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(哈爾濱電機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司，黑龍江哈爾濱 150040)

0 引言

水輪機(jī)主軸是機(jī)組的關(guān)鍵部件，基本全部采用鍛造結(jié)構(gòu)，采用鍛20SiMn材料，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，此工件全部需要套料，進(jìn)行機(jī)械性能，材料分析等試驗(yàn)，確保產(chǎn)品的原材料質(zhì)量。原來(lái)需要提供老式套料鉆加工，周期非常長(zhǎng)，占用大設(shè)備周期(大型鏜床)。隨著產(chǎn)品產(chǎn)量的越來(lái)越多，技術(shù)水平的不斷發(fā)展，采用新型套料工具，效率大大提高，節(jié)省大型數(shù)控機(jī)床周期，質(zhì)量好，效率高，現(xiàn)已經(jīng)全部采用該種技術(shù)方法。

1 采取的主要措施

1.1 原工具使用的技術(shù)分析

水輪機(jī)主件主軸等部件由于采用外鍛(外委廠(chǎng)家鍛造)，因此返回公司需要套孔取料做試驗(yàn)；原工藝方法為在鏜床用套料鉆取料，該工具采用原始傳統(tǒng)工具，加工工期長(zhǎng)；占用大設(shè)備周期；原一個(gè)孔需要3～4個(gè)小時(shí)。從生產(chǎn)水輪機(jī)主軸一直到今，全部采用該工藝方法及工具。效率不高，工具相對(duì)很笨重，由于切削量大，成本高，周期長(zhǎng)，操作者使用費(fèi)力費(fèi)時(shí)。因此急需一種新型工藝解決。

圖1 老式套料鉆及原主軸套料

水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)大軸在法蘭上套取試樣進(jìn)行材料性能試驗(yàn)，以前套取試樣需用自制的套料鉆在鏜床上進(jìn)行(見(jiàn)圖1)套取1個(gè)試樣需要自制套料鉆1～2只，效率不高，因此長(zhǎng)期配備大量套料鉆，從下圖可以看出此工具非常笨重，重量20kg左右，而且在使用過(guò)程中容易鉆頭打碎，占用大量時(shí)間敲打擊碎部分(將其取出)，因此占用人力物力及大設(shè)備時(shí)間。由于該項(xiàng)產(chǎn)品屬常規(guī)產(chǎn)品，使用頻率高。

圖2 新型取芯鉆

從上圖即可看出，新型合金套料工具，外徑φ40mm，壁厚2.5mm，長(zhǎng)度在140mm從重量上輕便，裝夾簡(jiǎn)單，大大減輕工具的重量，裝夾方便簡(jiǎn)潔。

1.2 改進(jìn)措施(新工具試驗(yàn)和使用)

1.2.1 主軸用通用鏜床和萬(wàn)能鉆取料試驗(yàn)

圖3 主軸采用取芯鉆套料

通過(guò)上述試驗(yàn)，我們?nèi)〉昧朔浅Ｃ黠@的加工效率和質(zhì)量。主軸采用外購(gòu)合金取芯鉆加工取料，效率高，效果好。尤其在主軸取料試驗(yàn)上，不但能用大型鏜床，而且在萬(wàn)能機(jī)床上試驗(yàn)效果也非常好。只需要5～6分鐘即可。包括輔助時(shí)間10～15分鐘左右。該項(xiàng)工藝措施生產(chǎn)周期短，工具輕便。完全能取代傳統(tǒng)的工具，能滿(mǎn)足試驗(yàn)取料的要求。效率高，節(jié)省大型設(shè)備周期。目前已經(jīng)推廣應(yīng)用。

1.2.2 各種材料取芯鉆鉆孔試驗(yàn)

使用取芯鉆，分別通過(guò)不同的轉(zhuǎn)速、走刀量對(duì)普通鋼板，厚鋼板及不銹鋼板進(jìn)行鉆孔試驗(yàn)，檢測(cè)孔的光潔度能達(dá)到的精度。

圖4 試驗(yàn)鉆孔

通過(guò)多次的試驗(yàn)，根據(jù)部件的不同精度要求可以選取不同的參數(shù)，推薦一般轉(zhuǎn)數(shù)在260r/min，進(jìn)給量0.12mm的加工參數(shù)，內(nèi)孔的質(zhì)量非常好。在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要選取和借鑒使用。

1.2.3 新舊工具試驗(yàn)

由于該工具成本高，對(duì)新工具和使用過(guò)程中損壞的工具也分別進(jìn)行了試驗(yàn)。通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中根據(jù)使用性質(zhì)不同，可以節(jié)約成本使用。

圖5 新舊工具試驗(yàn)對(duì)比

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)新技術(shù)的推廣，改變了一直以來(lái)的傳統(tǒng)套料加工模式，新型工具具有重量輕便，加工快捷，加工質(zhì)量高，加工效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)大量的試驗(yàn)，對(duì)切削參數(shù)和加工效果有了對(duì)比。大大節(jié)省工件的生產(chǎn)制造周期，節(jié)約大量的制造成本。目前已經(jīng)在主軸取料及薄板部件上全部推廣使用。