大直径内螺纹铣削加工

大直径内螺纹铣削加工 第23卷第4期 2010年7月 机电产品开崖刨新 Development&InnovationofMachinery&ElectricalProducts Vo1.23.NO.4 July.,2010 文章编号:1002—6673(2010)04—188—03 大直径内螺纹铣削加工 陈元文,孙延永 (1.宿迁市高级技工学校,江苏宿迁223800;2.宿迁学院,江苏宿迁223800) 摘要:对低碳合金结构钢汽轮机前汽缸体上大直径内螺纹,采用先进 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 ,先进刀具,先进工艺装备 加工的经验介绍. 关键词:大直径内螺纹;旋风式切削;数控铣削 中图分类号:TH161+.1文献标识码:Adoi:lO.3969/j.issn.1002-6673.2010.04.076 LargeDiameterInternalThreadMilling CHENYuan—Wen.SUNYon—Yonga (1JiangsuSuqianTechnicalSchool,SuqianJiangsu223800,China; 2.SuqianCollege,SuqianJiangsu223800,China) Abstract:Thelowcarbonalloysteelturbinebeforethelarge—diametercyhnderboaywithinthethread,usingadvancedtechnology,ad— vancedtools,advancedprocessingtechnologyandequipmentexperience. Keywords:largediameter;intemalthreadcutting;CNCmillingwhirlwind „ 0引言 随着科学技术进步和市场经济发展,产品不断更新 换代,市场竞争激烈.企业要在市场竞争中生存,发 展,必须要提高自身的技术水平和管理水平,提高经济 效益,以优质的产品和服务占领,巩固并发展市场.本 文将介绍的是用大直径内螺纹的铣削先进技术提高产品 质量,提高经济效益,增强企业市场竞争力的情况. 多少年来.汽轮机前汽缸体的加工中,前汽缸体上 的M120x4大直径内螺纹的加工工艺为:先在钻床上钻 扩螺纹底孔.再采用旋风式铣削螺纹,铣削后再用M 120x4的大丝攻回攻螺纹.加工出来的螺纹不仅达不到 图纸上技术 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 .同时经常会产生烂牙现象,严重影响 产品质量与生产率. 我们通过技术攻关,已加工出几十台汽轮机上几百 个大直径内螺纹,件件合格,达到设计部门的技术要 求,现将情况介绍如下: 收稿日期:2010—06—10 基金项目:宿迁学院科研项目(2008KY28和2010KY37) 作者简介:陈元文(1962一),男,高级工程师,宿迁市高级 技工学校校长助理.长期从事机电一体化专业的教学与生产 实践工作. 188 1零件技术要求 零件名称:汽轮机前汽缸体;材质:ZG20CrMoV; 毛坯:铸钢件;热处理:正火,260HBS;螺纹:M120x 4-6H;内径:D1=115.670棚;中径:D2=l17.402m;大 径:D=120.866m.零件工序见图1. 图1零件工序 2零件材质特点 ZG20CrMoV属低碳合金结构钢.合金元素Cr加入, 能强化固溶体,提高淬透性,提高强度,增强抗氧化性 和耐蚀能力;合金元素Mo,V加入,能提高钢的强度和 耐磨性;合金元素V能提高钢的硬度和耐磨性,而且还 ? 数控机床世界? 能降低钢的过热倾向,能细化晶粒改善组织.因此,它 具有良好的塑性与韧性,在加工过程中易产生粘刀,积 屑瘤,切削性能较差.过去采用旋风式切削加T该零 件,产品质量难以保证. 3过去采用旋风式切削加工该零件的情况 由于旋风式切削是吸铁式,底座靠磁铁吸力吸靠在 汽轮机前汽缸的中分面上,螺纹底孑L不好,给旋风切削 找正带来很大麻烦,只能靠手动慢慢地敲动找正.旋风 切削只用4把硬质合金刀片磨成60.三角形的成型刀, 铣刀的材料通常使用的是YT15.YT15是属于钨钻钛类 硬质合金,常温时硬度为HRA89.5,92.8,红硬性好,为 900,1000~C旋风铣削加T中,铣刀旋转直径为 ~50mm,转速1000r/min以上,线速度达到157m/rain. 旋风切削每铣一个螺纹分3次进刀.每铣一刀都要检测 螺纹大小,螺距,牙型直到达到螺纹直径要求.旋风刀 头切削工作是断续的,受冲击较大,为增加刀子的强 度,一般铣刀选JL}J0~~-8.的负前角.由于旋风切削是吸 在汽缸中分面上的,铣削方向是从上到下进行的,铁屑 下沉.沉积在孑L底,阻碍铣削.螺纹的加工有效深度是 175”mm,铣刀杆伸臂伸出很长,在加T中,刚性不好, 易让刀,振动,不稳定.切削表面受到负前角的挤压, 增加了阻力,加剧了跳动,同时增加切削热,加大热变 形YTl5刀片不耐冲击等诸多因素影响刀子的使用寿 命,刀子易磨损,刀头容易崩碎,造成人为停机重新换 刀,对刀,同时清理铁屑,如此反复多次,要花费4,5h 才能铣好一个螺纹,还需要用M120x4的大丝攻攻螺 纹,攻不好还会烂牙.因此,旋风铣削在加工中产生下 列问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :?中分面和钻扩出的孑L不垂直;?直线度不 好;?位置度不好:在上下半缸体合缸后,上下半汽缸 孔对不齐,出现孔的偏差;?粗糙度不好;?刚性不 好.振动造成孔径大小不均匀造成圆柱度误差;?手动 对刀重复多次,耗时长,生产效率下降;?排屑困难; ?精度达不到设计要求;?只能粗加T或半精加工. 4如何在数控镗铣床上加工大直径内螺纹 4.1数控镗铣床特点 目前的M120~4大直径内螺纹的加工,是在我们数 控镗铣床上进行的,机床采用的是闭环控制系统,也就 是机床上装有位置检测装置.数控装置根据代码信号向 伺服机构发出进给信号,使工作台移动,同时还通过机 床上的位置检测装置(感应同步器)检测出机床工作台 的实际位移量,并经反馈装置送回数控装置,同移动指 令值进行比较,当有差值时,控制系统控制工作台补偿 移动.当实际位置量同移动指令值相等即差值为零时, 工作台停止补偿移动.因此,机床的定位精度和重复定 位精度较高.其精度可达到0.005ram. 4.2半精镗加工 零件粗加工在上道工序中进行,我们用这台机床进 行半精加工和精加工.选用YT15硬质合金刀,仪= 3rain,n=150rpm,v=50m/min. 螺纹孔底部有一个20mm通气孔.我们把压缩空 气管插人进气孔中,川4kg/cm压力空气,可以用吹气 排除切屑,同时风冷降低刀头温度. 刀片角度:前角ro=5.,后角~Xo=10~,12.,刃倾角-5.. 采用正小前角,既可提高刀具锋利性,减少切屑与前面 的磨擦阻力,切屑易于流出,又能保证刀刃强度,增强 刀尖散热能力.采用负刃倾角,可使切屑朝孑L口方向排 ,也能提高刀刃的锋利,增加刀刃的强度和散热能力. 半精镗后,进行孑L口倒角3~45.. 精镗螺纹底孔l15.67.(实际加工范围 ll5.8加?),精镗余量Ot.=0.15mm,n=280rpm,v=102 米/分,仍采用压缩空气冷却和排屑. 镗刀杆采用美国生产的可转位不重磨微调精镗刀 杆.刀片——三角形.刀片材料——CYl6.前角r0= 0.,后角=10.一12. 4.3螺纹铣削加工[】 加工螺纹的铣刀是引进德国的涂层可转位硬质合金 专用螺纹铣刀,它有7:24锥度和螺纹连接头.与镗杆 连接是靠主轴两侧传动键和主轴内的夹爪,抓住螺纹连 接头来传动扭矩,主轴内的夹爪有200磅的压力.刀杆 的有效长度为195mm,刀盘直径cI~80mm.铣刀上有8 片60.标准三角形硬质合金成型涂层刀片.刀片是可转 位的.可用4个刀刃进行调换使用,由于刀片误差很 小,只有几个m,所以刀片的互换性能相当好,拆换 快捷方便.刀片和刀体的连接是靠刀体上的定位槽,以 及刀片中心的锥度孑L和带有锥度的螺纹定位紧固连接 的,4个刃都有12.的正前角.为了保证前汽缸中分面 和大法兰面及底面的垂直.一般将汽缸中分面放在等高 块上,按大法兰面及底面找正拖平,精铣底面一刀.然 后把已铣底面放在工作台上,中分面朝主轴.这样中分 面与底面保持垂直. 精镗孑L后开始铣螺纹.螺纹刀的刀尖距中分面 50mm,机床Z向是零,编程的Z向尺寸是Z=50+175= 225mm.我们是从里往外铣,根据上面图纸设计要求的 螺纹参数,螺纹外径,螺纹加T选择刀完成. 第一刀螺纹按大径中118.6mm铣削,进刀量1.3 mm/r.第二刀螺纹按大径中120.6mm铣削,进刀量1 mm/r.第三刀螺纹按大径qbl21mm铣削,进刀量为0.2 mnt/r 189 ? 数控机床世界? 我们铣螺纹是利用机床的三轴联动X,Y,Z三轴位 移来进行的,主轴自转正转600r/min快速z向走到螺纹 底部,底面深225mm,第一刀按螺纹大径118.6mm,X 偏移值19.3ram,螺距4mm,刀盘公转程序(逆圆)铣出螺 旋线形成右旋螺纹.第一刀主轴自转转速600转/分,吃 刀量1.3mm.公转线速度400mm/min,自转线速度15lm/ min,因为铣刀长度195mm,较短,刀杆的刚性较好,在加 工中主轴前有冷却液喷射,在底面有压缩空气吹气排屑, 降温.由于Ingersoll公司的螺纹铣刀有12.正前角,减少 了切屑变形,减少刀具前面与切屑的摩擦,切削温度明显 降低,这使得刀刃锋利,容易切下切屑.第二刀按螺纹大 径中120.6ram铣削,吃刀量lmm,公转线速度400mm/分. 第三刀按螺纹大径121mm,铣削吃刀量0.2ram,比 M120~4螺纹最大直径121.096mm小0.096mm.吃刀量 0.2ram,主要是精铣降低螺纹的粗糙度,整理牙型.三刀铣 削只要l小时铣好.铣好后进行清理.然后用标准螺纹塞 规进行检测,用过端将塞规旋进内螺纹,再用止端塞规旋 向内螺纹.如果过端旋不进螺纹说明螺纹小了,如果止端 旋进螺纹内说明螺纹铣大了.可以修改程序中X偏移数 值.或用螺纹分厘卡检测螺纹中径是否在公差117.402 范围内. 刀片采用Ingersoll05857769刀片基体是硬质合金 Y115(相当于ISOP10)上面涂一层TiC或TiN,其名称 为化学气相沉积CVD涂层 经过几年的加工完全达到了设计部门要求. 5旋风切削与螺纹刀铣削的比较 表1两种切削的比较 ,\加工 方法比主\旋风切削加工螺纹刀铣削加工 直线度不好好 垂直度不好好 精度等级4级2级 机床刚性差好 加工时间5小时1小时 达到设计要求情况达不到达到 粗糙度12.53.2 位置度不好好 综合旋风切削加工与螺纹刀铣削加工,旋风切削加 工工艺系统刚性差,精度不高,生产率较低达不到设计 要求,只能粗加工或半精加工.螺纹铣刀加工的优点是 能够满足设计部门的技术要求,省时,生产率高,能够 满足大于铣刀直径加工不同直径的三角螺纹铣削.螺纹 铣削是今后加工大直径内螺纹的发展方向,是必然趋势. 6结束语 随着社会不断的进步,现代科技的不断发展,国外 先进设备先进技术的引进,使我们开拓眼界,接受新的 科学技术,推动了我国工业技术的不断进步和发展. 参考文献: …胡剑,陈键,许茏.基于FANUC系统的编制铣削螺纹程序叨.2009,9. 《机电产品开发与创新》杂志:力?入j?=方数据—数字化期刊群,?的声明 为适应我国信息化建设,扩大本刊及作者知识信息交流渠道,本刊已被万方数据一数字化期刊群收录.如作 者不同意文章被收录,请来稿时向本刊声明另作处理,同意收录者不再另付稿费. 万方数据一数字化期刊群简介:经国家新闻出版署正式批准, 贯彻党和国家有关出版方针, 政策 公共政策概论形成性考核册答案公共政策概论形成性考核册答案2018本科2018公共政策概论形成性考核册答案公共政策概论作业1答案公共政策概论形成考核册答案 ,执行国家有关法律,法规,版式 规范的刊物,均可入网万方数据一数字化期刊群. 万方数据一数字化期刊群属国家”九五”重点科技攻关项目. 是专门收录中国核心期刊的大型数据库系统.由国家科技部组织 实施,中国科技信息研究所万方数据股份有限公司具体操作运行, 自1998年开发运作以来.集纳了3000多种学术期刊的全文 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 . 其中既包容自然科学类期刊.又吸纳人文社会科学类期刊,成为 “国家遴选和评价中国核心期刊”的重要依据. 万方数据一数字化期刊群的建设.不仅可以同期生成”中国科 技论文与引文数据库”.为科技部中国科技论文统计分析工作服务, 而且同期建设的”中国核心期刊遴选数据库”是我国文献计量机构 190 研究,测评核心期刊的重要基础.不仅通过因特网向全球宣传和推 销中国优秀期刊,而且向国家着名检索机构推介中国核心期刊. 万方数据一数字化期刊群作为我国核心期刊评定的候选数据 库系统,还是首家网上中文期刊出版加盟.其独有的以刊为单位上 网的风格适应了读者的阅读习惯,利于期刊的网上推广和信息交 流,其特定的HTML和PDF等开放式技术路线,更方便编辑部扩 充报道内容和与国际接轨.其个性化的在线收费订阅系统,授权编 辑部浏览全文,并查阅网上读者使用和期-D】被利用情况;其专业化 的检索功能,特辟引文检索和影响因子指标查询. 万方数据一数字化期刊群是向全世界展示中国期刊的重要窗 口 ,是开辟网上发行渠道的有效手段.是推进期刊国际化,网络化 的良好途径