一、前言

煙氣輪機(jī)是煉油催化裂化裝置中的一種能量回收設(shè)備,其主要零部件轉(zhuǎn)子是由輪盤和主軸組裝而成湘捎。輪盤與主軸裝配后需用8組拉桿螺栓將其緊固钟沛。根據(jù)設(shè)計要求,8個孔深322mm,母線垂直度0.05mm,孔表面粗糙度0.4μm,因此該孔必須鉸制。

主軸和輪盤的材料分別為高強(qiáng)度合金鋼40CrNi2MoA和高溫合金鋼GH864,兩種材料的力學(xué)性能表見表1伏穆。

表1兩種材料的力學(xué)性能

從表1可以看出,兩種材料的機(jī)械性能非常特殊,因此其加工性能與普通材質(zhì)不同,從而在選擇刀具材料拘泞、幾何角度、工藝參數(shù)等方面造成困難枕扫。

二陪腌、刀具材料的選擇

表2所示內(nèi)容為幾種常用刀具材料的力學(xué)性能對比,由上述知GH864和40CrNi2MoA抗拉強(qiáng)度和伸長率極高,因此其“粘度”較大,加工難度大。高速鋼較YT,YG類硬質(zhì)合金有足夠的強(qiáng)度和韌性,又因其含釩量不高,磨加工性能良好,所以刀具材料應(yīng)從高速鋼中選取燥颠。為了避免在切削時因振動使刀具崩刃和折斷,并綜合考慮其他因素,選抗彎強(qiáng)度高的W2Mo9Cr4VCo8作為刀具材料叼稍。

表2刀具材料的力學(xué)性能

三、刀具主要幾何角度的設(shè)計

刀具的幾何參數(shù)對切削時金屬的變形睛赁、切削力闻荠、切削溫度和刀具磨損都有顯著影響,從而影響切削效率、刀具耐用度稼乃、加工表面質(zhì)量和加工成本输奢。因此合理選擇刀具幾何參數(shù)非常重要。

前角的選擇

選擇較大前角,可以減小切屑變形,從而使切削力和切削功率減小,切削時產(chǎn)生的熱量減小,同時可以抑制刀瘤的產(chǎn)生,使刀具的耐用度提高之仍。但是,過大的前角會使刀刃的強(qiáng)度降低,容易產(chǎn)生崩刃屉韧。由于高速鋼切削性能好,GH864和40CrNi2MoA的塑性好,所以刀具應(yīng)選較大的前角。綜合考慮各種因素,主切削刃和校正切削刃前角g=7°-9°。

后角和韌帶的選擇

后角的主要作用是減小切削過程中刀具后刀面與加工表面之間的摩擦,它對刀具耐用度和加工表面質(zhì)量有很大影響谆藐。當(dāng)切削厚度很小時,磨損主要發(fā)生在后刀面上,為了減小后刀面的磨損和增加切削刃的鋒利程度,宜取較大的后角,本文所述屬薄屑切削,故后角a=9°-11°圣界。

高速鋼鉸刀主要利用刀刃的鋒利性使加工表面獲得較高的表面加工質(zhì)量,并不以擠削為主,韌帶應(yīng)選得較窄為好,所以切削刃韌帶f=0.05～0.1mm,校準(zhǔn)刃韌帶f=0.1～0.15mm。

刃傾角幾的選擇

圖1 刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度簡圖

為防止鉸削過程中由于向上排屑將孔的表面劃傷而影響表面質(zhì)量,刀具應(yīng)采用較大刃傾角,即l=15°-20°,較大的刃傾角不但使排屑向下,同時還可使刀具實(shí)際前角增大,提高鉸刀耐用度监灌。圖1所示為刀具的結(jié)構(gòu)和幾何角度簡圖贷币。

四、切削液的選擇

切削液對減小刀具磨損,改善加工表面質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率具有重要作用,它的作用為潤滑和冷卻亏狰。鉸削高溫合金時,宜選用極壓添加劑硫化切削液,該切削液與金屬化合,形成硫化鐵,硫化鐵熔點(diǎn)高達(dá)1193℃,硫化鐵薄膜在高溫下不易破壞,能在1000℃保持良好的潤滑性能,抑制刀瘤的產(chǎn)生,提高表面加工質(zhì)量役纹。

五、工藝路線及工藝聾數(shù)的確定

上鉆模,分別在輪盤和主軸上鉆底孔暇唾。

組裝主軸與輪盤,保證各孔同軸度小于0.2mm促脉。

工件上鏗床,精找正后緊固,撞拉桿螺栓孔,留余量0.5mm。

裝夾鉸刀,粗鉸該孔,鉸削量t=0.20mm,鉸刀刀刃處線速度v=1.8～2.2m/min,軸向進(jìn)刀量s=0.15～0.20mm/r;

精鉸該孔,鉸削量t=0.10mm,其他參數(shù)如上策州。

六瘸味、結(jié)束語

選用W2Mo9Cr4VCo8材質(zhì)的鉸刀加工特殊合金材料深長孔是我廠在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中不斷總結(jié)得出的,它的特點(diǎn)是加工效率高,刀具壽命長,孔的加工精度高,表面質(zhì)量好。兩年來,我廠累計加工煙氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子50余套,都取得了良好效果够挂。

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