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牛头刨床改造设计开发

郑浩、许皓琛

（台州职业技术学院，浙江省台州市 318000）

摘  要：根据真空泵滑阀的结构特征和工艺要求，基于普通牛头刨床改造，设计开发滑阀加工专用刨床，通过工装和控制参数调整，实现多种规格滑阀、齿轮以及其他曲面工件加工，实现刨床一机多用，提升设备利用率。。

关键词：滑阀加工；专用刨床；一机多用

中图分类号：（TH692.9）      文献标识码：A

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真空技术的飞速发展给近代科学和工业生产带来了不可估量的贡献，已广泛地应用于航天、电子、化工、机械、轻工和食品等工业中。据统计，2020年，全球真空泵市场的年销售额已有约20亿美元，年增长率在7%左右。其中，台州市1000万规模以上生产厂家达60多家，很多企业的真空泵产品出口国外，并得到国外客户的认可。在行业利好的大环境下，生产真空泵的企业也正不断增多。

1、真空泵滑阀结构特征和工艺要求

滑阀是真空泵的核心零件，其性能和质量在很大程度上决定和影响着真空泵的性能和质量。滑阀主要结构包含滑杆和滑阀环，典型产品图纸见图1。零件铸造而成，材料为灰铸铁（HT250）。滑阀环外圆面加工是滑阀环加工最后一道工序，其轴向和径向尺寸大370230，加工余量大，加工精度要求高，外圆表面粗糙度Ra6.3，尺寸精度，与内圆同轴度，与端面垂直度0.03。

图1 某螺杆泵滑阀结构

2、专用刨床总体设计

专用刨床是针对滑阀真空泵核心零件滑阀的批量生产而设计开发的，能够高效、高精度地刨削加工滑阀的外圆柱面，这也是企业目前生产加工的难点。专用刨床工作时，刨刀能够沿着滑枕对滑阀毛坯外圆柱面进行轴向刨削加工，同时间歇旋转滑阀一定角度后再进行轴向刨削，一圈加工完成后，刨刀沿着导轨径向向下移动一定距离，进行下一轮的刨削，周而往复，直至达到尺寸精度要求，运动轨迹见图2。

图2 滑阀与刨刀运动轨迹示意图

3、电控系统设计

在原刨床主令开关控制的电气系统基础上，升级为PLC控制，采用伺服运动输出，实现工作过程全自动控制刨刀轴向和径向运动，以及滑阀的旋转运动，运行平稳，调速精度高，控制安全可靠。专用刨床的电控系统逻辑如图。

4、技术路线

项目采用组长负责制，项目小组分工协作。同时，寻找真空泵生产企业合作进行样机开发，验证滑阀加工能力。具体技术路线见图10。

5、结束语

本文设计的真空泵滑阀加工专用刨床具有以下几个特点：

①充分合理的前期调研。项目组以企业实地走访调研为主，并查阅国内外相关研究文献资料，为刨床设计打下基础。

②多方论证的方案制定。开发阶段多次邀请指导教师、校内外相关领域专家、企业专家、供应商代表等进行交流讨论，完善设计方案。

③校企协同的刨床制作。刨床制作借用真空设备制造企业的生产能力和资本投入，解决样机生产和资金问题，学生团队重点负责样机组装和调试工作。

参考文献:

[1] 陈春新.超声滚压技术在圆柱面加工中应用的可行性分析[J].工程机械,2018,(5):42-45.

[2] 管允劼,李祥,陈东生.圆柱表面微结构超精密车削加工技术研究[J].制造技术与机床,2019(6):126-128.

[3] 晋康.薄壁圆形零件的工艺分析及编程加工[J].机械工程与自动化，2020（1）：135-136.

[4] 宋亚林.B2012A龙门刨床的圆弧面加工改造[J].新余学院院报，2015,(5):5-7.

[5] 张桂霞.普通机床加工曲面零件的工艺技术分析[J].现代制造技术与装备，2018,(28) :116-117.

基金项目：浙江省大学生科技创新项目（项目编号：2021R481006）。

作者简介：郑浩，台州职业技术学院学生。

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