汽輪機轉(zhuǎn)子輪槽分屑粗銑刀的研制
在汽輪機制造行業(yè)翁凳,汽輪機轉(zhuǎn)子輪槽的加工是一道非常重要同時又很復(fù)雜的工序。目前國內(nèi)汽輪機制造行業(yè)轉(zhuǎn)子輪槽的粗加工仍普遍采用螺旋錐度粗銑刀。在加工過程中云挟,由于螺旋錐度銑刀與被加工零件表面的接觸面積較大,產(chǎn)生很大的摩擦力转质,從而導(dǎo)致了很大的切削力和很高的切削熱园欣。此外,用螺旋錐度銑刀加工產(chǎn)生的切屑面積較大埠限,難以盡快排除幔膝,對切削效率和刀具使用壽命均產(chǎn)生很大影響。
輪槽分屑粗銑刀的研制要點
輪槽分屑粗銑刀的特點就是在銑刀的每條切削刃上旦珊,相應(yīng)磨出符合技術(shù)要求的幾條溝槽抑驹,使刀具在切削過程中減少與工件的接觸面積,從而減小切削力昵诅,降低切削熱盈侣,使切屑面積變小,易于清除貌梦,提高刀具的切削效率和使用壽命瘩穆。
1) 分屑槽的分布
要使每條切削刃上刃磨出的分屑槽相互互補,使加工出來的零件表面平整尸饵,保證質(zhì)量自驹;磨出分屑槽后,應(yīng)使每條切削刃上的切削力分布盡可能均勻苔寝,以保證刀具的使用壽命肤叼。
2) 分屑槽寬度與槽間距的確定
分屑槽的寬度也是影響刀具切削力及使用壽命的重要因素之一。銑刀分屑槽太寬竹祷,有效切削刃就窄介蛉,此時切削熱會集中在刀刃上,無法迅速冷卻溶褪,降低刀具的使用壽命币旧,同時對刀具分屑互補的設(shè)計也帶來影響;而分屑槽太窄猿妈,使有效切削刃變寬吹菱,此時雖然起到了分屑作用,但切削刃與工件的接觸面積過大彭则,會產(chǎn)生很大的摩擦力鳍刷、很大的切削力和很高的切削熱占遥,對刀具的使用壽命仍然有很大影響。
試驗研究表明输瓜,在刀具的軸向瓦胎,各切削刃上的分屑槽寬度與切削刃的寬度均勻分布時,既可起到分屑互補作用尤揣,又減小了每齒切削力敛意,使切削力分布均勻。分屑槽寬度為1~1.2mm時最佳蝇莲,槽間距為槽寬與切削刃數(shù)量之積胶勾。需要特別注意的是,輪槽分屑粗銑刀是錐度銑刀闭腊,刀尖直徑較小爹窥,不宜刃磨分屑槽,所以刃部第一個分屑槽應(yīng)在距刀尖8~12處磨出哀呕。
3) 分屑槽的槽形與深度的確定
分屑槽的槽形及深度也是影響刀具使用壽命的因素之一膊许。
a. 槽形:
通過對各種槽形進行試驗分析發(fā)現(xiàn):圓弧形槽容易加工,但切削刃部兩尖點散熱較慢支捍,強度較差拭秃,易磨損;梯形槽的切削刃部兩尖點強度較好痘涧,但刀具在使用過程中楚陶,槽底易產(chǎn)生應(yīng)力集中,發(fā)生崩刃纤壁。同時刃磨梯形槽時左刽,砂輪兩尖點容易脫粒,槽形不易保證酌媒。
因此欠痴,綜合上述兩種槽形的特點,將槽形選為圓弧梯形秒咨。圓弧梯形槽形既具有梯形槽形刀尖強度高的特點喇辽,又具有圓弧槽底的圓弧加工方便、不易產(chǎn)生應(yīng)力集中的優(yōu)點雨席。
b. 槽深:
分屑槽的深淺直接影響刀具重復(fù)刃磨的次數(shù)菩咨,因此槽深的選擇也很重要。槽太深陡厘,會降低刀具刃部的強度抽米,且在修磨時支板會在前刀面上卡住,無法正常刃磨糙置;槽太淺云茸,刀具重復(fù)刃磨的次數(shù)將減少是目,造成浪費。經(jīng)過試驗分析表明么鹊,其槽深選擇在0.6~0.8mm 之間為佳耗亮。此時刀具可在正常磨損情況下修磨4~6次,延長了刀具的使用壽命勇震。
4) 分屑槽刃磨方向的確定
分屑槽的刃磨方向?qū)Φ毒叩氖褂脡勖泻艽笥绊懣鹬T囼灡砻鳎捎谳啿鄞帚姷妒锹菪F度銑刀垒汉,切削刃為螺旋狀辱滤,分屑槽的刃磨方向若垂直銑刀軸線苦钱,則在刃部產(chǎn)生的兩個刀尖中將會有一個非常尖銳的刀尖盛闻。這個尖銳刀尖的強度差,切削熱擴散慢避晾,極易產(chǎn)生磨損或崩刃現(xiàn)象悼晨,嚴重降低刀具的使用壽命。而分屑槽的刃磨方向若垂直切削刃啥匀,刃部則會產(chǎn)生強度較大蛙梆、切削熱容易擴散的兩個90°刀尖,大大提高刀具的使用壽命催首。
3 .輪槽分屑銑刀的合理使用
刀具使用的正確合理是發(fā)揮刀具高效率切削特性的關(guān)鍵扶踊。使用正確會取得良好的經(jīng)濟效果,否則將會造成刀具損壞甚至工件報廢的后果郎任。
使用輪槽分屑銑刀時秧耗,首先要把刀具正確裝夾在機床主軸上,聯(lián)接牢固舶治;加工時要進行充分的冷卻分井;要根據(jù)機床剛性和機床精度、刀具材料和被加工材料的特性以及工件精度要求等綜合因素霉猛,正確選擇合理的切削參數(shù)尺锚。經(jīng)試驗表明,切削參數(shù)選擇為Vf=15.24mm/min惜浅,n=330~360m/min 為宜瘫辩。
在加工過程中,還要隨時觀察工件與刀具的變化情況坛悉,觀察負載電流的變化情況伐厌。此外,還要根據(jù)轉(zhuǎn)子不同級別的輪槽寬度來選擇每把輪槽分屑銑刀合理的加工長度洁拓,避免銑刀超期超負荷使用窑笑,以延長銑刀的使用壽命秕射。
4 .存在的問題
輪槽分屑銑刀的研制成功,提高了汽輪機轉(zhuǎn)子輪槽的切削效率综界,顯著降低了工具成本瞎角,為汽輪機行業(yè)轉(zhuǎn)子輪槽的加工積累了寶貴經(jīng)驗。刀具使用時若能合理選擇切削用量贴祷,注意文中提及的各項使用要求覆靖,就能獲得令人滿意的加工效果。
與此同時胎汁,在輪槽分屑銑刀的研制午禽、使用過程中,仍存在以下有待解決的問題:
1) 輪槽銑刀使用后的修磨
輪槽分屑銑刀使用后其前刀面和后刀面會同時磨損究勺,因此需要對刀具的前刀面和后刀面進行修磨绿锋。大直徑銑刀的前、后刀面都能修磨酱劫,但小直徑銑刀由于受其結(jié)構(gòu)的限制澄港,只能對它的后刀面進行修磨而不能修磨前刀面。這將對修磨后刀具的高效率切削性能以及刀具使用壽命產(chǎn)生很大影響柄沮。
2) 輪槽半精銑刀有待開發(fā)
輪槽半精銑刀與輪槽粗銑刀的結(jié)構(gòu)不同回梧,但工作原理類似,加工中刀具與工件的接觸面積很大祖搓,同樣存在切削力大狱意、切削熱高、刀具磨損嚴重等問題拯欧。為了提高轉(zhuǎn)子輪槽的切削效率和加工精度详囤,運用已掌握的輪槽分屑粗銑刀的加工工藝和使用經(jīng)驗,對輪槽半精銑刀的結(jié)構(gòu)哈扮、幾何參數(shù)纬纪、加工工藝以及用后修磨、刀具管理等進行開發(fā)研究將是我們面臨的新課題滑肉。
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