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阀杆表面的加工方法
2012-11-06 11:03:47
 

阀杆主要表面的加工方法
 l)阀杆外圆柱面的加工车削是阀杆外圆表面粗加工的主要方法。小批生产时多在卧式车床.七进行;大、中批生产时可采用数控车床或液压仿形车床。阀杆外圆表面的精加工采用数控车床或采用磨削。中、小批量生产可用数控车床精车;大批、大量生产时有的阀杆可采用无心磨床来加工。
阀杆与填料和介质接触,因受介质的作用和填料电化学作用而极易腐蚀,所以通常选用F6a 、F3o4 、F316 、巧1 、F55 等马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和铁素体一奥氏体不锈钢制作(若选用碳素钢材料,则需进行镀镍磷、镀铬或氮化等表面处理)。这样,在阀杆外圆柱表面的加工中,主要应解决奥氏体不锈钢或铁素体一奥氏体不锈钢材料的车削和磨削的问题。以下着重介绍奥氏体不锈钢或铁素体一奥氏体双相不锈钢阀杆外圆柱面的车削和磨削。
2)奥氏体不锈钢或铁素体一奥氏体双相不锈钢阔杆外圆柱面的车削。奥氏体不锈钢或双相不锈钢材料由于韧性大、高温力学性能好、切屑枯附性强、导热性差及加工硬化趋势强等原因,使其切削性能不好而难于加工,加上阀杆细长轴零件,自身的刚性较差,这就给外圆柱面的车削带来更大的困难。奥氏体不锈钢和双相不锈钢阀杆外圆车削时具有以下特点:
① 车削奥氏体不锈钢或双相不锈钢阀杆容易产生振动和弯曲变形。奥氏体不锈钢或双相不锈钢韧性大,高温强度高,切削时切屑不易被分离,因而较切削碳素钢时的切削力大。细而长的阀杆在车削过程中,受较大的径向力的作用易产生弹性变形而发生剧烈的振动,使加工表面出现波纹或竹节形,降低了加工精度,同时使表面粗糙度Ra 值增大。
细长阀杆受较大径向力的作用,还容易产生弯曲变形。同时,由于阀杆的热扩散性能差,在切削热的影响下会产生相当大的线膨胀,阀杆两端的固定支承阻止工件自由伸长,因此阀杆受挤压而常常产生弯曲变形。加工奥氏体不锈钢或双相不锈钢时切削热较大,而材料的导热率又低,所以这种情况尤为严重。
② 刀具磨损较大,工件易产生形状公差和位置公差。加工细长的阀杆时,因一次走刀的时间长,刀具磨损较严重而使外圆柱表面出现圆柱度,并导致表面粗糙度Ra 值增大。由于奥氏体不锈钢和双相不锈钢的高温强度高和加工硬化趋势强使刀具磨损加快。此外,工件的振动也使刀具的磨损加剧。
③ 车削奥氏体不锈钢和双相不锈钢阀杆时断屑比较困难。不锈钢韧性大,切屑难于折断。加工细长的不锈钢阀杆时,成条的切屑到处乱窜,不仅容易划伤已加工表面,还对工人的安全造成很大的威胁。

针对上述特点,车削奥氏体不锈钢或双相不锈钢阀杆时,通常采取以下措施:
① 为了避免产生振动,可采用跟刀架或中心架来提高阀杆的刚性,另一方面,可加大车刀的主偏角中,以减小径向切削分力。主偏角愈大,径向分力就愈小。但主偏角过大将使切屑厚度增加,宽度减少,而缩短了参加切削的刀刃长度,造成刀刃散热条件恶化。此外,主偏角过大使刀尖角e 相应减小,这会加速刀刃的磨损,并影响刀尖的强度。一般车削不锈钢阀杆采用的主偏角为75 一90 。为避免产生弯曲变形,可使用大前角(下为15 -30  )及带卷屑梢的前面形式以减少切削热,并充分使用冷却润滑液来减少工件所吸收的热量。
② 加工奥氏体不锈钢或双相不锈钢阀杆时,刀头材料可选择耐磨性较高的YWI 、Y WZ 等牌号,并注意降低刀具切削部分的表面粗糙度Ra 值,以延长刀具寿命。
为了提高车刀寿命,要采用适当的刀尖圆角半径r 。圆角半径r 太小,散热条件差,刀尖容易磨损;;过大又引起振动而加速刀尖的磨损。一般r 取0.2 -0.4 。要选择合理的切削用量。经验证明:采用切削速度。V=70-130m/min和切削深度t= 1.5-3mm 时,能获得较好的表面质量及较高的刀具寿命。

③ 加工奥氏体不锈钢或双相不锈钢阀杆的车刀,除磨有卷屑槽外,还将刀刃磨得低于刀片上平面(磨低最一般为0.4 -0.6mm ) ,使切屑易于翻转折断。此外,卷屑槽磨成前深后浅(前宽后窄)的倾斜形,断屑的效果更好。所示为加工奥氏体不锈钢阀杆时常用的一种车刀―75 奥氏体不锈钢车刀。2)奥氏体不锈钢或双相不锈钢阀杆外圆柱表面的磨削。奥氏体不锈钢的磨削性能不好,容易出现砂轮堵塞和烧伤加工表面的现象。因此,有的企业也使用冷滚压的方法来精加工阀杆外圆柱表面。由于滚压时对前一道工序的加工精度和表面粗糙度要求较高,所以这种加工方法应用不太广泛。

 


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