大直徑套料刀的研制與應用
隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械加工技術進入了“高速、高效钾士、智能湃足、復合猩缺、環(huán)保”的嶄新發(fā)展階段剂户，許多高速泣爷、高效的刀具應運而生：在孔加工方面，大直徑扁鉆奉狈、大直徑復合鉆代替了傳統(tǒng)的鉆卤唉、擴兩序加工；大直徑螺旋槽絲錐仁期、內(nèi)容屑絲錐等高精度桑驱、高效率刀具也得到廣泛的應用。在汽輪機行業(yè)跛蛋，大孔套料刀具也起到了高效加工的效果熬的。
球面墊圈類工件加工現(xiàn)狀
球面墊圈是汽輪機上、下缸體裝配時不可缺少的調(diào)節(jié)部件赊级，材質(zhì)為2Cr12NiMo1W1V高強度耐熱合金鋼押框，它具有導熱性差、韌性大理逊、易加工硬化橡伞、易產(chǎn)生積屑瘤等特點，是常用鋼材中可切削性較差的一個鋼種晋被。
常用球面墊圈傳統(tǒng)的加工工藝是先用鉆頭鉆孔骑歹，再用內(nèi)孔鏜刀分幾刀車削至要求的內(nèi)徑尺寸预烙。由于材質(zhì)本身的特殊性，使球面墊圈的切削效率較低夜墓、刀具磨損較快千荡、輔助時間長、加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點暴露出來泰锦。再者绅踪，由于材料的大部分（棒料中間）都變成了鐵屑，浪費大量的原材料诗实。
針對此類零部件加工特點兄诱，綜合考慮提高工件的加工效率、降低工具成本昆饲、提高材料利用率等幾方面旧育，我們研制了大直徑套料刀，有效的解決了此類零部件的加工難題蝗袄。
大直徑套料刀的研制與應用
刀具主要針對內(nèi)孔為Φ70～Φ136的球面墊圈進行研制路揖。
結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
套料刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)確定得是否合理，直接關系到它的工藝性贮爹、切削效率斋射、加工質(zhì)量以及使用壽命等多方面的問題。
結(jié)構(gòu)的確定
大直徑套料刀采用莫氏5號錐柄但荤，在普通鉆床及車床均可應用罗岖；刀頭采取可換式結(jié)構(gòu)，這樣在加工不同類型零件時只需更換刀頭腹躁，減少了輔助加工時間桑包，提高加工效率；套料刀齒數(shù)為4齒纺非，兩個對稱切削刃寬度A捡多、B不同，且軸向高度相差距離C铐炫，加工時對稱兩個高齒先接觸工件，后接觸兩個齒加工其余部分蒜焊，這樣的刀齒結(jié)構(gòu)就能便于分屑倒信，減少了切削阻力；刀刃有2°倒錐泳梆，其余為圓柱形鳖悠，增加了刀具切削時的穩(wěn)定性；為使刀具具有良好的耐磨性和韌性捣睬，刃部淬火硬度為62~65HRC血洞，其余部分35~40HRC湃鳖。
幾何參數(shù)的確定
大直徑套料刀主要應用于汽輪機球面墊圈的大孔加工。經(jīng)過大量的試驗證明僻携，對2Cr12NiMo1W1V材料套料的刀具前角γ0選用16°～18°為宜狮最。前角是影響刀具的鋒利程度和刀體強度的主要因素，前角過小疹返，切削抗力大泌祥，加劇刀具磨損，降低刀具使用壽命律跺；前角太大放暇，刀尖強度低，散熱條件差侦镜，易產(chǎn)生磨損崩刃現(xiàn)象打吱。主、副切削刃后角α0選用4°翠霍，這樣既可保持刀具的加工尺寸精度和提高重磨次數(shù)锭吨，同時還能提高切削時的穩(wěn)定性，使之不易產(chǎn)生崩刃壶运。刀具螺旋角ω0則以12°~15°為宜耐齐。
材料的選擇
由于刀具直徑較大及被加工材料的特點，所以要求刀具具有較高的紅硬性和韌性蒋情，一般高速鋼(W6Mo5Cr4V2埠况、W9Mo3Cr4V)由于熱處理后的性能較低，不宜采用棵癣，因此采用具有強度高辕翰、韌性好、刃口鋒利等特性的高性能高速鋼（W2Mo9Cr4VCo8）作為首選狈谊。
切削用量的選擇
影響切削用量的因素很多喜命，有工件材料、刀具材料河劝、刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)壁榕、加工工序以及具體的使用條件，如機床赎瞎、裝夾燕紊、切削液等眾多因素。通過大量的切削試驗癣吝，確定了轉(zhuǎn)速n＝80~100r/min荔寞，進給量f＝0.20~0.30mm最佳。在加工時体涡，刀具的冷卻也十分關鍵超瞧，對加工質(zhì)量甜脖、切削效率和刀具的使用壽命有著不可忽視的作用，所以加工時一定要使用冷卻液并使刀具得到充分冷卻迈竖。
刀具的表面處理
大直徑套料刀選用的材料是M42高性能高速鋼廊畔，材料成本和加工難度都很高，為提高刀具的強度临辰，延長刀具使用壽命任础，可對刀具切削刃部分進行表面涂層處理。經(jīng)試驗分析表明亏乞，采用TiAlN焰究、AlTiN等表面涂層處理效果最佳。經(jīng)表面處理后的套料刀怒详，耐用度可提高2~3倍炉媒。
加工實例
大直徑套料刀在加工汽輪機超臨界、超超臨界機組的球面墊圈時取得了良好的加工效果昆烁。
零件加工在普通C630車床上進行吊骤，對5種不同規(guī)格的產(chǎn)品球面墊圈進行加工。根據(jù)球面墊圈的規(guī)格不同選用的切削用量為轉(zhuǎn)速n＝60～90r/min静尼，進給量f＝0.15～0.25mm白粉，冷卻方式采用油基冷卻液。每把大直徑套料刀可加工球面墊圈100件以上鼠渺，刀具后刀面磨損量僅為0.1mm～0.2mm鸭巴，而且刀具磨損后可以反復修磨，極大的提高了加工效率并降低了工具成本拦盹。
結(jié)束語
在汽輪機制造行業(yè)鹃祖，球面墊圈每年都有很大的需求量，且品種繁多普舆。采用大直徑套料刀進行粗加工恬口，切削平穩(wěn)、加工穩(wěn)定速痹，代替了鉆裂蝉、鏜（擴）兩道工序，較原加工工藝提高切削效率5倍以上锦镶、降低工具成本50％虑庇，刀具壽命提高3倍以上，節(jié)省原材料50％以上拉狸，且降低了工人的勞動強度。套出的原材料可以作為小尺寸規(guī)格的零件使用滤萝，從而提高了原材料的利用率稿纺，降低了原材料成本甫碉。此種大直徑套料刀，可以在形狀類似的零件上推廣應用谭驮。
球面墊圈類工件加工現(xiàn)狀
球面墊圈是汽輪機上、下缸體裝配時不可缺少的調(diào)節(jié)部件赊级，材質(zhì)為2Cr12NiMo1W1V高強度耐熱合金鋼押框，它具有導熱性差、韌性大理逊、易加工硬化橡伞、易產(chǎn)生積屑瘤等特點，是常用鋼材中可切削性較差的一個鋼種晋被。
常用球面墊圈傳統(tǒng)的加工工藝是先用鉆頭鉆孔骑歹，再用內(nèi)孔鏜刀分幾刀車削至要求的內(nèi)徑尺寸预烙。由于材質(zhì)本身的特殊性，使球面墊圈的切削效率較低夜墓、刀具磨損較快千荡、輔助時間長、加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點暴露出來泰锦。再者绅踪，由于材料的大部分（棒料中間）都變成了鐵屑，浪費大量的原材料诗实。
針對此類零部件加工特點兄诱，綜合考慮提高工件的加工效率、降低工具成本昆饲、提高材料利用率等幾方面旧育，我們研制了大直徑套料刀，有效的解決了此類零部件的加工難題蝗袄。
大直徑套料刀的研制與應用
刀具主要針對內(nèi)孔為Φ70～Φ136的球面墊圈進行研制路揖。
結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定
套料刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)確定得是否合理，直接關系到它的工藝性贮爹、切削效率斋射、加工質(zhì)量以及使用壽命等多方面的問題。
結(jié)構(gòu)的確定
大直徑套料刀采用莫氏5號錐柄但荤，在普通鉆床及車床均可應用罗岖；刀頭采取可換式結(jié)構(gòu)，這樣在加工不同類型零件時只需更換刀頭腹躁，減少了輔助加工時間桑包，提高加工效率；套料刀齒數(shù)為4齒纺非，兩個對稱切削刃寬度A捡多、B不同，且軸向高度相差距離C铐炫，加工時對稱兩個高齒先接觸工件，后接觸兩個齒加工其余部分蒜焊，這樣的刀齒結(jié)構(gòu)就能便于分屑倒信，減少了切削阻力；刀刃有2°倒錐泳梆，其余為圓柱形鳖悠，增加了刀具切削時的穩(wěn)定性；為使刀具具有良好的耐磨性和韌性捣睬，刃部淬火硬度為62~65HRC血洞，其余部分35~40HRC湃鳖。
幾何參數(shù)的確定
大直徑套料刀主要應用于汽輪機球面墊圈的大孔加工。經(jīng)過大量的試驗證明僻携，對2Cr12NiMo1W1V材料套料的刀具前角γ0選用16°～18°為宜狮最。前角是影響刀具的鋒利程度和刀體強度的主要因素，前角過小疹返，切削抗力大泌祥，加劇刀具磨損，降低刀具使用壽命律跺；前角太大放暇，刀尖強度低，散熱條件差侦镜，易產(chǎn)生磨損崩刃現(xiàn)象打吱。主、副切削刃后角α0選用4°翠霍，這樣既可保持刀具的加工尺寸精度和提高重磨次數(shù)锭吨，同時還能提高切削時的穩(wěn)定性，使之不易產(chǎn)生崩刃壶运。刀具螺旋角ω0則以12°~15°為宜耐齐。
材料的選擇
由于刀具直徑較大及被加工材料的特點，所以要求刀具具有較高的紅硬性和韌性蒋情，一般高速鋼(W6Mo5Cr4V2埠况、W9Mo3Cr4V)由于熱處理后的性能較低，不宜采用棵癣，因此采用具有強度高辕翰、韌性好、刃口鋒利等特性的高性能高速鋼（W2Mo9Cr4VCo8）作為首選狈谊。
切削用量的選擇
影響切削用量的因素很多喜命，有工件材料、刀具材料河劝、刀具結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)壁榕、加工工序以及具體的使用條件，如機床赎瞎、裝夾燕紊、切削液等眾多因素。通過大量的切削試驗癣吝，確定了轉(zhuǎn)速n＝80~100r/min荔寞，進給量f＝0.20~0.30mm最佳。在加工時体涡，刀具的冷卻也十分關鍵超瞧，對加工質(zhì)量甜脖、切削效率和刀具的使用壽命有著不可忽視的作用，所以加工時一定要使用冷卻液并使刀具得到充分冷卻迈竖。
刀具的表面處理
大直徑套料刀選用的材料是M42高性能高速鋼廊畔，材料成本和加工難度都很高，為提高刀具的強度临辰，延長刀具使用壽命任础，可對刀具切削刃部分進行表面涂層處理。經(jīng)試驗分析表明亏乞，采用TiAlN焰究、AlTiN等表面涂層處理效果最佳。經(jīng)表面處理后的套料刀怒详，耐用度可提高2~3倍炉媒。
加工實例
大直徑套料刀在加工汽輪機超臨界、超超臨界機組的球面墊圈時取得了良好的加工效果昆烁。
零件加工在普通C630車床上進行吊骤，對5種不同規(guī)格的產(chǎn)品球面墊圈進行加工。根據(jù)球面墊圈的規(guī)格不同選用的切削用量為轉(zhuǎn)速n＝60～90r/min静尼，進給量f＝0.15～0.25mm白粉，冷卻方式采用油基冷卻液。每把大直徑套料刀可加工球面墊圈100件以上鼠渺，刀具后刀面磨損量僅為0.1mm～0.2mm鸭巴，而且刀具磨損后可以反復修磨，極大的提高了加工效率并降低了工具成本拦盹。
結(jié)束語
在汽輪機制造行業(yè)鹃祖，球面墊圈每年都有很大的需求量，且品種繁多普舆。采用大直徑套料刀進行粗加工恬口，切削平穩(wěn)、加工穩(wěn)定速痹，代替了鉆裂蝉、鏜（擴）兩道工序，較原加工工藝提高切削效率5倍以上锦镶、降低工具成本50％虑庇，刀具壽命提高3倍以上，節(jié)省原材料50％以上拉狸，且降低了工人的勞動強度。套出的原材料可以作為小尺寸規(guī)格的零件使用滤萝，從而提高了原材料的利用率稿纺，降低了原材料成本甫碉。此種大直徑套料刀，可以在形狀類似的零件上推廣應用谭驮。
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