SS316L不銹鋼法蘭的加工工藝研究

覃濤

摘?要：在SS316L不銹鋼法蘭的加工過(guò)程中，首件試切發(fā)現(xiàn)存在一定的問(wèn)題，如效率低不能批量化，精度不符合標(biāo)準(zhǔn)等。對(duì)這些問(wèn)題的發(fā)生原因加以分析，進(jìn)而采取有效的措施，對(duì)專用夾具加以設(shè)計(jì)，并對(duì)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而解決問(wèn)題，提高SS316L不銹鋼法蘭的加工效率和產(chǎn)品合格率。

關(guān)鍵詞：SS316L;不銹鋼法蘭;加工工藝

在兩個(gè)軸承、設(shè)備的連接中，需要使用法蘭這一配件，目前管道施工中一種主要的連接方式就是法蘭連接，具有承壓能力大、拆卸方便等優(yōu)勢(shì)。為了對(duì)SS316L不銹鋼法蘭加工工藝進(jìn)行研究，選取了相應(yīng)型號(hào)減速機(jī)的法蘭零件。在實(shí)際加工當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)有不符合圖紙要求的地方。基于此分析實(shí)際加工當(dāng)中存在的問(wèn)題，并優(yōu)化加工工藝，確保法蘭加工質(zhì)量。

1 SS316L不銹鋼法蘭的首件試切

SS316L不銹鋼法蘭是當(dāng)前比較常見(jiàn)的一種類型，其中化學(xué)成分主要包括鉬、鎳、鉻、硫、磷、錳、硅、碳等。根據(jù)加工需求，使用Φ55mm×20mm圓棒料作為毛坯。材料特點(diǎn)是耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度較高、切削加工性能良好，在機(jī)械裝備中有廣泛的應(yīng)用。法蘭加工要素主要包括鉆孔、鏜孔、銑平面、車外圓等，主要包括銑削、車削等部分。[1]在數(shù)控車床，進(jìn)行右側(cè)Φ52mm、Φ34mm外圓車削，然后進(jìn)行Φ15.68mm、Φ28.3mm孔加工，Φ33mm外圓加工。通過(guò)立式加工中心，?進(jìn)行R1.7圓弧槽、.4-Φ4.5mm孔?、Φ12.2mm孔、Φ24.0mm孔、以及右側(cè)斜面加工。在首件試切當(dāng)中，加工中心和數(shù)控車床使用的夾具都是三爪卡盤，使用數(shù)控車床加工右側(cè)外圓及臺(tái)階，然后進(jìn)行加工左側(cè)外圓及內(nèi)孔。在使用加工中心三爪卡盤，從右側(cè)外圓位置夾持，進(jìn)行圓弧溝槽銑削、鉆孔加工，然后裝夾反面，銑削斜面和孔。最后在數(shù)控車床，加工內(nèi)溝槽。按照上述加工工藝，進(jìn)行首件試切檢測(cè)，結(jié)果顯示左側(cè)內(nèi)孔及圓弧面粗糙度不合格，部分圓弧加工完整度不足。部分孔及軸心線夾角不足，右側(cè)斜面空間位置不合格。另外加工時(shí)間較長(zhǎng)、加工效率較低。

2 SS316L不銹鋼法蘭加工問(wèn)題分析

根據(jù)首件試切結(jié)果，如右圖所示，零件左側(cè)圓弧段，包括R0.5有3個(gè)，R1.7有2個(gè)，其中3位置的R0.5是在數(shù)控車床中使用鏜刀加工，1位置的R1.7圓弧溝槽在加工中心使用球頭銑刀銑削，5位置的R1.7最后在數(shù)控車床中使用圓弧內(nèi)溝槽刀加工。而在加工當(dāng)中，對(duì)于2、4位置的R0.5圓弧溝槽沒(méi)有涉及，因而這兩個(gè)位置R0.5沒(méi)有加工完整。兩個(gè)位置的R1.7圓弧，分別在數(shù)控車床、加工中心加工，會(huì)有接刀痕毛刺產(chǎn)生，但沒(méi)有做出相應(yīng)處理，因而導(dǎo)致粗糙度過(guò)高。另外，右側(cè)孔及斜面主要在加工中心進(jìn)行，而孔與軸心線的夾角為12°，斜面和孔的關(guān)系是空間對(duì)應(yīng)，在工作臺(tái)安裝三爪卡盤，不能對(duì)每次零件安裝位置加以確定。另外，三爪液壓卡盤使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，發(fā)生了磨損，逐漸形成喇叭口狀，三爪逐漸從機(jī)床主軸中心偏離，會(huì)增大三爪定心誤差，增大加工工件形位公差，進(jìn)而影響加工精度。[2]另外，利用上述加工工藝進(jìn)行加工，需要20min能完成1個(gè)零件加工，效率較低，效益不佳，主要是由于零件夾裝次數(shù)多、加工工序零散。

3 SS316L不銹鋼法蘭加工工藝優(yōu)化

基于以上問(wèn)題的分析，對(duì)SS316L不銹鋼法蘭加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)精加工的工序進(jìn)行增加。在傳統(tǒng)的加工工藝當(dāng)中，在數(shù)控車床進(jìn)行內(nèi)孔加工，然后在加工中心進(jìn)行圓弧溝槽銑削，最后在數(shù)控車床進(jìn)行圓弧內(nèi)溝槽加工。對(duì)此，可將精加工鏜刀添加到數(shù)控車床，進(jìn)行精加工操作。采用這種加工工藝，對(duì)所有圓弧面進(jìn)行精加工，能夠確保圓弧面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，對(duì)專用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)控車床的夾具，將三塊銅塊焊接在三爪卡盤軟爪前端，通過(guò)自鏜削出圓弧臺(tái)階狀。[3]加工過(guò)程中，零件的一面在臺(tái)階位置迅速貼近，就能夠精準(zhǔn)定位。對(duì)加工中心夾具，設(shè)計(jì)由工作臺(tái)、螺釘、底板、定位銷、T型螺釘、法蘭零件、支撐座等部分構(gòu)成。夾具底板在加工中心工作臺(tái)安裝，使用T型槽固定，利用支撐座保證零件空間位置關(guān)系。裝夾過(guò)程中使用定位銷固定位置，然后將其余螺釘旋緊。加工過(guò)程中將固定銷去下，先銑12°斜面，然后銑削孔。通過(guò)對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)，能有效提高加工效率。

4 結(jié)論

以往SS316L不銹鋼法蘭加工工藝中，存在著一定的問(wèn)題，加工精度和加工效率都不理想。分析問(wèn)題原因，對(duì)加工工藝進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和優(yōu)化，通過(guò)精加工提高加工精度，通過(guò)設(shè)計(jì)專用夾具提高加工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦新義，李翔.法蘭螺孔螺紋加工工藝選擇及其承載力的試驗(yàn)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（26）：106-108.

[2]劉蘭蘭.法蘭盤類零部件的加工工藝研究[J].工程技術(shù)：全文版，2016（7）：00076.

[3]常影，董鑫，楊利劍，等.汽車法蘭墊片沖壓模具設(shè)計(jì)及其加工工藝研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，26（1）：25-28.