镜板的研磨加工

镜板是推力轴承的关键部位之一,介绍了在大型普通卧式车床上,利用珩磨工具及专用夹具装夹工件进行珩磨镜面的制造工艺。使用花盘专用夹具定位,镜板安装时基准面与夹具装夹时定位基准统一,生产工艺容易掌握,生产效率高,经济实用,产品质量好。因此,该套镜板制造工艺有一定的优越性。
  1 、水轮机推力镜板的结构及精度要求微安表
 
uc3907
叶片锁  珩磨镜板是生产立式水轮机组不可少的项目,镜板有较高的精度和较低的粗糙度要求,在车床上实现光整加工。珩磨是最常见的一种光整和精整加工方法,使用专用夹具将镜板装夹在车床上,镜板紧贴平面定位,然后在车床刀架上用螺钉紧固珩磨工具进行珩磨加工。尺寸精度达IT5 ~IT6, 表面粗糙度Ra0.63 ~Ra0.02。图1 所示是1600kW/24P 的立式水轮机镜板型号之一(材料为45 钢)。
  镜板平面较大,镜面有较高的形位精度和较小的表面粗糙度(Ra0.2)要求。车削平面时平面会产生较大的凸起或凹陷误差。在设计和制造保证其必要的条件及加工过程中要严格执行工艺,严格控制形位误差,合理选用珩磨材料,控制珩磨转速,经粗、精、光、精整加工达到质量要求,才能顺利加工出合格的产品,使工件在装配后能保证水轮机的运行平稳和高可靠性。家用水果榨汁机
  2 、珩磨工作原理及工艺参数分析
  工作原理:将工件与夹具安装在车床的四爪卡盘上,以车床主轴带动工件旋转,转速为n,将珩磨头珩磨杆倾斜θ 角度安装,在弹簧力的作用下压向工件表面。通过摩擦力由工件带动珩轮回转,其转速为n轮。珩轮沿工件横向作往复运动,由于珩轮的回转轴线与工件旋
平面交叉角为θ,故珩轮在被工件带动的同时,还相对于工件表面r切的速度滑动,从而产生磨削作用。
 
  工艺特点:设备简单,传动平稳,在工件上同时存在磨削挤压和抛光作用,粗糙度可达Ra0.63~Ra0.02,珩轮与工件表面为线接触,其压强大,切削效率高。由于接触面积小,脱落的磨粒容易被润滑液带走,不易划伤工件表面。珩轮自身回转使其磨损均匀,耐用度较高,经济实用。
  珩轮自身回转使其磨损均匀,耐用度较高,经济实用。工艺参数:倾斜角θ 增大,r 切将提高,这时对效率和改善加工质量有利。一般θ≈30°~45°,工件转速的提高可以提高磨削速度,但容易引起振动,会加快珩轮磨损,对加工不利,一般采用Va=145~185m/min(53~68r/min)。横向进给量f,它对磨削质量影响不大,可以取大一些,但不得大于0.6B(轮宽),我们用的轮宽为60。为了提高效率,一般粗珩切削速度Va=105~145m/min(39~53r/
min),进给速度f=40~55mm/min;精珩时切削速度Va=185~260m/min(68~96r/min),进给速度f=20~40mm/min。接触压力由弹簧来调节,通常为300~400N。要加工出满足技术要求的产品,首先要制造专用夹具定位,以及制造或购买珩磨工具,才能进行此类零件的加工。
  3、 专用夹具的制造与特点
 
  如图2 所示,夹具材料用HT150~HT200。根据工件不同型号,与推力头平面装配时的技
术要求,平面均布有大小不同的孔,以适用加工不同型号的工件。将夹具毛坯安装在车床卡爪上,校正后车削定位基准平面,车过黑平皮即可。根据工艺需要用划线方法或钻模,在钻床上钻出用于穿螺钉装夹工件的通孔平面的5 组孔系,这是为了适用于装夹尺寸大小不同的同类工件,通常为准22。从经济效益出发,夹具定位面有效使用厚度H 在允许的前提下尽量增加其厚度,有利于提高刚性及延长夹具使用寿命。夹具外圆周在镗铣床上铣出或已铸出11 个均匀分布的等分缺口测量位,以便用外径千分尺测量两平面平行度与垂直度的误差。夹具使用时,先装夹在四爪卡盘上充分校正后夹紧,使用YG3-TG6 刀具车削平面,并达到平面度要求和表面粗糙度要求。因该平面既是定位基准面又是珩磨镜面时的间接测量基准。因夹具是铸铁材料,所以应选择较低的切削速度和进给速度。一般用39~53r/min,f=3.9~5.3mm/min。
  4 、珩磨机的制造与特点
  珩磨头以铰链或插口式用两个接头与珩磨杆连接,珩磨杆的另一端则紧固在刀架上,另外一接头上的珩磨杆起万向调节作用,可任意在珩磨杆调节珩磨角度θ,紧固在珩磨杆的滚动轴承带动珩磨轮心轴回转;为了达到较高的回转同轴度而又便于装拆,回转心轴轴头与珩磨
hbv疫苗轮钢套(轮芯)内孔选用H11/h11或H12/h12 配合。珩磨杆材料选用45 钢。局部行珩磨时外观如图3 所示。
 
  5 、实际加工过程
  (1)先粗车工件,将工件车削到准870mm,内孔车削到准420mm,厚度75mm。粗车后工件经退火、调质达到热处理技术要求再进行下一道工序。
  (2)调质后进行半精车。因外圆内孔在精车之前珩磨之后不再进行车削,故车至图纸尺寸
要求准860、准430;厚度留2mm 车至72。半精后,钳工根据图纸划线后在钻床上钻孔,选用准17.3 钻头钻M20 螺纹孔并攻螺纹。钻孔时应注意深度,以免钻得太深或钻穿使工件报废。钻孔深度可比图纸尺寸深0.5mm,预留精车时此平面的切削余量。
  钻好平面均布孔后,钻吊环孔并攻螺纹。
  (3)精车基准面(与夹具贴合面图4)。将钻好孔的工件装夹在四爪卡盘上,用百分表正工件外圆及平面,准备时由于平面较大,根据车床导轨运行的误差,车削出来的平面会有较大的凸起或凹陷现象,平面垂直度误差大,应多次车削及修正。车削之后用百分表检测直线度误差不能超过0.02mm,表面粗糙度要达到Ra1.6 的要求。将试车时用百分表置于车床小拖板的导轨的适当位置,试车平面时根据平面的凸起或凹陷的误差用百分表的读数摇动小拖板适当进刀或退刀来减小平面的垂直度误差(试车夹具定位基准面时亦是用此方法来试车修正)。此平面的孔钻孔时已钻深相对深度0.5mm,也就是此平面预有0.5mm 的精车余量,试车时切削用量一般为0.1mm。
 
  因为此平面既是测量基准又是装夹定位基准,所以有较低的表面粗糙度要求。车削时应合理选择切削速度Va 与进给速度f,选择通常为:Va=105~145m/min(39~53r/min),f=5.5~11mm/min。车削至平面孔时,刀尖会受到小的撞击,不利于选用YT30 精车,最好选用YT15,刀尖不宜太锋利,刀尖过渡圆弧R=0.2 为宜。以有利于降低车削刀痕,提高珩磨时的效率。定位基准面表面粗糙度要求达到Ra1.6 以下才能保证定位精度要求。平面达到要求后才可卸下。
质量检测设备  (4)装夹夹具。将夹具装夹在车床四爪卡盘上,必要时选用四块等高的定位铁作为夹具平面的定位,防止在珩磨镜面时珩磨压力过大使基准变位导致整个加工失败。定好位后校正夹具的圆跳动。四爪均匀用力夹紧,准备试车平面,选用YG3 或TG6 刀具精车。平面表面粗糙度达Ra1.6,平面垂直度≤0.02mm,试车好之后用百分表检测达到要求之后才能进行下一道工序。因为机床导轨误差及刀具的磨损,要反复试车才能达到要求。所以每刀试车用量≤0.1mm 为宜。切削速度、进给量分别选Va=145~185m/min(53~68r/min),f=5.5~11mm/min。
 
  (5)定位装夹工件如图6。使用吊环吊起工件,在两平面贴合之前先用柴油清洗两平面,清除杂物,以免影响定位精度。工件的M20 对准与夹具对应好的通孔,选用六枚或四枚长度适合的M20 六角螺钉,与工件平面均布的内螺纹配作之后,均匀用力上紧,因为夹紧力的不均匀会影响定位精度。之后用煤油在工件与夹具两贴合面做煤油渗透试验,如果没有渗透现象,证明两平面已贴合配合好,如有渗透,均匀增加各螺钉的夹紧力,检查两平面有无杂物没清除干净,确保两平面正确定好位之后方可进行加工。
  (6)珩磨阶段。工件平面与夹具基准面配合好之后,准备精车珩磨面,先用YT5 刀车削留0.
1mm,再用YT30精车刀精车,精车后表面粗糙度应达到Ra1.6 以下才能进行珩磨。在确定珩磨余量时应考虑到精车工序造成的表面粗糙度,对珩磨来说,应力求最小的余量,一般为0.05~0.1mm。由图可知厚度H=70mm 基本尺寸没有公差要求,两平面平行度要求较,所以珩磨前应有较小的粗糙度,以提高珩磨效率。
  考虑到前道工序所成的表面粗糙度还比较大,平面有一定的几何形状误差,为了提高珩轮的自锐性和切削性能并提高珩磨效率,选用相对粒度较大的珩轮(油石),粗珩时选80#~100# 组织粒度珩磨轮,珩磨料选用240# 氧化铝粉末,用煤油作冷却润滑液,磨料与煤油均匀加入珩磨区。珩轮回转轴线与工件回转平面的交叉角θ≈45°。为了增大珩轮与工件的摩擦,提高磨削效率,机床进给量f 尽量大些;但f 过大,由往复运动部件的惯性所引起的冲击会破坏机床工作的平稳性。Va 一般选取105~185m/min(53~68r/min),f=27~53mm/min。单位压力由珩磨机的弹簧控制,粗珩选择较大压力,由于工件珩磨表面还比较粗糙,珩轮与工件接触面积小(珩轮的工作接触面积) 增大珩磨压力,(作用在珩轮上的压力)单位压强也增大,珩磨轮与工件表面的摩擦力也增大,磨削作用加大。但却加剧了珩磨轮的磨损,更换珩磨轮频繁。
  当工件表面逐渐磨平,工件珩磨面与珩轮的接触面积增大,压强逐步减小时,此时磨削的作用减弱,抛光的作用增加。为了考虑抛光工序,在珩磨阶段应力求得到最小的表面粗糙度。此时变换θ≈20°,Va=185m/min(68r/min),f =20mm/min。珩轮油石组织粒度换用150#~180#,珩磨料选用120# 氧化铝粉末。达到较小的粗糙度Ra0.4~Ra0.8,在珩磨抛光之前用50~100mm 外径千分尺测量平面度和直线度误差≤0.02mm 方可进入抛光阶段,因为精珩不能修正相对位置误差。

本文发布于:2024-09-22 18:14:04,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/3/176439.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:珩磨   平面   工件   夹具   要求   表面   定位
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议