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              水輪機導葉精密車削加工中偏心振動問題及措施

              發(fā)布時間:2016-10-11 11:24:00 閱讀次數(shù):

                水輪機導葉是水輪發(fā)電機組中導水機構(gòu)的關鍵零件,此零件常年在水中工作

              ,轉(zhuǎn)動軸頸及葉型表面容易銹蝕損壞
              ,因此需定期拆卸修復
              ,由于導葉的結(jié)構(gòu)是兩端圓柱形
              、中間為扁平形梭形導水葉片
              ,屬于典型的偏心類異形件
              ,此類零件車削加工時易產(chǎn)生振動
              ,使軸頸表面及葉片兩端面形成抖紋,葉片兩端軸外圓的同軸度不易保證
              。那么通過車削加工的刀具選擇
              ,來解決零件偏心結(jié)構(gòu)的分析,提高加工效率
              ,并且保證加工的精度及外觀要求。

                一

              、刀具材料選擇

                由于導葉材料為ZG230-450

              ,車削加工中有圓柱面及斷續(xù)端面的切削
              ,加工時沖擊比較大,粗車時
              ,選用YT5  牌號車刀
              ,其抗彎強度≥130kg/mm2,硬度≥89.5HRA
              ,在鎢鈷鈦合金中強度最好
              ,抗沖擊和抗振動性能最好,不易崩刃
              ,但耐磨性較差;精車時
              ,選用YT15  牌號車刀,其抗彎強度≥115kg/mm2
              ,硬度≥91HRA
              ,耐磨性及允許的切削速度較高。


                二

              、刀具幾何角度

                刀具的幾何角度對于中碳鋼鑄鋼件切削加工的生產(chǎn)效率

              、刀具的耐用度、被加工表面的粗糙度
              、切削力以及加工硬化等方面都有很大影響

                1)前角γ :前角γ  是車刀切削部分的一個主要工作角度。車刀是否鋒利

              ,主要取決于前角大小
              ,加大前角,可以減小切屑變形和摩擦
              ,因而降低了切削力及切削熱
              ,切削速度加快。另一方面
              ,前角過大
              ,會削弱刀尖強度,減少散熱能力
              ,加劇刀具磨損
              。因此粗車時,前角γ  =10°~13°
              ,精車時
              ,前角γ =15°~18°。

                2)后角α  :后角的作用是減少車刀主后面與工件切削表面(或已加工面)之間的摩擦

              ,影響刀具磨損
              。后角大,摩擦可減小,車削輕快
              ,車刀磨損慢
              。但后角過大,車刀楔角減小
              ,強度減弱
              。因此粗車后角α  =3°~6°,精車時后角α =4°~8°
              ,較適宜

                3)主偏角φ :當主偏角小時,刀刃工作長度增加

              ,散熱性好
              ,刀具耐用度相對提高,但在切削過程中容易產(chǎn)生振動
              。因此粗車時, 主偏角φ =75°
              ,精車時,  主偏角φ =90°。

                4)刃傾角λ :刃傾角影響切屑的形成和排屑方向

              。當λ 為正值時
              ,切屑將流向已加工表面,當λ 為負值時
              ,切屑將流向待加工表面
              ,當λ =0  時,切屑在原地打卷或呈直條狀射出
              。在導葉的加工過程中
              ,在切削導水葉兩側(cè)面時,由于存在斷續(xù)切削及沖擊
              ,可增大刃傾角λ 正值
              ,取刃傾角λ  =6°~12°比較合適,而精車兩端各外圓時
              ,為使切屑不致流向已加工表面而將其擦傷
              ,取負值刃傾角λ =-3°~-5°。

                5)負倒棱角f:車削鑄鋼件的車刀應刃磨出負倒棱f

              ,以提高刀具強度;同時由負倒棱將車削時所產(chǎn)生的熱量分散到車刀的前面和后面
              ,減輕刀刃部分的磨損,以提高刀具的耐用度
              。負倒棱的傾角為-3°~-5°
              ,粗車時,f=0.3~0.8mm;精車時
              ,f=0.1~0.2mm

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