平面深槽零件主阀的加工技巧

■北方华安工业集团有限公司机械公司 （黑龙江齐齐哈尔 161006） 孟祥志 王德宽 毕达尉

平面深槽零件主阀的加工技巧

■北方华安工业集团有限公司机械公司 （黑龙江齐齐哈尔 161006） 孟祥志 王德宽 毕达尉

摘要：零件主阀的主要特点是材料为不锈钢3Cr13，毛坯为实体锻件，零件平面深槽的加工余量大，内孔为深孔加工，精度要求高。通过设计制作平面深槽刀具以及专用夹具，通过合理的工艺方案保证了加工精度。

在外协加工零件主阀时，遇到了平面深槽的车削加工难题，内孔为深孔加工且精度要求高。民品部协调了几个机加厂均因难度大无法承接。本单位在接到此零件后，通过认真分析确定了加工方案，加工出合格产品，满足了用户急需。

1. 零件结构和技术要求

零件结构如图1所示，粗车后需进行调质处理，工件内孔尺寸f42+0.030m m，外径尺寸f2350-0.03mm，内孔90°锥面（T面），表面粗糙度值Ra=0.4μm；外锥面为120°，表面粗糙度值为Ra= 0.4μm，需表面淬火处理至硬度48～52HRC，并与相关件配研。

2. 加工工艺性分析

零件主阀加工有以下技术难点：

（1）平面槽距零件左端面深175mm，距f86mm端面80mm，深槽处空间较小，切削量大，排屑困难。

（2）不锈钢切削加工性能较差，主要表现在：①塑性高，使加工过程中加工硬化严重，切削抗力增大。②切削温度高使刀具容易磨损。③容易粘刀和产生积屑瘤。④切屑不易卷曲和折断。

图1　零件图

3. 技术措施

针对以上加工难点采取了以下技术措施：

（1）设计制作针对车平面深槽加工的专用切槽刀，车平面槽时，切槽刀的一个刀尖相当于车孔，为了避免车刀与工件圆弧面发生干涉，刀尖处的副后刀面按照平面槽圆弧的大小制成了圆弧形，并保证一定的后角。平面切槽刀的另一个切削刃相当于车削外圆，车削平面深槽加工时刀尖很长、刚性差，易引起振动，为了增加刀具强度，将相当于车削外圆刀尖的副后刀面也制作成圆弧面，并保证有一定后角。

（2）切槽刀由夹持部分、圆弧面刀体及硬质合金刀头3部分焊接组成：①夹持部分由4 5钢制成。②双圆弧面刀体由f140m m、内孔f128m m的30CrMnSi钢管通过卧铣加工成

条状，为了增加刀体强度，热处理淬火硬度为38～42HRC。③硬质合金刀头选用YG8N、YW1及YW2，刀片型号：C304。

4. 刀具几何参数及切削特点

（1）带状切屑有一种很强的见缝就钻的性能，切屑极易缠绕在刀具和工件上，造成排屑困难，易损坏刀具，副偏角控制在1°以内，由于排屑条件改善，刀具的使用寿命延长3倍，生产效率也可提高1倍。

分析船舶设备在安装作业中应用减振措施，涉及了较多的安装内容，其中具体分析主要涉及应用减振措施的安装内容有：管道设备安装中的应用、仪表设备安装中的应用、其他组件设备安装中的应用。

（2）大前角配以负倒棱，刀尖采用R1mm圆角，使变形减小，切削刃加强，刀具寿命提高。其结构如图2所示。

（3）设计制作圆夹紧内孔刀夹具，解决车削M48×3内螺纹、f42H7及f30mm内孔空刀的加工问题，其结构如图3所示。

（4）设计制作刀台式内孔刀夹具，解决了大端f146mm、小端f166mm的锥度加工问题，其结构如图4所示。

图2　刀具图

图3

图4

5. 工艺方案

加工所采取的工艺方案为如下。

（1）粗车：粗车外圆f239mm，控制长度为298mm；内孔f143mm，深90mm。

（2）调质：硬度为280～320HBW。

（3）半精车：内孔f42H7、f22H7，Ra=0.4μm的T面留量0.4～0.5mm，外圆f230g6，Ra= 0.4μm的S面留量0.6～0.7mm。

（4）大端f200mm、小端f168mm的锥度留数控精车量2～3mm。

（5）数控车控制大端f200mm、小端f168mm的锥度。

（6）划线。

（7）立铣：4～12个圆周分布。

（8）钳：6个f28mm圆周均布，3个f11mm，4个f1 mm圆周均布。

（9）表面淬火硬度为4 5 ～48HRC（内孔有公差处，Ra=0.4μm的锥面T面，外圆Ra= 0.4μm的锥面S面）。

（10）外磨：f230g6。

（11）内磨：f42H7、f22H7保证位置公差。

（12）数控车单动夹盘找正，保证工件位置公差，加工内孔Ra=0.4μm的锥面T面（YT726内孔焊接刀具），采用立方氮化硼刀具车削外圆Ra=0.4μm的锥面S面，并采用金刚石研磨膏，研抛Ra=0.4μm。

6. 结语

通过平面深槽切槽刀的革新，刀具夹具体的设计和合理的工艺编排，较好地解决了零件主阀的加工难题，经过质量检验，达到图样要求，通过该零件加工技能创新，为以后类似产品加工提供了很好的思路。

参考文献：

[1] 太原市金属切削刀具协会编. 金属切削实用刀具技术[M]. 北京：机械工业出版社，2002.

[2] 金福长. 车刀绝技[M]. 北京：中国工人出版社，1992.

收稿日期：（20150513）