[發明專利]采用硬質合金刀具加工水輪機導葉分半鍵銷孔的工藝方法

有效

• 申請號: 201110300079.6
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102366882A
• 公開（公告）日: 2012-03-07
• 發明（設計）人: 馬鳳;智連瑋;趙平平;翟志順;李鑫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23B51/00;B23B27/14;B23D77/00
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技術領域

本發明涉及一種采用硬質合金刀具加工水輪機導葉分半鍵銷孔的工藝方法。

背景技術

水輪機導葉分半鍵銷孔是水輪發電機組中水輪機中的關鍵傳遞扭矩的部件，在每個機組中必備的，一般為成套(一臺機組20-24個)，為長徑比大于4.5的細長孔，導葉分半鍵銷孔長期以來一直是困擾水輪機導葉產品質量的一個重大質量和效率難點，由于該銷孔位于導葉臂(材料：20SiMn)和導葉上軸頸(材料：0Cr13Ni5Mo)配合面上是異種鋼加工，孔徑較小均在以下，且其長徑比大于4.5倍以上，加工難度很大。按傳統的加工方法，加工效率低、加工過程中經常出現鉸不圓、尺寸超差、粗糙度達不到圖紙要求、需補焊重新加工的現象，費時費力，難度非常大。

發明內容

本發明的目的是提供一種銷孔內徑精度高，表面光潔度好的采用硬質合金刀具加工水輪機導葉分半鍵銷孔的工藝方法。本發明的技術方案為：本發明為一種采用硬質合金刀具加工水輪機導葉分半鍵銷孔的工藝方法，本發明的技術方案為：包括以下工藝步驟：

(1)將同鉆鉸分半鍵工具放在鏜床工作臺的平臺上，與機床主軸垂直；將導葉與導葉臂，連接板整體吊放在同鉆鉸分半鍵工具的V型鐵上上，導葉臂與連接板固定好，即定位銷裝配在一起；

(2)機床按導葉端面平線大致找平，按導葉中下軸頸(將機床主軸把上百分表，將表針調到0，測量導葉中下軸頸，百分表最大跳動量在0.05mm之內，找正導葉連接板的角度α(根據圖紙的技術要求α角度)，根據圖紙的角度，工藝計算出高度值L1(L1×Sinα)，找正合格后，進行下序；

(3)找正合格后將工件與平臺固定牢固，再次復查找正結果，防止工件加工時位移；

(4)加工銷孔：鉆孔，采用機夾鈷高速鋼內冷卻鉆頭，按圖紙要求深度一次鉆出底孔，鉆孔直徑小于銷孔直徑8-9mm，選取合適的切削參數；

(5)粗鏜銷孔：采用模塊式硬質合金粗鏜刀粗鏜孔，按名義尺寸單邊留量0.80mm；

(6)半精鏜孔，采用模塊式硬質合金精鏜刀，并在刀具預調機上調整好所需尺寸，半精鏜孔，單邊留0.3-0.4mm余量；

(7)精鏜孔，采用模塊式硬質合金精鏜刀，并在刀具預調機上調整好所需鉸孔前尺寸，即：按名義尺寸單邊留0.10-0.15mm余量；

(8)鉸孔，深度以鉸刀前端面為基準，用模塊式高效機夾硬質合金鉸刀加工銷孔，控制鉸孔的單邊鉸量，鉸孔前，該鉸刀需在刀具預調機上對其端跳和徑跳進行檢測調整，使其兩項跳動均小于0.015mm以內，首次鉸孔鉸進10mm深后，旋轉退出，檢查：尺寸公差、粗糙度應滿足圖紙設計要求，尺寸公差按名義尺寸，一般采用H7級配合，表面光潔度采用Ra1.6μm，到達鉸孔深度后，停止進給，降低轉速退出，首孔進行檢查尺寸應在允許公差之內、粗糙度應小于Ra1.6μm。

本發明工藝的重點就在于用一套全新的大尺寸導葉分半鍵銷孔加工技術代替了傳統的加工工藝，徹底解決了原工藝長期以來一直存在的：銷孔鉸不圓(需補焊重新加工)、粗糙度達不到圖紙要求、效率低等質量和工藝難點。具體實施點有四個：

1?鈷高速鋼高效鉆頭

該銷孔的底孔可用￠80高效鉆頭一次鉆成，只需20分鐘。而用普通高速鋼鉆頭鉆削需兩次鉆削并需頻繁的倒屑，需用80分鐘。提高效率4倍。

2?模塊式鏜刀

采用模塊式硬質合金鏜刀進行粗鏜、半精鏜、精鏜代替傳統的擴孔鉆，可以有效的控制由于異種鋼加工所產生的偏置，有效的解決了鉸孔不圓的難點，而且還可提高效率2倍。

3?高效硬質合金機夾鉸刀

高效硬質合金鉸刀是目前世界上最新一代鉸刀，具有效率高、粗糙度好、尺寸穩定、壽命長等優點。與傳統鉸刀相比可提高效率3倍。

4?總述

通過對上述刀具進行試切，獲取基本參數并在推廣中不斷的優化，取得了一套完整的切削參數，基本建立起一套主要部件加工高效數控刀具系統。并在生產實踐中取得了明顯的效果。現加大型機組，全部滿足圖紙的技術要求，銷孔內徑精度高，表面光潔度好。

特殊高效硬質合金刀具加工水輪機導葉分半鍵銷孔，采用高效的模塊式鏜刀對粗鏜孔進行糾偏和采用最新一代的高效機夾硬質合金鉸刀提升轉臂側的粗糙度，選擇新型加工刀具、合理的應用切削參數、優化加工方法，獲取了基本參數并在推廣中不斷的優化，取得了一套比較完整的切削參數，并在生產實踐中取得了明顯的效果，對水輪機導葉銷孔加工的產品質量和效率有了顯著的提高，并獲得了顯著的經濟效益。

附圖說明

圖1是加工導葉分半鍵銷孔裝配原理圖

具體實施方式