加工high performance machining，hpm是在---零件精度和的前提下，通過對加工進程的優化和進步單位時間資料切除量來進步加工效率和設備使用率、下降生產成本的一種高功用加工技能。在某些程度上，可以以為加工涵蓋了高速加工。
在加工體系中，刀具是完結切削加工的東西，直觸摸摸工件并從工件上切去一部分資料，使工件得到契合技能要求的形狀、尺度精度和外表。在整個加工進程中，刀具直接與工件觸摸，會呈現---的刀具磨損現象，因而刀具也是加工進程中的一大消耗品。刀具技能的內在包含刀具資料技能、刀具結構規劃和成形技能、刀具外表涂層技能等，也包含了上述單項技能歸納交叉構成的高速刀具技能、刀具---性技能、綠色刀具技能、智能刀具技能等。刀具作為機械制作工藝配備中重要的一類根底部件，其技能開展又構成智能制作、精細與微納制作、仿生制作等根底機械制作技能，以及液密氣密、齒輪、軸承、模具等根底部件技能的支撐技能。
刀具在切削進程中承受深重的負荷，包含高的機械應力、熱應力、沖擊和振蕩等，如此---的工作條件對刀具功用提出了高要求。在現代切削加工中，率的尋求以及大量難加工資料的呈現，對刀具功用提出了進一步的應戰。因而，挑選刀具資料、規劃刀具結構、開展刀具涂層和高功用刀具技能成為進步切削加工水平的要害環節。
加工刀具
刀具資料
刀具資料對刀具壽數、加工效率和加工等有著重要影響。目前，皮帶輪，刀具資料首要有高速鋼、硬質合金、陶瓷和超硬資料等。
高速鋼hss是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的東西鋼，其熱處理工藝較為雜亂，有---通過淬火、回火等一系列進程。高速鋼合金元素含量較多，總量可達10%~25%。
按所含合金元素不同可分為：鎢系高速鋼、鎢鉬系高速鋼、高鉬系高速鋼、釩高速鋼和鈷高速鋼。含鈷高速鋼一般是在通用高速鋼的根底上參加5%~8% 鈷，可---進步鋼的硬度、耐熱性和耐性。粉末冶金高速鋼安排均勻，晶粒細微，消除了熔鑄高速鋼難以避免的偏析，因而比相同成分的熔鑄高速鋼具有更高的耐性和耐磨性，一起還具有熱處理變形小、鍛軋功用和磨削功用---等優點。高速鋼資料首要用于制備各種成形拉刀整體式、組合式、高速滾刀、剃插齒刀、輪槽刀等，大量應用在轎車、航空發動機、發電設備等制作職業，加工高強度、高硬度鑄鐵鋼合金。
陶瓷資料首要是離子鍵和共價鍵結合，其結合力是比較強的正負離子間的靜電引力或共用電子對，所以熔點高、硬度高，具有優異的絕緣性和化學安穩性。
按化學成分，淘瓷刀具資料可分為氧化物基陶瓷、碳化物基陶瓷、碳氮化物基陶瓷和硼化物基陶瓷。因為具有高的硬度、強度與耐磨性，淘瓷刀具可用來加工淬火鋼、高強度---鋼、不銹鋼以及各種合金鋼和碳鋼，還可以加工各種高硬度的合金鑄鐵。可是淘瓷刀具具有一個共性，就是易崩刃，故而應用規模比較局限。
聚晶金剛石pcd、聚晶立方氮化硼pcbn、立方氮化硼cbn、單晶金剛石等超硬資料具有---的硬度和耐磨性、低摩擦系數、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹系數，以及與非鐵金屬親和力小等優點，已敏捷應用于高硬度、高強度、難加工有色金屬合金及有色金屬- 非金屬復合資料零部件的高速、、干濕式機械切削加工職業中。
天然金剛石作為超精細加工刀具不行代替的資料，應用于各種精細儀器透鏡、反射鏡、計算機磁盤等工件的精細超精、納米級車削加工。
pcd 刀具與天然金剛石刀具功用挨近，具有優異的耐磨性，可用來加工有色金屬和非金屬資料，還可用來精加工難加工資料，如硬質合金和歸呂合金。
立方氮化硼cbn是硬度僅次于金剛石的超硬資料。它不但具有金剛石的許多尤秀特性，而且有更高的熱安穩性和對鐵族金屬及其合金的化學惰性，可用于加工金剛石刀具不能加工的黑色金屬及其合金資料。
刀具結構規劃
刀具結構包含刀具自身及各功用部件外部形狀、裝夾辦法、切削刃區幾許角度和截形。
刀具許規劃首要針對刀刃強度，刀具的容屑、斷屑，刀具---性、安全性等基本刀具幾許功用，也是刀具規劃的首要---方向。
未來開展中，在結構上呈現了針對難加工資料的變螺旋角規劃、變齒距規劃以及可下降切削振蕩的消振棱規劃技能，而刃口鈍化處理技能和負倒棱規劃技能可---進步刀刃強度，且隨著微納制作研討領域的---逐步構成產業化技能。
刀具物理規劃方面目前以刀具資料功用的改進為主，并逐步開端朝著針對特定加工條件、工件資料進行定制化規劃刀具物理功用的方向開展。
現代刀具技能的開展，應一起滿足刀具功用和綠色、低耗的要求，刀具幾許規劃和物理規劃都趨于精細化、化、智能化、柔性化。在---刀具功用的前提下，有利于完成刀具收回再使用的規劃與成形技能將受到重視。
刀具涂層
刀具外表涂層以增效和---為意圖，是將耐高溫、耐磨損的資料涂覆在刀具基體資料外表。涂層作為一個化學屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴散和化學反應，然后減少了刀具的月牙槽磨損。涂層刀具具有外表硬度高、耐磨性好、化學功用安穩、耐熱耐氧化、摩擦因數小和熱導率低等特性。
目前，常用的刀具涂層辦法有化學氣相堆積法cvd、物---相堆積法pvd、等離子體化學氣相堆積法pcvd、熱噴涂法和離子束輔佐堆積法ibad，其間以pvd 和cvd 應用為廣泛。
刀具的涂層技能目前現已成為進步刀具功用的要害技能。在涂層工藝方面，cvd 仍然是可轉位刀片的首要涂層工藝，開發了中溫cvd、厚膜al2o3 等新工藝，在基體資料改進的根底上，使cvd 涂層刀具的耐磨性和耐性都得到進步。cvd涂層技能的未來開展方向是高功用cvd 刀具涂層工藝技能及配備制作技能，包含制備厚膜α-al2o3 的要害工藝技能、微粒潤滑的al2o3 膜的制備技能；防腐真空獲得體系及氣體輸入體系的研討開發；潔凈反應源的研討及廢棄氣物后處理技能。pvd 同樣取得了重大進展，刀夾軸承座和皮帶輪，開發了適應高速切削、干切削、硬切削的耐熱性---的涂層，如納米、多層結構等，從早的tin 涂層到ticn、tialn、a l2o3、c r n、z r n、c r a l n、t i s i n、tialsin、alcrsin 等硬涂層及超硬涂層資料。pvd 涂層技能的未來開展方向是類金剛石涂層、cbn 涂層、大面積等離子涂層技能。等離子體化學氣相堆積法pcvd是將高頻微波導入含碳化物氣體發生高頻高能等離子，或許通過電極放電發生高能電子使氣體電離成為等離子體，由氣體中的活性碳原子或含碳基團在合金的外表堆積的一種涂層制備辦法。等離子體對化學反應有促進作用，使等離子體化學氣相堆積法可以把堆積溫度降至600℃以下。在該溫度下，刀具基體與涂層資料之間不會發生擴散、交換反應或相變，刀具基體可以堅持原有的強耐性。
刀具涂層技能向物理涂層附加大功率等離子體方向開展；功用薄膜向著多元、多層膜的方向開展；并研討集硬度、化學安穩性、抗癢化性于一體且具有低內應力和高附著力的薄膜制備技能。圖---為多層涂層，其內層的ticn 與基體有較強的結合力和強度，中心的al2o3 作為一種有用的熱屏障可答應有更高的切削速度，外層的ticn ---抗前刀面和后刀面磨損能力，外一薄層金黃色的tin 使得簡單區分刀片的磨損狀態；圖5b中納米涂層與傳統涂層相比，具有超硬度、超模量和高紅硬性效應，而且顯微硬度可超過40gpa ；圖5c納米復合結構涂層nc-ti1-xalxn/α-si3n4在強等離子體作用下，納米tialn 晶體被鑲嵌在非晶態的si3n4 體內，當tialn晶體尺度小于10nm 時，位錯增殖源難于啟動，而非晶態相又可阻止晶---錯的搬遷，即便在較高的應力下，位錯也不能穿越非晶態晶界。這種結構薄膜的硬度可以到達50gpa 以上，并可堅持相當優異的耐性，且當溫度到達900~1100℃時，其顯微硬度仍可堅持在30gpa 以上。
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活塞環主要分為氣環和油環兩種。
活塞環的作用
氣環的作用是---氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走；油環起布油和刮油的作用，下行時刮除氣缸壁上多余的機油，上行時在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機油竄入氣缸中燃燒掉，又可以減少活塞與氣缸壁的摩擦阻力。此外，油環還能起到輔助封氣的作用。
活塞環的工作條件及性能要求
活塞環工作時受到氣缸中高溫、高壓燃氣的作用，溫度較高尤其是，溫度可達600k。活塞環在氣缸內做高速運動，加上高溫下部分機油出現變質，使活塞環的潤滑條件變差，難以---液體潤滑，磨損---。因此，要求活塞環彈性好，強度高、耐磨損。
活塞環的間隙
活塞環會在發動機運轉過程中與高溫氣體接觸發生熱膨脹現象，而周期性的往復運動又使其出現徑向脹縮變形。因此，為了---正常的工作，活塞環在氣缸內應該具有以下間隙。
d—活塞環內徑；b—活塞環寬度
*** 端隙又稱開口間隙，是指活塞環在冷態下裝入氣缸后，該環在上止點時，環的兩端頭之間的間隙。一般為0.25~0.50mm。
*** 側隙又稱邊隙，是指活塞環裝入活塞后，其側面與活塞環槽之間的間隙。第道環因為工作溫度高，間隙較大，一般為0.04~0.10mm；其他環一般為0.03~0.07mm。油環側隙比氣環小。
*** 背隙是指活塞環裝入氣缸后，活塞環內圓柱面與活塞環槽底部間的間隙，一般為0.50~1.00mm。油環背隙較氣環大，有利于增大存油間隙，便于減壓泄油。
活塞環的泵油作用
由于側隙和背隙的存在，當發動機工作時，活塞環便產生了泵油作用。其原因是，活塞下行時，活塞環靠在環槽的上方，活塞環從缸壁上刮下來的機油充入環槽下方；當活塞上行時，活塞環又靠在環槽的下方，同時將機油擠壓到環槽上方。如此反復運動，就將缸壁上的機油泵入燃燒室。由于活塞環的泵油作用，使機油竄入燃燒室，會使燃燒室內形成積炭和增加機油消耗，并且還可能在環槽尤其是第道氣環槽中形成積炭，使環卡死，失去密封作用，甚至折斷活塞環。
氣 環
*** 氣環的密封機理
活塞環有一個切口，且在自由狀態下不是圓環形，其外形尺寸比氣缸的內徑大些，因此，它隨活塞一起裝入氣缸后，便產生彈力而緊貼在氣缸壁上。
活塞環在燃氣壓力作用下，壓緊在環槽的下端面上，于是燃氣便繞流到環的背面，并發生膨脹，其壓力下降。同時，燃氣壓力對環背的作用力使活塞環更緊地貼在氣缸壁上。壓力已有所降低的燃氣，從第道氣環的切口漏到第二道氣環的上平面時，又把這道氣環壓貼在第二環槽的下端面上，于是，燃氣又繞流到這個環的背面，再發生膨脹，其壓力又進一步降低。
如此繼續進行下去，從后一道氣環漏出來的燃氣，其壓力和流速已經---減小，因而泄漏的燃氣量也就很少了。因此，為數很少的幾道切口相互錯開的氣環所構成的“迷宮式”封氣裝置，就---對氣缸中的高壓燃氣進行有效的密封。
氣環的斷面形狀及各環間隙處的氣體壓力
*** 氣環的切口
氣缸內的燃氣漏入曲軸箱的主要通路是活塞環的切口，因此，切口的形狀和裝入氣缸后的間隙大小對于漏入曲軸箱的燃氣量有一定的影響，切口間隙過大，則漏氣---，使發動機功率減小；間隙過小，活塞環受熱膨脹后就有可能卡死或折斷。切口間隙值一般為0.25~0.8mm。第道氣環的溫度，因而其切口間隙值。
氣環的切口形狀
直角形切口工藝性好；階梯形切口的密封性好，但工藝性較差；斜口形切口，斜角一般為30°或45°，其密封作用和工藝性均介于前兩種之間，但其銳角部位在套裝入活塞時容易折損；圖中(d)為二沖程發動機活塞環的帶防轉銷釘槽的切口，壓配在活塞環槽中的銷釘，是用來防止活塞環在工作中繞活塞中心線轉動的。
*** 氣環斷面形狀
氣環的斷面形狀
*** 矩形環的優點是結構簡單、制造方便、散熱性好、廢品率低；缺點主要是有泵油作用，容易造成機油消耗量過大并有可能形成燃燒室積炭。另外，矩形環的刮油性、磨合性及密封性較差，現代汽車基本不采用。
*** 錐面環的優點是與氣缸壁的接觸為線接觸，皮帶輪切槽刀多少度，密封和磨合性能較好，刮油作用明顯，容易形成油膜以---潤滑；缺點是傳熱性能較差。錐面環主要應用在除第道環外的其他環。
*** 扭曲環是當代汽車發動機廣泛應用的一種活塞環，主要是因為扭曲環除具有錐面環的優點之外，還能減小泵油作用，減輕磨損、提高散熱性能。安裝扭曲環時應---注意：內圓切槽向上，外圓切槽向下，不能裝反。
*** 梯形環的主要優點是能把沉積在環槽中的結焦擠出，從而避免了活塞環被黏結而出現折斷，同時其密封性能---，使用---；缺點主要是上下兩端面的精磨工藝較復雜。梯形環在熱負荷較大的柴油發動機上使用較多。
*** 桶面環的優點是活塞的上下行程都可以形成楔形油膜以---潤滑，對活塞在氣缸內擺動的適應性好，接觸面積小，有利于密封；缺點是凸圓弧面加工困難，多用于強化柴油發動機的第道環。
油 環
油環分為普通油環和組合油環兩種。
普通油環是用合金鑄鐵制造的。其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狹縫。油環上唇的上端面外緣一般均有倒角，可以使油環向上運動時能夠形成油楔。機油可以把油環推離氣缸壁，從而易于進入油環的切槽內。下唇的下端面外緣不倒角，這樣向下刮油能力較強。鼻式油環和雙鼻式油環的刮油能力---，但加工較困難。
油環及其刮油作用
油環的斷面形狀
對于由三個刮油鋼片和兩個彈性襯環組成的組合式油環，軸向襯環夾裝在第二、第三刮油片之間，徑向襯環使三個刮油片壓緊在氣缸壁上。這種油環的優點是，片環薄，對氣缸壁的比壓單位面積上的壓力大，因而刮油作用強；三個刮油片是各自獨立的，故對氣缸的適應性好；重量輕；回油通路大。因此，組合油環在高速發動機上得到較廣的應用。其缺點是制造成本高片環的外表面必須鍍鉻，否則滑動性不好。
一、法蘭銜接：
這是閥門中用得多的銜接方法。按結合面形狀又可分為以下幾種：
1、光滑式：用于壓力不高的閥門。加工比較方便
2、凹凸式：作業壓力較高，可運用中硬墊圈
3、榫槽式：可用塑性變形較大的墊圈，在腐蝕性介質中運用較廣泛，密封作用較好。
4、梯形槽式：用橢圓形金屬環作墊圈，運用于作業壓力***64公斤/平方厘米的閥門，或高溫閥門。
5、透鏡式：墊圈是透鏡形狀，用金屬制作。用于作業壓力***100公斤/平方厘米的高壓閥門，或高溫閥門。
6、o形圈式：這是一種較新的法蘭銜接方法，它是跟著各種橡膠o形圈的呈現，而開展起來的，它在密封效銜接方法。
二、對夾銜接：
用螺栓直接將閥門及兩頭管道穿夾在一同的銜接方法。
三、對焊銜接：
直接與管道焊接的
裝置
1、閥門裝置之前，應細心核對所用閥門的類型、標準是否與規劃相符；
2、依據閥門的類型和出廠說明書查看對照該閥門可否在要求的條件下運用；
3、閥門吊裝時，繩子應綁在閥體與閥蓋的法蘭銜接處，且勿拴在手輪或閥桿上，防止損壞閥桿與手輪；
4、在水平管道上裝置閥門時，閥桿應筆直向上，不允許閥桿向下裝置；
5、裝置閥門時，不得選用生拉硬拽的---對口銜接方法，防止因受力不均，引起損壞；
6、明桿閘閥不宜裝在地下潮濕處，防止閥桿銹蝕。
配套電動執行器
電動執行器多與閥門配套，運用于自動化操控系統。電動執行器的品種許多，在動作方法上各有不同，如角行程電動執行器是輸出轉角力矩，而直行程電動執行器是輸出位移推力。電動執行器在系統運用時的品種，應依據閥門的作業需求進行挑選。
四、螺紋銜接：
這是一種簡便的銜接方法，常用于小閥門。又分兩種狀況：
1、直接密封：內外螺紋直接起密封作用。為了---銜接處不漏，往往用鉛油、線麻和聚四---生料帶填充；其間聚四---生料帶，運用日見廣泛；這種資料耐腐蝕功能---，密封作用及佳，運用和保存方便，拆開時，能夠完整地將其取下，由于它是一層無粘性的薄膜，比鉛油、線麻優勝得多。
2、間接密封：螺紋旋緊的力量，傳遞給兩平面間的墊圈，讓墊圈起密封作用。
五、卡套銜接：
卡套銜接，它的銜接和密封原理是，當旋緊螺母時，卡套遭到壓力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外錐面又在壓力下與接頭體內錐面密合，因而能夠牢靠地防止走漏。
這種銜接方法的長處是：
1、體積小，重量輕，結構簡略，拆裝簡略；
2、銜接力強，運用規模廣，可耐高壓1000公斤/平方厘米、高溫650℃和沖擊振動
3、能夠選用多種資料，適合防腐蝕；
4、加工精度要求不高；便于高空裝置。
卡套銜接方法，已在我國某些小口徑閥門產品中選用。
六、卡箍銜接：
這是一種快速銜接方法，它只需兩個螺栓，適用于經常拆開的低壓閥門。
七、內自緊銜接：
以上各種銜接方法，都是利用外力來抵消介質壓力，實現密封的。下面介紹利用介質壓力進行自緊的銜接方法。它的密封圈裝在內錐體處，皮帶輪加工用什么刀，跟介質相向的一面成---視點，介質壓力傳給內錐體，又傳遞給密封圈，在---視點的錐面上，發生兩個分力，一個與閥體中心線平行向外，另一個壓向閥體內壁。后邊這個分力就是自緊力。介質壓力愈大，自緊力也愈大。所以這種銜接方法，適合于高壓閥門。它比法蘭銜接，要節省許多資料和人力，但也需求---的預緊力，以便在閥內壓力不高時，運用牢靠。利用自緊密封原理做成的閥門，一般是高壓閥門。
閥門銜接的方法還許多，例如有的不必拆除的小閥門，跟管子焊接在一同；有的非金屬閥門，選用承插式銜接，等等。閥門運用者要依據具休狀況詳細對待。
相關配件
有閥門和管件，它們都是用在管道的銜接或操控系統.閥門和管件都不能獨立存在，相得益彰的。閥門管件有碳鋼的和不銹鋼的，還有pvc，或許其他資料的，常用的就是前兩種，近幾年來跟著人們生活水平的進步，對副食品要求也隨之而來的需求量大了起來。所以帶動了食品機械的快速開展，于是不銹鋼衛生級閥門管件出工業便---起來，人們一般說閥門管件，多用的還是不銹鋼衛生級的。
注脂保護保養
在焊接前投產前以及投產后的閥門養護作業，為閥門服務于出產運營中起著---的作用，正確和有序有用的保護保養會保護閥門，使閥門正常發揮功用而且延伸閥門運用壽數。閥門養護作業看似簡略，其實不然。作業中常有被忽視的方面。
、閥門注脂時，常常忽視注脂量的問題。注脂槍加油后，操作人員選擇閥門和注脂聯合方法后，進行注脂作業。存在著二種狀況：一方面注脂量少注脂不足，密封面因短少光滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量，形成糟蹋。在于沒有依據閥門類型類別，對不同的閥門密封容量進行準確的計算。能夠以閥門尺度和類別算出密封容量，再合理的注入適量的光滑脂。
第二、閥門注脂時，常疏忽壓力問題。在注脂操作時，注脂壓力有規律地呈峰谷變化。壓力過低，密封漏或失效，壓力過高，注脂口阻塞、密封內脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。一般注脂壓力過低時，注入的光滑脂多流入閥腔底部，一般發生在小型閘閥。而注脂壓力過高，一方面查看注脂嘴，如是脂孔阻塞判明狀況進行替換；另一方面是脂類硬化，要運用清洗液，反復軟化失效的密封脂，并注入新的光滑脂置換。此外，密封類型和密封原料，也影響注脂壓力，不同的密封方法有不同的注脂壓力，一般狀況硬密封注脂壓力要高于軟密封。
第三、閥門注脂時，留意閥門在開關位的問題。球閥保護保養時一般都處于開位狀況，特殊狀況下選擇關閉保養。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養護時則必須處于關閉狀況，---光滑脂沿密封圈充溢密封槽溝，假如開位，密封脂則直接掉入流道或閥腔，形成糟蹋。
第四、閥門注脂時，常疏忽注脂作用問題。注脂操作中壓力、注脂量、開關位都正常。但為---閥門注脂作用，有時需敞開或關閉閥門，對光滑作用進行查看，承認閥門閥球或閘板表面光滑均勻。
第五、注脂時，要留意閥體排污和絲堵泄壓問題。閥門---實驗后，密封腔閥腔內氣體和水分因環境溫度升高而升壓，注脂時要行排污泄壓，以利于注脂作業的順利進行。注脂后密封腔內的空氣和水分被充分置換出來。及時泄掉閥腔壓力，也保障了閥門運用安全。注脂完畢后，---要擰緊排污和泄壓絲堵，以防意外發生。
第六、注脂時，要留意出脂均勻的問題。正常注脂時，距離注脂口近的出脂孔先出脂，然后到低點，后是高點，逐次出脂。假如不按規律或不出脂，證明存在阻塞，及時進行清通處理。
第七、注脂時也要調查閥門通徑與密封圈座平齊問題。例如球閥，假如存在開位過盈，可向里調整開位限位器，承認通徑平直后鎖定。調整限位不可只尋求開或關一方方位，要全體考慮。假如開位平齊，關不---，會形成閥門關不嚴。同理，調整關---，也要考慮開位相應的調整。---閥門的直角行程。
第八、注脂后，---封好注脂口。防止雜質進入，或注脂口處脂類氧化，封蓋要涂改防銹脂，防止生銹。以便下一次操作時運用。
第九、注脂時，也要考慮在今后油品次序運送中詳細問題詳細對待。鑒于柴油與氣油不同的品質，應考慮氣油的沖刷和分化才能。在以后閥門操作，遇到氣油段作業時，及時彌補光滑脂，防止磨損狀況發生。
第十、注脂時，不要疏忽閥桿部位的注脂。閥軸部位有滑動軸套或填料，也需求堅持光滑狀況，以減小操作時的沖突阻力，如不能---光滑，則電動操作時扭矩加大磨損部件，手動操作時開關費力。
第十一、有些球閥閥體上標有箭頭，假如沒有附帶英文fiow字跡，則為密封座作用方向，---介質流向參考，閥門自泄方向相反。一般狀況下，雙座密封的球閥具有雙向流向。
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