大型锻造件筒节切削加工性及提高切削效率措施

2020-03-25 16:29 admin
     大型筒节零件的粗加工难度极大,目前国内大型筒节切削加工的特点,通过对加工难点的分析, 提出提高大型筒节粗加工效率的有效措施,对筒节重型车削加工的实际生产具有借鉴作用。大型筒节是石油化和核电重大工程项目的核心零件。其切削加工效率的高低、加工质量的好坏,直接影响到国家石油化工和核电的建设。





    所以对提高切削效率措施进行探讨,针对大型筒节切削过程,特别是粗车过程中切削效率低,刀具容易(冲击、粘结)破损、切削热量大、断屑难等 突出问题,研究分析了筒节重型车削中导致这些问题的 主要原因,现就刀具材料优选、刀具几何参数优化、刀片 断屑槽型优化、粗车筒节切削参数优化以及采用合理冷 却方式等工艺措施进行探讨。
1、刀具材料的优选
针对制造筒节材料本身的特殊性,要解决车削筒节刀具容易冲击、粘结破损的问题,对刀具材料的选择很重要。这就要求刀具材料要具备很高的抗弯强度、良好的冲 击韧性、红硬性和耐磨性,而且应具备很好的散热性能。 一般刀具材料的硬度应高于工件材料很多,才能正常切 削,而加工大型筒节零件的刀具材料硬度至少应该高于HRC60。考虑生产成本及加工效率要求,可选用硬质合金基底、陶瓷涂层的刀片。
2 、刀具几何参数的优化
在难加工材料的切削加工 中,刀具几何参数非常重要,特 别是角度参数。大型筒节切削 过程中,切削力非常大,最大可 达到几吨。车刀的冲击破损, 很大程度上是因为刀具角度 选择不合理。要是刀具角度选 择合理,有可能用脆性材料也能加工。因为,在重型车削 当中,刀具冲击破损主要集中在刀尖上(如图12所示), 所以应从保护刀尖和增加刀片强度方面出发来选择或设 计具有合理角度的刀片。
3、刀片断屑槽型优化
断屑槽通常可以按用途分为精加工、半精加工和粗 加工用断屑槽。为了改进刀片在粗车难加工材料时的切 削性能,提高刀片使用寿命,应对其断屑槽进行优化。比 如采用负倒棱和凹坑、负倒棱和椭圆球、负倒棱和波浪形 散热槽组合的断屑槽槽型。因为切削过程中,切屑从刀具 前刀面流出时,切屑底层与断屑槽的槽底发生强烈的摩 擦,会产生大量的热量,切削热不断地从切屑传递到刀 片,致使刀片产生磨损。
4、粗车后放置冷却
 由于筒节零件是核电和石油化7:的重要零件,其加 工精度要求高,又由于筒节尺寸巨大,考虑到温度对后续 加工的影响,需要对其在粗车后进行放置冷却处理以释 放应力和粗加工产生的热变形,从而提高产品的合格率。 怎样选择放置时间,又直接影响到筒节生产效率。因此, 放置所需    时以不影响下道工序加工精度为准。
通过对大型筒节切削加工过程中的难点进行介绍, 分析其切削过程中引起生产效率低、车削过程中刀具破 损严重等原因。提出了从加工用刀具入手(刀具材质优 选、刀具几何角度优化、刀片断屑槽优化)配合加工参数 的优化以及合理的冷却方式等方案,一定程度上解决了大型筒节切削加    工难题。
 








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