流量孔板加工工藝設計及制造過程分析

封志娟

【摘 要】流量孔板是某工程管道料流上的關鍵零件，工藝要求中每對的尺寸公差、表面粗糙度及銳邊要求極高。本文主要闡述了在普通車床上加工流量孔板的工藝設計及制造過程分析。

【關鍵詞】奧氏體不銹鋼；普通車床；車削加工

0 前言

流量孔板是某工程的關鍵零件，成對之間的尺寸精度、內孔表面光粗糙度及銳邊要求極高，加工及測量難度大。在沒有更精密設備、測量儀器的情況下，用普通車床加工流量孔板，需要較高的工藝理論和技術操作水平。

1 流量孔板結構及工藝要求

1.1 流量孔板結構

流量孔板（YB6-200）材質為奧氏體不銹鋼S30408，結構及尺寸要求如圖1所示，部分加工數量如表1所示。

1.2 加工難點及分析

1）流量孔板的材質為S30408，基本組織是奧氏體，具有較高含量的Cr、Ni，加工過程中切削力大，切削溫度高，加工硬化嚴重，容易粘刀，刀具磨損快；端面表面粗糙度要求精加工，加工難度大。

2）流量孔板的內孔表面粗糙度要求為Ra0.8，孔直徑d的銳邊應該沒有毛刺、擦傷、凹坑等。銳邊應該達到照射到它的明亮光線不發生可見的反射。極高的表面粗糙度要求大大增加了加工難度。

內孔直徑的公差要求高，為內孔直徑的千分之一，內測千分尺精度為0.01mm，要保證內孔直徑公差在0.001mm數量級，且成對出現，一致性要求高，加工難度大。

2 加工工藝設計

流量孔板加工只有車削工序，由于左右內外端面及內孔直徑的公差及表面粗糙度要求高且各不同，可將車削工序細化為如下步驟：粗車→半精車左右端面外圓→精車左右端面→精車內孔。

3 工藝分析及過程控制

3.1 粗車表面

平面加工時，粗車可以提高車削速度和車削效率，但表面粗糙度較低。流量孔板表面余量較大，故先采用粗車，去掉余量較大的表面，單邊留1mm余量，如表2所示：

3.2 半精車左右端面

半精車是粗車與精車之間的過渡，精度在Ra12.5～6.3之間。從經濟角度考慮，一般粗加工后的半精加工與粗加工用的設備、刀具、儀表采用同種，只是車削工藝參數調整，如表3所示：

3.3 精車左右端面

1）精車精度可達到IT8～6，Ra6.3～1.6。流量孔板左右端面的精度為Ra6.3、Ra3.2，精車過程必須達到設計要求，如表4所示：

精車過程中，從內孔（最小？椎8）到外圓（？椎330），切削速度vc由4米/分到165米/分，變化非常大，其中在直徑？椎160～？椎290之間非常容易產生積屑瘤。為消除積屑瘤，保證左右端面的表面粗糙度滿足技術要求，在車削過程中加注能起潤滑作用的切削液（一般為機油），避免鐵屑積瘤在工件表面，影響表面粗糙度。

3.4 精車內孔

1）流量孔板的內孔結構特殊，尺寸及精度要求高，加工難度在四個步驟過程中最大，如表5所示：

2）精車內孔時，先鏜通孔，留單邊0.2mm余量；然后車錐度，進給手搖且平穩、勻速，進給量估計0.12～0.15mm，保證尺寸和表面粗糙度精度要求；最后車圓弧，磨制成型刀，油石背刀，修光切削刃，使刀具的表面粗糙度比工件高，車制的工件表面粗糙度才好。根據不同的圓弧磨制不同的刀具。

3）流量孔板內孔公差是內孔直徑的千分之一。加工過程中先由小孔開始加工，小孔公差小，要求高，難加工，一旦加工失誤可以改為稍大的直徑，孔徑越大，公差越大，保證在精度要求高的情況下不報廢一件工件。

4 特殊加工要求

4.1 成對流量孔板的一致性問題

在流量孔板加工過程中，根據內孔尺寸流量孔板是成對加工的（表1），一致性要求高。采用了定位車、順序車的方法，保證了成對流量孔板的一致性。

1）定位車，用自制工具軟爪裝夾定位車左右端面，可以保證工件左右端面深度h的一致性高。

2）順序車，在加工過程中，成對流量孔板，按順序“成對”車制。先定位車制兩工件的左端面，再按車制左端面的先后順序定位車制兩工件右端面，然后按同樣順序車制錐度，最后按同樣順序進行圓弧r的車制。

4.2 銳邊加工過程

在內孔加工的最后過程中，要求孔直徑d的銳邊應該沒有毛刺、擦傷、凹坑等。銳邊應該達到照射到它的明亮光線不發生可見的反射。難度較大。

在加工過程中，先加工出右側錐度，然后用成型刀車制成型。車制過程中，小托板定位，手控中托板，用內測千分尺反復測量、修正，直至達圖紙技術要求。過程中不能用砂紙拋光銳邊，保證銳邊的線性。

5 實施效果

全部流量孔板經萬能工具顯微鏡檢測，公差及精度滿足要求，全部合格（表6）。

6 結論

在沒有更精密的設備、儀器、工具的條件下，克服切削積瘤及成對一致性要求高等難點，流量孔板如期完工，符合圖紙工藝及技術要求，節約了大量的人力和材料成本。

【參考文獻】

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[責任編輯：王楠]