shí)際計(jì)算方法、刀具相對(duì)于工件補(bǔ)正的方法以及曲面擬和的方法，可為以后復(fù)雜形狀曲面程序設(shè)計(jì)提供借鑒和。