平面深槽零件主閥的加工技巧

■北方華安工業(yè)集團有限公司機械公司 （黑龍江齊齊哈爾 161006） 孟祥志 王德寬 畢達尉

平面深槽零件主閥的加工技巧

■北方華安工業(yè)集團有限公司機械公司 （黑龍江齊齊哈爾 161006） 孟祥志 王德寬 畢達尉

摘要：零件主閥的主要特點是材料為不銹鋼3Cr13，毛坯為實體鍛件，零件平面深槽的加工余量大，內(nèi)孔為深孔加工，精度要求高。通過設(shè)計制作平面深槽刀具以及專用夾具，通過合理的工藝方案保證了加工精度。

在外協(xié)加工零件主閥時，遇到了平面深槽的車削加工難題，內(nèi)孔為深孔加工且精度要求高。民品部協(xié)調(diào)了幾個機加廠均因難度大無法承接。本單位在接到此零件后，通過認真分析確定了加工方案，加工出合格產(chǎn)品，滿足了用戶急需。

1. 零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求

零件結(jié)構(gòu)如圖1所示，粗車后需進行調(diào)質(zhì)處理，工件內(nèi)孔尺寸f42+0.030m m，外徑尺寸f2350-0.03mm，內(nèi)孔90°錐面（T面），表面粗糙度值Ra=0.4μm；外錐面為120°，表面粗糙度值為Ra= 0.4μm，需表面淬火處理至硬度48～52HRC，并與相關(guān)件配研。

2. 加工工藝性分析

零件主閥加工有以下技術(shù)難點：

（1）平面槽距零件左端面深175mm，距f86mm端面80mm，深槽處空間較小，切削量大，排屑困難。

（2）不銹鋼切削加工性能較差，主要表現(xiàn)在：①塑性高，使加工過程中加工硬化嚴重，切削抗力增大。②切削溫度高使刀具容易磨損。③容易粘刀和產(chǎn)生積屑瘤。④切屑不易卷曲和折斷。

圖1　零件圖

3. 技術(shù)措施

針對以上加工難點采取了以下技術(shù)措施：

（1）設(shè)計制作針對車平面深槽加工的專用切槽刀，車平面槽時，切槽刀的一個刀尖相當于車孔，為了避免車刀與工件圓弧面發(fā)生干涉，刀尖處的副后刀面按照平面槽圓弧的大小制成了圓弧形，并保證一定的后角。平面切槽刀的另一個切削刃相當于車削外圓，車削平面深槽加工時刀尖很長、剛性差，易引起振動，為了增加刀具強度，將相當于車削外圓刀尖的副后刀面也制作成圓弧面，并保證有一定后角。

（2）切槽刀由夾持部分、圓弧面刀體及硬質(zhì)合金刀頭3部分焊接組成：①夾持部分由4 5鋼制成。②雙圓弧面刀體由f140m m、內(nèi)孔f128m m的30CrMnSi鋼管通過臥銑加工成

條狀，為了增加刀體強度，熱處理淬火硬度為38～42HRC。③硬質(zhì)合金刀頭選用YG8N、YW1及YW2，刀片型號：C304。

4. 刀具幾何參數(shù)及切削特點

（1）帶狀切屑有一種很強的見縫就鉆的性能，切屑極易纏繞在刀具和工件上，造成排屑困難，易損壞刀具，副偏角控制在1°以內(nèi)，由于排屑條件改善，刀具的使用壽命延長3倍，生產(chǎn)效率也可提高1倍。

分析船舶設(shè)備在安裝作業(yè)中應(yīng)用減振措施，涉及了較多的安裝內(nèi)容，其中具體分析主要涉及應(yīng)用減振措施的安裝內(nèi)容有：管道設(shè)備安裝中的應(yīng)用、儀表設(shè)備安裝中的應(yīng)用、其他組件設(shè)備安裝中的應(yīng)用。

（2）大前角配以負倒棱，刀尖采用R1mm圓角，使變形減小，切削刃加強，刀具壽命提高。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（3）設(shè)計制作圓夾緊內(nèi)孔刀夾具，解決車削M48×3內(nèi)螺紋、f42H7及f30mm內(nèi)孔空刀的加工問題，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

（4）設(shè)計制作刀臺式內(nèi)孔刀夾具，解決了大端f146mm、小端f166mm的錐度加工問題，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖2　刀具圖

圖3

圖4

5. 工藝方案

加工所采取的工藝方案為如下。

（1）粗車：粗車外圓f239mm，控制長度為298mm；內(nèi)孔f143mm，深90mm。

（2）調(diào)質(zhì)：硬度為280～320HBW。

（3）半精車：內(nèi)孔f42H7、f22H7，Ra=0.4μm的T面留量0.4～0.5mm，外圓f230g6，Ra= 0.4μm的S面留量0.6～0.7mm。

（4）大端f200mm、小端f168mm的錐度留數(shù)控精車量2～3mm。

（5）數(shù)控車控制大端f200mm、小端f168mm的錐度。

（6）劃線。

（7）立銑：4～12個圓周分布。

（8）鉗：6個f28mm圓周均布，3個f11mm，4個f1 mm圓周均布。

（9）表面淬火硬度為4 5 ～48HRC（內(nèi)孔有公差處，Ra=0.4μm的錐面T面，外圓Ra= 0.4μm的錐面S面）。

（10）外磨：f230g6。

（11）內(nèi)磨：f42H7、f22H7保證位置公差。

（12）數(shù)控車單動夾盤找正，保證工件位置公差，加工內(nèi)孔Ra=0.4μm的錐面T面（YT726內(nèi)孔焊接刀具），采用立方氮化硼刀具車削外圓Ra=0.4μm的錐面S面，并采用金剛石研磨膏，研拋Ra=0.4μm。

6. 結(jié)語

通過平面深槽切槽刀的革新，刀具夾具體的設(shè)計和合理的工藝編排，較好地解決了零件主閥的加工難題，經(jīng)過質(zhì)量檢驗，達到圖樣要求，通過該零件加工技能創(chuàng)新，為以后類似產(chǎn)品加工提供了很好的思路。

參考文獻：

[1] 太原市金屬切削刀具協(xié)會編. 金屬切削實用刀具技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2] 金福長. 車刀絕技[M]. 北京：中國工人出版社，1992.

收稿日期：（20150513）