CN108637332A - 一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法，包括以下步骤：(1)对工件进行校正后，采用在工件四角局部增加焊接固定钢板，再与奥氏体锰钢板本体的焊接牢固，实现对奥氏体锰钢板装夹固定，然后采用X2025‑4龙门铣加工背面大平面；(2)对X3535飞边铣进行改造，一是重新设计制造工作台变速箱，加大变速箱输出功率与扭矩，满足工作台承重10余吨产品加工时的要求；二是将双头飞边铣的其中一端立柱铣头拆除，将双头铣改为单头铣，以满足加工长度4100mm的要求。本发明通过选用刀具、车床搭配、工艺参数等技术改进，完成对大型奥氏体锰钢板件产品的加工，符合要求，提高效率，节约能耗。

Description

一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法

【技术领域】

本发明属于钢板件的加工技术领域，具体涉及一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法。

【背景技术】

特大锰钢板件的典型产品是大型颚式破碎机的主要工作部件：颚板。颚板主要采用奥氏体锰钢材质铸造而成，因其强度、硬度、韧性、加工硬化、耐磨性强等综合性能成就了在矿山、建筑水泥等行业破碎类设备不可替代的地位。

而制约奥氏体锰钢零部件广泛应用的特征是因其加工硬化性能，切削加工比较困难，特别是大型铸件，安装要求和加工难度更大。

颚式破碎机结构简单、破碎比大、工作可靠、粒度均匀，是矿石等物料破碎的首选设备。技术发展趋势向大型化发展，提高效率，降低能耗和更换、维护周期。颚式破碎机大型化发展对其工作零部件的要求愈加提高，在耐受高冲击和磨损方面，对颚板的性能和安装状态有更高的要求。良好的接触和紧固对颚板部件的服役状态和使用受命存在很大的影响。

因为奥氏体锰钢的加工困难，通常的零部件使用和安装方法是通过在铸件制造时做出通孔、锲块紧固角度或部位等，铸件经必要打磨后直接通过螺栓或锲块紧固方式安装使用。

【发明内容】

本发明提供一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法，以解决现有接触和紧固对颚板部件的服役状态和使用受命影响的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法，包括以下步骤：

制定工艺方案：背面大平面选用工厂X2025-4龙门铣加工，两端斜面选用双头飞边铣X3535加工；

(1)对工件进行校正后，采用在工件四角局部增加焊接固定钢板，再与奥氏体锰钢板本体的焊接牢固，实现对奥氏体锰钢板装夹固定，然后采用X2025-4龙门铣加工背面大平面；

(2)对X3535飞边铣进行改造，一是重新设计制造工作台变速箱，加大变速箱输出功率与扭矩，满足工作台承重10余吨产品加工时的要求；二是将双头飞边铣的其中一端立柱铣头拆除，将双头铣改为单头铣，以满足加工长度4100mm的要求。

进一步地，步骤(1)中所述X2025-4龙门铣的工作台尺寸为4000mm×1800mm。

进一步地，所述X2025-4龙门铣的龙门宽为2500mm。

进一步地，步骤(2)中所述X3535飞边铣的工作台尺寸为2500mm×1500mm。

进一步地，所述X3535飞边铣的最大加工尺寸为3500mm×3500mm。

进一步地，所述X3535飞边铣的工作台最大承重为6吨。

进一步地，步骤(1)和步骤(2)中所述X2025-4龙门铣和X3535飞边铣的刀片采用京瓷一款新型涂层刀片XSPKN1504EDSRKX402。

进一步地，所述X2025-4龙门铣和X3535飞边铣的铣刀盘选用直径为200mm的国产75度强力面铣刀盘。

进一步地，所述铣刀盘的铣削参数如下：n＝80-120转/分，ap＝5-8mm，Vf＝80-150mm。

进一步地，所述大型奥氏体锰钢板件的加工指标如下：

1)工件毛坯外形尺寸长度为4100mm，宽度为2100mm；

2)最大毛坯厚度为370mm；

3)毛坯毛重为10.27吨，加工完成产品重量为9.85吨，加工占比约5％；

4)毛坯加工面加工量设计取8mm；

5)毛坯校正后挠曲度为1.2/1000。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过工厂现有车床设备组合使用，选择适合的刀具及加工工艺，对大型奥氏体锰钢板件产品装配面进行机械加工，在不增加大型机加工设备的条件下，达到与设备精确安装、保护设备、延长部件使用寿命，提高工作效率、减少更换频次的目的。

(2)本发明通过选用刀具、车床搭配、工艺参数等技术改进(原来使用的是国产的铣刀片，红硬性差，不耐磨，导致加工效率低下，加工精度不能达到图纸要求；改进后，选用一款日本京瓷非标涂层加工耐热钢的刀片，结合设备实际选择合理的切削参数，在提高加工效率的前提下，满足了产品加工精度要求)，完成对大型奥氏体锰钢板件产品的加工，符合要求，提高效率。

(3)本发明用京瓷非标涂层加工耐热钢的刀片比国产刀片减少3-5倍，节约了刀片；龙门铣机床功率45.5KW，原用国产刀片加工一件产品用时约112小时，现在用时约48小时，节约了能耗。

(4)本发明的大型鄂板之前是铸造成型+人工打磨完成就是成品，产品的定位面及安装面没有经过机械加工，安装上破碎机后，定位面及安装面都不能很好地与机床安装贴合，在工作时，受外力作用鄂板易产生变形及震动，使用寿命受到影响；经过机械加工的鄂板，精度能满足图纸设计要求，完全消除上面存在的问题，正常使用寿命相对延长。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

在实施例中，所述的大型奥氏体锰钢板件的加工内容包括如下：

1.产品的加工指标如下：

1)工件毛坯外形尺寸长度为4100mm，宽度为2100mm；

2)最大毛坯厚度为370mm；

3)毛坯毛重为10.27吨，加工完成产品重量为9.85吨，加工占比约5％；

4)毛坯加工面加工量设计取8mm；

5)毛坯校正后挠曲度为1.2/1000。

2.加工要求：颚板加工面主要是：1)背面大平面，用于与设备上颚床的配合安装；2)两端斜面，用于与设备锲块的配合安装；加工精度要求符合平面度和角度精度要求。

3.制定工艺方案：背面大平面选用工厂X2025-4龙门铣加工；两端斜面选用双头飞边铣X3535加工。

X2025-4龙门铣，工作台尺寸为4000mm×1800mm，龙门宽为2500mm，鄂板放上工作台后，其长宽都超过工作台，导致不能使用工作台T型槽夹紧工件。经过校正工件后，采用在工件四角局部增加焊接固定钢板，再与鄂板本体的焊接牢固，实现对产品装夹固定。

X3535飞边铣，工作台尺寸为2500mm×1500mm，最大加工尺寸为3500mm×3500mm，工作台最大承为重6吨，显然不能要完成对超大鄂板宽度为4100mm及重量10余吨产品的加工要求。于是对设备进行改造，一是重新设计制造工作台变速箱，加大变速箱输出功率与扭矩，满足工作台承重10余吨产品加工时的要求，具体操作如下：校正鄂板工件安装定位的大平面，以确保加工精度，因为毛坯存在变形，加工余量预留8-10mm，校正后，保证加工余量基本均匀；对变速箱的改进，首先将原来主电机功率有5.5KW提高到11KW，其次将传动涡轮蜗杆模数加大，由原来的5模加到8模；再次将变速箱各级齿轮强度加强，传动轴加大，保证变速箱输出的扭矩功率增大接近3倍。二是，在加工超宽件时，将双头飞边铣的其中一端立柱铣头拆除，将双头铣改为单头铣，以满足加工长度4100mm的要求。

另外超大鄂板加工面积大，走刀时间长，加上高锰钢加工会产生硬化的特点，为保证加工面精度，提高加工效率，方案选用京瓷一款新型涂层刀片XSPKN1504EDSRKX402，替代原来上海材料研究所开发的专门加工高锰钢的D16刀片(红硬性差，不耐磨，导致加工效率低下，加工精度不能达到图纸要求)，京瓷这款刀片专门用于加工耐热钢，另外选用直径200的国产75度强力面铣刀盘，铣削参数设置：n＝80-120转/分，ap＝5-8mm，Vf＝80-150mm。实践证明，可以较好地满足生产及产品精度要求。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

制定工艺方案：背面大平面选用工厂X2025-4龙门铣加工，两端斜面选用双头飞边铣X3535加工；

(1)对工件进行校正后，采用在工件四角局部增加焊接固定钢板，再与奥氏体锰钢板本体的焊接牢固，实现对奥氏体锰钢板装夹固定，然后采用X2025-4龙门铣加工背面大平面；

(2)对X3535飞边铣进行改造，一是重新设计制造工作台变速箱，加大变速箱输出功率与扭矩，满足工作台承重10余吨产品加工时的要求；二是将双头飞边铣的其中一端立柱铣头拆除，将双头铣改为单头铣，以满足加工长度4100mm的要求。

2.根据权利要求1所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，步骤(1)中所述X2025-4龙门铣的工作台尺寸为4000mm×1800mm。

3.根据权利要求2所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述X2025-4龙门铣的龙门宽为2500mm。

4.根据权利要求1所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，步骤(2)中所述X3535飞边铣的工作台尺寸为2500mm×1500mm。

5.根据权利要求4所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述X3535飞边铣的最大加工尺寸为3500mm×3500mm。

6.根据权利要求5所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述X3535飞边铣的工作台最大承重为6吨。

7.根据权利要求1所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中所述X2025-4龙门铣和X3535飞边铣的刀片采用京瓷新型涂层刀片XSPKN1504EDSRKX402。

8.根据权利7所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述X2025-4龙门铣和X3535飞边铣的铣刀盘选用直径为200mm的国产75度强力面铣刀盘。

9.根据权利要求8所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述铣刀盘的铣削参数如下：n＝80-120转/分，ap＝5-8mm，Vf＝80-150mm。

10.根据权利要求1所述的大型奥氏体锰钢板件的加工方法，其特征在于，所述大型奥氏体锰钢板件的加工指标如下：

1)工件毛坯外形尺寸长度为4100mm，宽度为2100mm；

2)最大毛坯厚度为370mm；

3)毛坯毛重为10.27吨，加工完成产品重量为9.85吨，加工占比约5％；

4)毛坯加工面加工量设计取8mm；

5)毛坯校正后挠曲度为1.2/1000。