艉管襯套加工的溫度修正方法.pdf

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1、第42卷第3期2013年06月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGV01．42No．3Jun．2013DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2013．03．021艉管襯套加工的溫度修正方法鄭國(guó)棟，曹峰(南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司，江蘇南通226005)摘要：艉管襯套在加工過程中，由于溫度的變化導(dǎo)致加工尺寸需要根據(jù)溫度進(jìn)行修正。溫度修正可以通過計(jì)算公式計(jì)算得出，但是不夠直觀。推薦一種溫度修正方法，通過事先繪制的簡(jiǎn)圖，讓作業(yè)者能直觀地進(jìn)行溫度修正，避免出錯(cuò)。關(guān)鍵詞：艉管襯套；膨脹率；千分尺；過盈量中圖分類號(hào)：U671．91文

2、獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1671-7953(2013)03-0076-03艉管襯套(這里針對(duì)白合金襯套)為船舶軸系的重要組成部分。襯套通過外力壓人艉軸管內(nèi)?。壓力過大會(huì)引起巴氏合金變形甚至損壞巴氏合金；壓力過小配合不夠緊密，會(huì)影響襯套的使用壽命，甚至于無法達(dá)到使用目的。襯套和艉管之間的過盈量在0．01～0．05mm之間舊J。襯套的尺寸與時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境溫度、放置狀態(tài)存在著一定的聯(lián)系。襯套加工過程中的溫度修正也成為必不可少的環(huán)節(jié)。本文擬推薦一種簡(jiǎn)單易行的溫度修正方法。1測(cè)量時(shí)的溫度記錄由于加工地點(diǎn)、加工時(shí)間與艉管地點(diǎn)、測(cè)量時(shí)間不同，襯套與千分尺的線膨脹系數(shù)不同

3、，襯套與艉管的溫度變化量不同，會(huì)導(dǎo)致襯套與千分尺的不同變化，所以要考慮溫度修正舊J。首先對(duì)艉管內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)記錄艉管的左右舷溫度，左右舷溫度相差過大(超過3oC)也不宜測(cè)量。同時(shí)記錄測(cè)量時(shí)的大氣溫度，大氣溫度被認(rèn)為是內(nèi)徑千分尺的溫度。加工襯套時(shí)記錄襯套的溫度和環(huán)境溫度。襯套的測(cè)量是用外徑千分尺，必須與測(cè)量艉管的內(nèi)徑千分尺立即合尺，以內(nèi)徑千分尺的讀數(shù)為準(zhǔn)。艉管左右舷溫度平均值記為t，；艉管測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度記為t，；襯套溫度記為t，；襯套加工環(huán)境溫度記為t。。76收稿日期：2012—09—19修回日期：2012—09—28第一作者簡(jiǎn)介：鄭國(guó)棟(1972一)

4、，男，碩士，工程師研究方向：船舶與海洋工程E-mall：zhengguodong@dacks．com．ca一些船廠僅記錄環(huán)境溫度，認(rèn)為加工時(shí)環(huán)境溫度的變化就代表了襯套的膨脹和收縮，這是不對(duì)的。因?yàn)橐r套或者艉管和環(huán)境溫度并不相同。2溫度修正計(jì)算方法根據(jù)所記錄的溫度，可以對(duì)襯套加工量進(jìn)行修正計(jì)算。艉管與襯套的材料相當(dāng)，按照中碳鋼查出線性熱膨脹系數(shù)，這里先用墨代替。千分尺的線性熱膨脹系數(shù)用璉代替。那么可以通過式(1)計(jì)算得出襯套需要繼續(xù)加工的修正當(dāng)量，用x表示。X=Kl(t1一t3)+K(t4一t2)(1)式(1)為參考日本川崎重工坂出工場(chǎng)資料，修正當(dāng)量x為襯套

5、直徑為單位長(zhǎng)度時(shí)繼續(xù)切削的修正量。不同直徑D的修正量為XD。金屬材料的線性熱膨脹系數(shù)在不同的溫度變化范圍下，會(huì)有不同。這里主要利用常溫下的線性熱膨脹系數(shù)MJ。參考日本川崎重工坂出工場(chǎng)資料，式(1)中取K(鑄鐵)=10．5×10～1／％，砭(工具鋼)=11．5X10～1／oC。3溫度修正圖示法使用方格紙，以艉管內(nèi)徑為橫坐標(biāo)，以溫度修正量為縱坐標(biāo)，繪制不同溫度變化曲線。根據(jù)襯套或者千分尺的膨脹系數(shù)繪出對(duì)應(yīng)各自溫度變化量的膨脹率曲線，見圖1。左側(cè)為艉管或者襯套的膨脹曲線，右側(cè)為千分尺的膨脹曲線，其中每條曲線對(duì)應(yīng)每1℃。根據(jù)圖中曲線可以很直觀地查出艉管與襯套的相對(duì)

6、變化量△。、測(cè)量艉管和測(cè)量襯套時(shí)千分尺溫度變化后千分尺的相對(duì)變化量△，，定義：艉管襯套加工的溫度修正方法——鄭國(guó)棟，曹峰12001000800600艉軸停內(nèi)在)Jmm60080010001200圖1溫度修正A=tl—t3，B=t4一t2(2)式中：t，——艉管溫度；￡，——測(cè)量艉管時(shí)千分尺溫度；￡，——襯套溫度；t4——測(cè)量襯套時(shí)千分尺溫度，此處千分尺溫度指大氣溫度。判斷和修正方法見表1。表1切削量判斷表舉例說明，10000TEU集裝箱船襯套直徑為1300mm。通過測(cè)量艉管溫度t，為18℃，艉管測(cè)量千分尺溫度t：=19℃，襯套溫度t3=21℃，測(cè)量襯套時(shí)千

7、分尺溫度t。=23℃。從圖1中作兩條1300mm的垂線。計(jì)算出艉管的溫度和襯套溫度的差A(yù)=t，一t，=一3qC<0，則看左側(cè)垂線與3℃線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，查得0．041，即襯套的修正量為0．041mm。再計(jì)算出測(cè)量艉管時(shí)千分尺的溫度和測(cè)量襯套時(shí)千分尺的溫度的差B=t。一t，=4℃>0，再看右側(cè)垂線與4℃線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，為0．06，即千分尺的修正量為0．06mm。將0．041mm與0．06mm的修正量進(jìn)行疊加，根據(jù)表1中的CASE4，得出總的修正量為一0．041+0．06=0．019mm，從而判斷襯套應(yīng)該比預(yù)期更多切屑掉0．019mm。是繼續(xù)切削還是留一定量

8、不加工絕對(duì)不能弄錯(cuò)，如果搞反，將導(dǎo)致比不進(jìn)行溫度修正的誤差更大。還