1 “ 電熔爆”專利技術簡介
“ 電(diàn)熔爆” 專利技術(shù)是由葉良才先生發明的一種新的切削加工技術。它集機械(xiè)加工、電加(jiā)工為一體, 采用帶電(diàn)的(de)“ 刀盤” , 在被加工零件表麵產生(shēng)劇(jù)烈放電, 使零件表麵快速熔化(huà)、爆離, 從而(ér). ‘汽削”硬質合金表麵(miàn)。該方法由於在(zài)加工過程中無刀具, 無接觸(chù), 隻是瞬時產生高溫, 所以不(bú)僅減輕了對機床(chuáng)的磨損, 而(ér)且零件內部也不受熱(rè)的影響, 組織不發生變化。該技術曾(céng)獲1 9 9 2 年北京國際發明展覽會金(jīn)獎和(hé)北京市市長特別(bié)獎(jiǎng)。
2 曲軸粗加工現狀及存在(zài)問題
目前國內(nèi)曲軸粗加工設備主要有S1 —206 、S1 —035 、S1 —130 B 、S1—217 等專(zhuān)用機(jī)床。這類設(shè)備加工效率低、切(qiē)削力大, 致使機(jī)床導(dǎo)軌磨損嚴重. 加工精度誤差較大。同時由於受國內鍛(duàn)造水平的製約. 各鍛(duàn)造廠生產的曲軸毛坯(pī)“ 肥頭大耳” (加工餘量過大) , 加(jiā)之機床切削力大. 極易(yì)產(chǎn)生彎曲變形, 尺寸精度較差, 使最終產品的質量受到極大影響。
為(wéi)了消除曲軸粗加工過程中的彎曲變形的弊端, 提高加工精度, 通過調研, 決定與專利技術發明人合作. 進行電熔爆(bào)專利技術在普通材料加工一即曲軸粗加工(gōng)中的應用研究。
3 應用方案設計
該項研究選擇6102B Q 、4102 B Q 等大(dà)幅扳, 45 # 、40C r 、42CrMo 鍛鋼曲軸為加工對(duì)象, 進行主輕頸及側麵、連杆頸及側(cè)麵的加工。
4 技術難點
4. 1 刀盤的冷(lěng)卻處理問題
將“ 力盤” 製成⊙10 00 ×30 的一(yī)個圓盤, 在加(jiā)工過程中發現(xiàn), 由於“ 刀(dāo)盤” 兩(liǎng)側、外圓與曲軸之間的間隙太小, 冷卻水無法進(jìn)入, 曲(qǔ)軸兩側(cè)麵易被燒傷, 而且刀盤損耗也大( 尖角(jiǎo)部位尤(yóu)為突出) 。經多次反(fǎn)複試驗, 最後在“ 刀盤” 外側開槽, 加大冷卻水的流量, 使其達到15 —20T / H , 並從刀盤外園、兩端麵進行衝刷。這樣不僅有效地(dì)控製了曲(qǔ)軸側麵產生的燒傷現(xiàn)象, 而且能及(jí)時(shí)使(shǐ)“ 刀盤” 冷卻, 其損耗可控製在5%左右。
4. 2 聯結部位的技術處理
由於電熔爆是采用低電壓(28 V ) 、大(dà)電流( 30 0 0A ) 進行加工的, 在試驗中發現, 當機(jī)床滿負荷時, 由於接觸麵(miàn)不好, 導致(zhì)接觸電阻增大, 在3000A 的大電流作用下產生大量熱能。同時由於沒(méi)有強製降溫措施, 致使爆離效果不好, 頭(tóu)架主(zhǔ)軸(zhóu)、砂輪主軸、皮帶輪、碳刷架及導電銅環等部位(wèi)溫度高達70 ℃ , 易導致零件表麵組織發生變化。為了有效(xiào)地(dì)控製加工溫度, 電源各聯結部在允許的情況下, 均采用銅聯結。輸出導線采用銅芯橡套軟電纜(lǎn), 保證截麵的電流密度≥ 2—3A / m m2並增大兩個碳刷架之(zhī)間的距離, 以(yǐ)便自然散熱降溫。導電銅板由原來的§ =6 m m 改為§ =8m m 。對“ 刀盤”馬法蘭盤的接合麵采取刮研取(qǔ)點的方法降低接觸電阻, 刮研後(hòu)用紅丹粉(fěn)塗色檢查。其它鋼導電部位的接合麵(miàn)也(yě)采取同樣的方法處理。
對砂輪架導電(diàn)環采用風冷強製降溫。經上(shàng)述處理後, 溫度能控製在(zài)40 ℃ 以下, 接觸麵電阻約(yuē)為0 . 0 1歐。
5 電熔爆電源流徑
以41o ZBQ 曲軸加工(gōng)為例(lì), 電熔爆的電源流徑(jìng)為:電熔爆電源正極(jí)工軟銅導線→碳刷→導電銅(tóng)環→頭架主軸( 鋼)→頭架主軸法蘭(lán)盤→工裝( 裝夾曲軸之用, 鋼)→工件( 曲軸, 材(cái)質為45 # 、42 Cr Mn 、40Cr等)→“ 刀盤” ( 有間隙, 當間隙鎮0 . 2m m 時起(qǐ)爆, 鋼→法蘭盤(45 鋼)→砂輪架主軸( 4 5” 鋼氧化)→導電銅環一碳刷一軟銅導線一電源負極。
6 結論(lùn)
“ 電熔爆”專利技米在曲軸粗加(jiā)工中的應用研究, 找到了解決曲(qǔ)軸粗加(jiā)工過程中因應力集中而造成的彎曲變形問題的途徑, 同時使產品的尺寸精(jīng)度得到了保證, 為精加工提(tí)供(gòng)了便利,從而使產品質量從根本上得到了保證。
由於“ 電熔爆” 采用(yòng)瞬時強電加工原理, 無刀具損耗, 特別是無機床導軌磨(mó)損, 從而使機床精度(dù)和使用壽命大為提高。該項研究(jiū)積累了“ 電熔(róng)爆” 專利(lì)技(jì)術應用於普通金屬加工的成功經驗, 為這(zhè)一技術的進一步推(tuī)廣應用奠定了基礎。
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