大型复杂形状不锈钢管道件的整体加工工艺研究

大型复杂形状不锈钢管道件的整体大型复杂形状不锈钢管道件的整体 加工工艺研究加工工艺研究 核电站大型不锈钢管道件是用于核电站上的大型核心管件 均为大直径的整体不锈钢锻件 不但结构复杂 而且零件的可 加工性差且加工精度要求高 在加工过程中既要保证表面质量 又要提高生产效率 因此有必要对这类核电产品重大零部件的 最佳加工工艺方法及参数 数控轨迹运行方式等进行研究 民用核电站已经越来越广泛的应用到日常生活领域 但由 于核电项目的安全重要性 要求核电零件在生产制造过程中一 定要保证其工作使用的安全性 因此在生产加工过程中就要求 必须有成熟的加工生产经验 在确保零件使用安全性的同时也 要保证成本昂贵的毛坯的 100 利用率 此核电站大型不锈钢管 道件是用于核电站上的大型核心管件 均为大直径的整体不锈 钢锻件 结构复杂 材料特殊 而且零件的可加工性差且加工 精度要求高 在特有的加工方法和设备条件的下改进优化加工 技术 切削参数及刀具参数 利用现有 3 轴联动数控机床对于 此类超大 特型难加工零件的整体加工 从工艺方法上采取措 施 保证零件的加工几何精度 表面粗糙度 形状及位置精度 等各项技术指标达到设计要求和使用性能要求 刀具参数选择刀具参数选择 加工该大型不锈钢管道件 应用玉米铣刀和球面铣刀 玉 米铣刀刀片选用的是高铝氮合金 sm35n p 系列带涂层刀片 r62 r56 球面铣刀刀片选用的是高铝氮合金 sm30n 无涂层刀 片 这类刀片都属加工不锈钢材质的专用刀片 在加工过程 中 使用的刀具必须锋利且必须一直检测刀具的状况 及时更 换刀片 避免因刀具切削性能差而影响零件表面精度 切削液选择切削液选择 由于此零件为特殊的不锈钢材质 为了降低机械加工过程 中刀具和工件的热量 避免因刀具切削性能差而导致表面冷加 工的冷作硬化现象 必须使用专用切削液 即切削液不能含有 cl 氯 和 s 硫 采用植物油基冷却液 不得采用矿物油冷却 液 划线检查划线检查 主管 以主管两端的外圆为基准 划两端面的圆心 并将 主管两端圆心调整到同一水平面上 同时将主视图左侧支管按 毛坯面进行调整 左支管 两端面的圆心为基准 再将左支管 端面调整水平 检查支管圆心尺寸 与两端圆心的水平面向上 移动 33mm 为毛坯圆心 向右侧移动 13mm 45 支管 以两 端面的圆心为基准 再将左支管端面调整水平 检查支管圆心 尺寸 该支管圆心向左平行移动 13mm 向右偏离 20mm 定位装卡及摆放定位装卡及摆放 此零件为特殊的不锈钢材质 故使用专用卡具 吊具和垫 块等工装的直接接触面不得使用碳钢材料制作 接触面应为奥 氏体不锈钢材料 与工件接触表面应清洁无油污 工件在摆放 时需放置在木制托盘上 必须使用专件专用尼龙吊索吊运 防 止吊索上沾染铁屑 工件加工完成后在运输过程中要用无污染 的塑料布密封 工件装卡在专用 v 型垫铁工装过程中 与不锈 钢板面接触 避免碰触到 v 型垫铁的其它部位 工件定位后用 专用卡箍将工件定位卡紧 注意压紧力适当 防止工件变形 且卡箍在与工件卡紧过程中只能与不锈钢板面接触 避免碰触 到卡箍的其它部位 利用高精密机床实际加工利用高精密机床实际加工 此工件为大直径的整体不锈钢锻件 形状结构复杂 重量 较大且加工尺寸及表面精度要求严格 故需要在高精密机床完 成加工制造 以保证工件产品的质量 在管道制造过程中 必 须严格按照图纸要求 控制倒角 倒圆等接头尺寸 先利用 17 米数控龙门铣床精确加工出左支管端面基准面及外圆基准 两 端端面基准面 45 支管基准面及圆心基准 作为后序工序的装 卡找正基准 其后利用数控 200 镗床装夹玉米铣刀及球面铣刀 分别进行相应位置的加工 在加工左支管的相贯线时 发现靠 近弯管的一侧比另一侧要高出 25mm 根据实际工件情况进行 调整数控程序 与工件相贯线相吻合 另刀具损坏都在余量较 大区域 在加工 45 支管时的装卡方法为 较长端中心线保持水 平 将工件加方箱垫起 较长端以中心线旋转角度 使 45 支管 端面正对床头 打表以基准面找正 保证误差小于 0 05mm 在 加工 45 支管相贯线时 发现靠近弯管的一侧比另一侧要高出 25mm 根据实际工件情况进行调整数控程序 与工件相关线相 吻合 在加工过程中 下端相贯线已加工到量 而上端的相贯 线还剩下 22mm 左右未加工 根据此情况 编制了仅加工上端 相贯线的程序 用此程序加工上端的相贯线达图 在加工到相 贯线圆角位置时 可增加刀补将工件相贯线位置的毛坯进行粗 加工 让刀具的圆头的切削面积小于 50 再减小刀补进行精 加工 从而可以减少刀具的磨损率 加快走刀速度 在机加工 最后 2mm 的每次进刀切削时候 每刀进刀金属切削量不得超 过 0 25mm 来确保加工精度必须检查表面硬度 避免过渡的冷 加工 冷作硬化 并做相关纪录 冷作硬化层不得超过 0 025mm 镗孔等机加工中应避免由于过度加工而导致的内应 力以及变形量过大机加工每次进刀切削后 其表面必须进行检 验 并且不能因为过热而导致脱色或变色 在操作过程中必须 配备适当的校准过的工具 以备尺寸检验 探伤检查探伤检查 对此管道应进行常规的目视 化学成分检测及拉伸等力学 性能试验 同时对管道进行 100 超声波探伤和 100 磁粉检测 或进行 100 x 射线检测 确保此核电站大型不锈钢管道件无裂 纹残缺等缺陷 保证产品的质量达到使用要求 通过理论模拟实验 联系实