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傳統(tǒng)機(jī)械加工用不銹鋼管的修理工藝

    1不銹鋼管的磨損規(guī)律

    機(jī)械設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,零件、部件和整機(jī)的各種參數(shù)都會(huì)發(fā)生變化。這些變化和耗損主要有三個(gè)原因。

    a.周圍介質(zhì)和操作工人的作用;

    b.與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)及各機(jī)構(gòu)工作有關(guān)的內(nèi)部能源的作用:

    C.不銹鋼材料內(nèi)部的潛在因素(不銹鋼管內(nèi)應(yīng)力和裝配內(nèi)應(yīng)力等)。

    這三方面因素突出反映在不銹鋼管的孔及其附近區(qū)域。這些孔的加工越精密,其表面質(zhì)量和周圍過(guò)渡越平滑,孔的損壞就越少。不銹鋼管的自然磨損也會(huì)使連接件表面形狀發(fā)生畸變,從而使整個(gè)機(jī)械的主要性能參數(shù)和幾何精度下降。當(dāng)不銹鋼管的誤差達(dá)到一定程度時(shí),機(jī)械就發(fā)生了故障。

    所以,不銹鋼管的損壞形式主要是事故性磨損和自然磨損兩種。承受交變應(yīng)力作用的零件還會(huì)因疲勞而產(chǎn)生裂紋。迅速修復(fù)這些零件,使能繼續(xù)使用,其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也是很高的。不銹鋼管的傳統(tǒng)修理工藝主要包括兩個(gè)方面:一是毛坯恢復(fù)準(zhǔn)備,二是機(jī)加工恢復(fù)尺寸。

    2.毛坯尺寸的恢復(fù)

    不銹鋼管的磨損規(guī)律是,磨損后,尺寸變大;謴(fù)尺寸的方法一般有兩種:一是采用堆焊、電鍍、噴涂和屆;鍍的方法縮小孔的尺寸;二是采用鑲套的方法,即把已磨損或變形孔的孔,徑擴(kuò)大3-5毫米,另制一個(gè)材質(zhì)與實(shí)體基本相同的襯套、過(guò)盈配合壓入擴(kuò)大的孔中。究競(jìng)選用哪一種方法,要根據(jù) 具體情況確定。

    3機(jī)械加工不銹鋼管的尺寸恢復(fù)

    孔的毛坯尺寸恢復(fù)后,還要經(jīng)過(guò)多道加工工藝,使其恢復(fù)尺寸。高精度不銹鋼管的修理工藝主要有以下幾種:

    (1)20毫米的孔修復(fù)到7級(jí)精度(H7),傳統(tǒng)的工藝是。用車刀鏜孔到19.80毫米鉸刀鉸至19.94毫米再精鉸至20H7毫米。許多不銹鋼管廠多采用多次鉸孔來(lái)保證高精度孔的精度。譬如:先用車刀鏜孔到19.80毫米粗鉸至19.90毫米首次精鉸至19.95毫米再次精鉸至20H7毫米。也有把粗鉸分為兩次的。在一些修理?xiàng)l件較差的不銹鋼管廠,一般是用車刀鏜19.85毫米后就直接鉸至20H7毫米。

    (2)50毫米以上的孔要修復(fù)到7級(jí)精度(H7),傳統(tǒng)工藝通過(guò)粗鏜一>半精鏜—+精鏜三個(gè)工步來(lái)實(shí)觀。加工余量較大的孔,有時(shí)還分為1粗鏜2半精鏜精鏜。例如,鏜80H 7孔的備工步尺寸為:原始孔78.50粗鏜1達(dá)到79.20粗鏜279.75半精鏜至79.95精鏜至80H7)→再進(jìn)行一次無(wú)進(jìn)給鏜削,以消除彈性變形,提高幾何精度和表面光潔度,  達(dá)到Ra0.4米。

4.孔的兩種典型修強(qiáng)方法

   1)鏜孔  鏜孔是機(jī)械維修中常用的加工方法之一(特別是大直徑孔)?梢宰鳛榇旨庸,也可以作為精加工,加工范圍很廣。在車床、轉(zhuǎn)塔車床、立式車床、臥式鏜床,立式鏜床、金剛石鏜床,甚至各種動(dòng)力頭組成的簡(jiǎn)易鏜床上都可以進(jìn)行不同尺寸孔的加工。它不僅適合大批量生產(chǎn),也適合小批和單件的維修性加工。直徑大于100毫米的孔幾乎全部采用鏜孔的方法加工。鏜孔的主要弊病是加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率都比較差,原因是:

    ①鏜孔時(shí)刀具尺寸受到被加工孔徑的限制(包括在車床上鏜孔)?自叫,刀桿尺寸越。ㄒ话愕稐U直徑等于被鏜孔直徑的1/3),因而影響了鏜刀的剛度及夾緊狀況(在鏜床上鏜孔時(shí),鏜刀截面尺寸往往很小,不易在鏜桿中牢固地夾緊)。因此,鏜孔的切削用量比較小,要達(dá)到同車外圓接近的加工質(zhì)量,往往需要較多的工步。要想提高加工質(zhì)量,鏜刀一般采用較大的主偏角,以減少鏜孔時(shí)的徑向切削力。鏜安裝時(shí),刀尖應(yīng)略高于回轉(zhuǎn)中心,這和切削外圓時(shí)把刀尖裝得低子中心線一樣,可以減少切削時(shí)的振動(dòng)。鏜刀的后角一般要大,避免鏜刀后面與工件表面相碰(特別是孔徑很小對(duì))。由于刀具后角較大,刀具能承受的切削力就比較小,刀具的耐用度也較低。在鏜一些較深的孔時(shí),往往要刃磨若干次,這對(duì)于鏜孔質(zhì)量必然有影響。

    ②鏜孔的生產(chǎn)率比較低。

    ③鏜孔的操作技術(shù)要求較高。常用的鏜刀是單刃刀具。鏜孔只寸要依靠調(diào)整刀具,采用試切法加工來(lái)保證。調(diào)整刀具要有一定的經(jīng)驗(yàn)(特別是對(duì)于H7級(jí)以上精度的孔)。調(diào)整時(shí),要靠原有孔進(jìn)行“找正”!罢艺闭`差又直接影響加工精度。此外,材料的彈性變形、刀具耐用度、尖圓角半徑等對(duì)表面粗糙度有很大影響。給不同材質(zhì)的不銹鋼管鏜孔時(shí),刀具角度和切削參數(shù)都有不同要求,操作者必須具有一定的切削原理知識(shí)和靈活的切削參數(shù)匹配經(jīng)驗(yàn)。鏜孔系時(shí),要求工件定位非常準(zhǔn)確。否則,孔的位置精度會(huì)影響到整臺(tái)機(jī)器的性能要求。

    (2)鉸孔

    ①鉸孔的工藝特征  鉸孔是機(jī)械維修行業(yè)廣泛應(yīng)用的一種修理方法。鉸刀分為固定尺寸式和可調(diào)尺寸式兩種。固定尺寸式鉸刀與鉆頭、擴(kuò)孔鉆一樣,都是定尺寸刀具。它是以刀具本身的尺寸精度來(lái)保證被維修孔的尺寸精度?烧{(diào)尺寸式鉸刀,則是根據(jù)刀具尺寸調(diào)整精度,以控制被維修不銹鋼管的尺寸精度。

    用固定尺寸式鉸刀鉸孔的加工質(zhì)量比較高,一般能達(dá)IT9-IT7級(jí)精度公差,其表面粗糙度一般均能達(dá)到3.2微—米≥Ra0.8微米范圍。

    鉸孔時(shí)用可調(diào)尺寸式鉸刀,多為手工操作,即手動(dòng)鉸刀。這種鉸刀的精度主要決定于尺寸調(diào)整精度,而且可以邊鉸邊進(jìn)刀,從而切去余量達(dá)到尺寸要求。采用可調(diào)尺寸式鉸刀進(jìn)行鉸削,重要的是可調(diào)鉸刀片的直徑和每個(gè)刀片離圓心的高度要調(diào)整得相同,否則孔的尺寸精度和粗糙度會(huì)因單刃切削而擴(kuò)大或縮小尺寸,還會(huì)因單刃切削發(fā)生振動(dòng)而表面產(chǎn)生,波紋,提高表面粗糙度。

    鉸刀的切削余量很小。一般在5-80毫米范圍內(nèi),粗鉸余量為0.150.35毫米;精鉸僅為0.040.10毫米。精度要求越高的孔,鉸削次數(shù)越多,但每次進(jìn)給量很小,生產(chǎn)率很低。太小或太大的不銹鋼管加工余量都會(huì)影響鉸孔質(zhì)量。余量太小,不能把上一工序的加工痕跡除掉;余量太大,會(huì)因發(fā)熱多而使鉸刀在鉸削時(shí)膨脹,使鉸刀直徑增大,被鉸孔徑擴(kuò)大,鉸刀也會(huì)因負(fù)荷過(guò)大而迅速鈍化。

    鉸孔的切削速度是較低的,特別是手鉸,因?yàn)榍邢魉俣忍卟坏珪?huì)因發(fā)熱變形增加而影響餃孔質(zhì)量,同時(shí)會(huì)使鉸刀耐用度大大降低:因而鉸削鋼材時(shí)速度特別低(粗鉸4-10米/分,精鉸1.5-5米/分)。鉸削鑄鐵時(shí)可以稍高一些,一般為8-10米/分。

    鉸孔時(shí)的走刀量可以大一些,因?yàn)殂q刀具有很小的頂角φ,切屑厚度a=S.sinφ;一S= 0.53.5毫米/轉(zhuǎn)。當(dāng)然走)5量過(guò)大會(huì)因切削力和切削熱增加而影響質(zhì)量。但是走刀量過(guò)小則會(huì)因切削厚度太薄,以致切削錐的刃口不能連續(xù)切削面發(fā)生滑行和啃刮觀象。這樣,不但影響不銹鋼管加工表面的粗糙度,還會(huì)引起刀具的振動(dòng)和旅擺,使孔徑擴(kuò)大,鉸刀也將迅速地磨鈍。

    ②鉸孔的質(zhì)量  孔徑的擴(kuò)大  經(jīng)鉸削后的平均孔徑總要比鉸刀直徑大一些。正常情況下,擴(kuò)大值是一定的,這在鉸刀的制造過(guò)程中已考慮到,預(yù)先把鉸刀直徑的上限做得比孔徑上限小。比值即為鉸刀的顫動(dòng)量P,在孔徑585毫米范圍內(nèi),P值為0.0070.018毫米。但是:在工作情況不正常時(shí),孔的擴(kuò)大觀象很嚴(yán)重,往往大大地超出了一般數(shù)值,致使工件因孔徑過(guò)大而報(bào)廢。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因常常是鉸刀中心線與鉸刀回轉(zhuǎn)中心不重合和偏斜、刀刃上的積屑瘤、鉸刀刃磨不良及刀刃磨損不均勻等因素所造成。最常見的是鉸刀中心線與鉸刀回轉(zhuǎn)中心不重合和偏斜。不銹鋼管加工表面不光潔  影響表面粗糙度的主要因素有:余量過(guò)大或過(guò)小、切削速度與走刀量的參數(shù)不匹配、積屑瘤的產(chǎn)生、鉸刀的刃磨質(zhì)量不高、工件材料不均勻,冷卻潤(rùn)滑液使用不當(dāng)、鉸刀磨鈍等等,無(wú)不直接影響到加工表面粗糙度。

    過(guò)去認(rèn)為鉸刀做成不等分齒可以避免因不銹鋼管材料不均勻或個(gè)別硬點(diǎn)而使被加工孔形成棱面:影響粗糙度。觀在證明,等分與不等分齒的效果是一樣的。產(chǎn)生棱面的原因是鉸孔過(guò)程中有振動(dòng),而采用不等分齒并不能防止振動(dòng)。鉸孔過(guò)程中,還必須保證被鉸削孔與其他表面間相互位置的準(zhǔn)確;剞D(zhuǎn)體零件常常要求孔與外圓表面同軸、孔和端面垂直等。因此,鉸孔的位置精度有時(shí)需要有夾具的導(dǎo)向元件來(lái)保證。

    綜上所述,用鏜孔和鉸孔來(lái)維修加工高精度孔既不能保證質(zhì)量,又不能提高效率。不銹鋼管廠必須尋求更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的維修加工方法。

文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無(wú)縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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