冷風銑削試驗
汽輪機葉片型面銑削加工旋圆,原來都在普通銑床上進行拥峦,采用的高速鋼立銑刀、球頭銑刀在油冷狀態(tài)下译仗,切削速度僅為30-40m/min抬虽,切削效率很低。后進行技術(shù)改造后,加工設(shè)備幾乎都更換成數(shù)控銑床阐污,為此缰猴,絕大部分刀具也選用可高速切削的硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位銑刀,由于高速切削時切削溫度快速提升疤剑,這就給原來采用的油冷帶來了大量的煙霧滑绒。
這些嗆人的煙霧,不但影響了視線隘膘、加工環(huán)境疑故,也使操作工人無法進行正常切削加工。如將切削速度減小弯菊,則將使切削效率降低昵乾,實現(xiàn)不了通過機床、刀具的改進田蕴,實現(xiàn)高效切削的初衷歼取。
為此,工廠在每臺機床旁配置了抽煙機负稚,但在高速切削情況下踱措,油煙仍無法很快消除。在銑削加工時央改,為保證刀具能正常進行高速切削毕嘹,我們試驗應用了冷風切削技術(shù)。
◆ 油劑冷卻銑削與冷風銑削的對比
為了驗證冷風切削技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的應用效果仑锥,結(jié)合生產(chǎn)沸幅,我們進行了大量油劑冷卻銑削加工與低溫冷風加工工藝的對比試驗。試驗時發(fā)現(xiàn)德州,車間提供的壓縮源氣壓嚴重不足聪弊,達不到CTL-2/50型冷風射流機的工作壓力0.4~0.8Mpa,但仍然進行了加工窝革。結(jié)果是:在高速切削條件下(切削速度在180m/min)购城,使用大量油劑銑削不銹鋼葉片一次換刀,可加工5~8件聊闯,而冷風銑削時工猜,在工作壓力不足的情況下,還是可加工8~10件菱蔬,刀具使用壽命明顯延長篷帅。應該相信,當氣源壓力得到充分保證的前題下拴泌,使用冷風切削魏身,刀具壽命將有更進一步的延長。試驗用銑刀與工件,不同冷卻方式的切削效果見表一箭昵。
◆試驗條件
機床:上海第四機床廠生產(chǎn)的數(shù)控立銑
工件材料:1Cr13不銹鋼
材料規(guī)格:50×100×48(內(nèi)背弧型面為不等截面)
刀具:標準型硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位球頭銑刀Ф32
刀片型號:P26315R16税朴、STMT09T308
切削用量:見表一
冷風條件:CTL-2/50型冷風射流機生成的-50℃左右冷風
壓縮空氣源:車間集中配氣管 0.1~0.15Mpa
油劑切削用油:礦物油(20升/分左右)
冷風切削用油:植物性低溫油(30毫升/時)
冷風車削試驗
◆ 冷風內(nèi)、外冷卻車削與油霧車削對比 r>
為了驗證在冷風作用下家制,內(nèi)正林、外冷卻車刀的切削性能,我們制作了專用的內(nèi)冷車裕消。它能通過設(shè)于車刀刀體內(nèi)部的管道桃铛,把冷風輸送到刀頭附近的上、下兩個出口顶怠,噴向刀片前假磺、后刀面,并與普通車刀(標準型可轉(zhuǎn)位上壓式結(jié)構(gòu))用兩根管道以外冷卻方式加工和傳統(tǒng)噴霧冷卻切削方式進行了對比腻学。
其結(jié)果是:同樣在后刀面磨損到0.3mm時努扶,用傳統(tǒng)噴霧冷卻切削,刀具切削行程僅為24mm(按工件加工寬度測量) 券妹;使用冷風晦了,從外部上、下兩個方向噴向刀片前玲院、后刀面的刀具切削行程達到58mm袁羔,刀具壽命延長了1倍。但是淡早,當使用冷風,用內(nèi)冷卻車刀切削時耳标,在轉(zhuǎn)速醇坝、走刀量和背吃刀量都作了相應提高的情況下,刀具切削行程可高達111mm次坡。這充分體現(xiàn)了呼猪,在冷風作用下,使用內(nèi)冷車刀的優(yōu)勢砸琅。
◆ 試驗條件
機床:數(shù)控立車
工件材料:規(guī)格:高溫合金宋距、Φ1200×120
刀具:油劑噴霧車削和外冷卻冷風車削用標準型可轉(zhuǎn)位上壓式車刀。內(nèi)冷卻冷風車削使用自制內(nèi)冷車刀症脂。
刀片型號:CNCMG120408E
切削用量:見表二
冷風條件:CTL-2/50型冷風射流機生成的-50℃左右冷風
壓縮空氣源:車間集中配氣管壓力0.3~0.4Mpa
油劑切削用油:礦物油
冷風切削用油:植物性低溫油(30毫升/時)
在車削中谚赎,采用不同冷卻方式的刀具其壽命。
切削效果分析
從上述加工實例诱篷,可以認為:在車壶唤、銑加工過程中,使用低溫冷風的初步應用效果是良好和顯著的。特別是闸盔,針對難加工材料如:不銹鋼和高溫合金等的銑削悯辙、車削具有實用性。
試驗得出的初步結(jié)論是:
◆在滿足冷風射流機基本工作條件下满页,冷風切削技術(shù)比傳統(tǒng)油劑(水劑)切削技術(shù)的刀具使用壽命長预署。 r>
◆冷風切削時,內(nèi)冷卻方式比外冷卻方式的效果好惑拙,突出表現(xiàn)在刀具使用壽命的提高方面多蜕。
◆試驗證明,刀具的使用壽命隨冷風壓力巡雄、流量增大而延長嘀回。
◆在車、銑過程中夹宏,考慮到切削點的溫度降低蜜裸,因此,可以適當增大了切削用量檩耕;由于刀具使用壽命延長沧气,節(jié)省了調(diào)整工位所需的輔助時間,加工效率有顯箸的提高蜒鸣。
◆對精加工高溫合金材料的工件表面粗糙度進行了實測牍懂,可穩(wěn)定地達到Ra2.05~Ra2.5μm,
◆對加工后的不銹鋼葉片進行了磁粉探傷驗測绸罗,未發(fā)現(xiàn)有裂紋等異骋馔疲現(xiàn)象。
◆由于以氣代油珊蟀,無嗆人的煙霧菊值,環(huán)境清潔,對身體無害育灸,有利操作腻窒,還提高了效率,操作工人非常歡迎磅崭。
應用前景及有待進一步探討的問題
低溫冷風切削技術(shù)的應用實踐證明儿子,它能提高切削效率、延長刀具壽命延長砸喻、降低能耗和加工成本柔逼。首先,工廠是最大的受益者恩够,其次卒落,由于工作環(huán)境的改善枝徙、加工效率的提高,帶來收入增加顺丸,工人也樂于接受饺焕,社會意義就更為深遠。
綜上所述短即,我們認為 :這項技術(shù)能夠滿足用現(xiàn)代工藝技術(shù)改造傳統(tǒng)設(shè)備的要求什氮,應該有廣闊的應用前景,但我們試驗應用冷風切削技術(shù)的時間尚短宜抓,因此結(jié)論也是初步的舟道,該技術(shù)要適應于大切削用量的粗加工,刀具結(jié)構(gòu)(特別是內(nèi)冷結(jié)構(gòu))和切削參數(shù)等合理選擇矫第,還有待進一步實驗遍沟、探討。
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