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国内首台数控泵轮强力成形磨在杭州机床诞生

2010年08月26日 08:39中国机床商务网点击:2779

  最近,杭州机床集团开发成功国内首台MKL7132×8/9型数控泵轮强力成形磨。标志着杭机数控强力成形磨床系列产品的服务领域扩展到泵类机械和仪器仪表制造领域。该数控泵轮强力成形磨,成功解决了国内罗茨真空泵(仪表)制造中的难题。

  罗茨真空泵近年来在国内外得到较快的发展,在冶炼、石油化工、电工等行业得到广泛应用,主要是用于输送石油及石油产品和工厂输送各种油类和液体。罗茨泵主要由两个垂直的8字形转子和密闭的壳体组成,转子在旋转过程中于进口处产生吸力,从而吸入所要输送的物料。转子是罗茨泵的核心零件,这种转子表面为形状较为复杂的曲线柱面,外形呈8字形的曲面加工与检查都比较困难,因为转子的精度直接影响到罗茨泵运转过程中的啮合间隙,从而直接反映出泵的品质。

  由于国内缺少能加工8字形转子大圆弧型面的机床,严重制约了国内罗茨真空泵的生产。因此,在国家西气东输工程中不得不花费大量外汇进口罗茨真空泵和罗茨流量表。目前国内一些品质较高的罗茨泵一般都采用进口8字形转子,不仅价格昂贵,而且限制了罗茨泵及流量表的批量生产。8字形转子零件的轮廓由圆弧和渐开线组成,其轮廓精度和尺寸精度都要求在0.01mm以内,用铣床等机床很难加工。国内不少科研机构和机床制造厂曾对8字形转子的加工进行过不少研究,但一直没有很好的解决方案。对于这种转子大圆弧的型面,强力成形磨削是最佳的加工方法,国外采用的也是数控强力成形磨床。因此,国内的罗茨真空泵及流量表制造行业迫切要求磨床行业能提供用于8字形转子磨削的数控强力成形磨床。

  2010年5月,杭州机床集团公司根据8字形转子的工作原理并参考国外转子的加工工艺,成功开发出国内首台数控泵轮转子成形磨床。该机床是在该公司数控强力成形磨床的基础上,增加了专用的金刚滚轮成形修整器和专用的浮动支撑夹具,很好地解决了转子的加工难题。机床Y和Z轴配置海德汉光栅,两轴的重复精度和定位精度保持在0.003mm和0.005mm以内。机床可通过金刚碟片修整器对砂轮进行CNC修整,也可通过金刚滚轮直接对砂轮进行成形修整,修整的轮廓精度达到0.005mm以内。同时,专门设计了一种专用液压夹具,其结构合理,拆装简单,在加工转子的正反两面时能进行可靠定位,能在翻转装夹下完成成形面加工,很好地解决了加工过程中的装夹难题。MKL7132×8/9数控泵轮强力成形磨适应铝合金、高温合金和钛合金等难磨材料的磨削,并可用于其他平面及成形面的加工。MKL7132×8/9 机床结构合理,有足够的静态、动态、热态刚度,采用先进技术、保证系统具有良好的动态品质。机床在磨削过程中,除工件的装、卸和测量外,均为自动完成。数控轴实现了两两联动:垂直与横向的联动,能实现用金刚笔或金刚碟片成形修整砂轮;垂直与纵向联动,能实现凹凸形大波浪弧形磨削。砂轮修整变小可监测,磨削区冷却充分保证工件不致烧伤,喷嘴调整间隔为2mm。砂轮修整量自动补偿。采用伺服主轴,可以实现砂轮恒线速、恒转速及无级变速的功能。

  目前,首台泵轮转子成形磨床已通过用户验收并投入正常的批量生产使用,加工出的产品精度均在0.01mm以内,达到用户的技术要求。单件的加工时间小于6min,效率较高。由于使用情况较好,该用户又追加订购一台规格更大的机床。MKL7132×8/9型数控泵轮强力成形磨床的成功开发,为我国罗茨泵和罗茨仪表的批量生产提供了可靠的设备保障,具有良好的经济效益和社会效益。
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