大直径套料刀的研制与应用

　　材料的选择　　

　　由于刀具直径较大及被加工材料的特点，所以要求刀具具有较高的红硬性和韧性，一般高速钢(W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V)由于热处理后的性能较低，不宜采用，因此采用具有强度高、韧性好、刃口锋利等特性的高性能高速钢(W2Mo9Cr4VCo8)作为首选。

　　切削用量的选择

　　影响切削用量的因素很多，有工件材料、刀具材料、刀具结构和几何参数、加工工序以及具体的使用条件，如机床、装夹、切削液等众多因素。通过大量的切削试验，确定了转速n＝80~100r/min，进给量f＝0.20~0.30mm最佳。在加工时，刀具的冷却也十分关键，对加工质量、切削效率和刀具的使用寿命有着不可忽视的作用，所以加工时一定要使用冷却液并使刀具得到充分冷却。

　　刀具的表面处理

　　大直径套料刀选用的材料是M42高性能高速钢，材料成本和加工难度都很高，为提高刀具的强度，延长刀具使用寿命，可对刀具切削刃部分进行表面涂层处理。经试验分析表明，采用TiAlN、AlTiN等表面涂层处理效果最佳。经表面处理后的套料刀，耐用度可提高2~3倍。

　　加工实例

　　大直径套料刀在加工汽轮机超临界、超超临界机组的球面垫圈时取得了良好的加工效果。

　　零件加工在普通C630车床上进行，对5种不同规格的产品球面垫圈进行加工。根据球面垫圈的规格不同选用的切削用量为转速n＝60～90r/min，进给量f＝0.15～0.25mm，冷却方式采用油基冷却液。每把大直径套料刀可加工球面垫圈100件以上，刀具后刀面磨损量仅为0.1mm～0.2mm，而且刀具磨损后可以反复修磨，极大的提高了加工效率并降低了工具成本。

　　结束语

　　在汽轮机制造行业，球面垫圈每年都有很大的需求量，且品种繁多。采用大直径套料刀进行粗加工，切削平稳、加工稳定，代替了钻、镗(扩)两道工序，较原加工工艺提高切削效率5倍以上、降低工具成本50%，刀具寿命提高3倍以上，节省原材料50%以上，且降低了工人的劳动强度。套出的原材料可以作为小尺寸规格的零件使用，从而提高了原材料的利用率，降低了原材料成本。此种大直径套料刀，可以在形状类似的零件上推广应用。

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