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      1 “ 電熔爆”專利技術(shù)簡介

      “ 電熔爆” 專利技術(shù)是由葉良才先生發(fā)明的一種新的切削加工技術(shù)。它集機(jī)械加工、電加工為一體, 采用帶電的“ 刀盤” , 在被加工零件表面產(chǎn)生劇烈放電, 使零件表面快速熔化、爆離, 從而. ‘汽削”硬質(zhì)合金表面。該方法由于在加工過程中無刀具, 無接觸, 只是瞬時(shí)產(chǎn)生高溫, 所以不僅減輕了對機(jī)床的磨損, 而且零件內(nèi)部也不受熱的影響, 組織不發(fā)生變化。該技術(shù)曾獲1 9 9 2 年北京國際發(fā)明展覽會金獎和北京市市長特別獎。

      2 曲軸粗加工現(xiàn)狀及存在問題

      目前國內(nèi)曲軸粗加工設(shè)備主要有S1 —206 、S1 —035 、S1 —130 B 、S1—217 等專用機(jī)床。這類設(shè)備加工效率低、切削力大, 致使機(jī)床導(dǎo)軌磨損嚴(yán)重. 加工精度誤差較大。同時(shí)由于受國內(nèi)鍛造水平的制約. 各鍛造廠生產(chǎn)的曲軸毛坯“ 肥頭大耳” (加工余量過大) , 加之機(jī)床切削力大. 極易產(chǎn)生彎曲變形, 尺寸精度較差, 使最終產(chǎn)品的質(zhì)量受到極大影響。

      為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(diào)研, 決定與專利技術(shù)發(fā)明人合作. 進(jìn)行電熔爆專利技術(shù)在普通材料加工一即曲軸粗加工中的應(yīng)用研究。

      3 應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

      該項(xiàng)研究選擇6102B Q 、4102 B Q 等大幅扳, 45 # 、40C r 、42CrMo 鍛鋼曲軸為加工對象, 進(jìn)行主輕頸及側(cè)面、連桿頸及側(cè)面的加工。

     4 技術(shù)難點(diǎn)

      4. 1 刀盤的冷卻處理問題

      將“ 力盤” 制成⊙10 00 ×30 的一個(gè)圓盤, 在加工過程中發(fā)現(xiàn), 由于“ 刀盤” 兩側(cè)、外圓與曲軸之間的間隙太小, 冷卻水無法進(jìn)入, 曲軸兩側(cè)面易被燒傷, 而且刀盤損耗也大( 尖角部位尤為突出) 。經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn), 最后在“ 刀盤” 外側(cè)開槽, 加大冷卻水的流量, 使其達(dá)到15 —20T / H , 并從刀盤外園、兩端面進(jìn)行沖刷。這樣不僅有效地控制了曲軸側(cè)面產(chǎn)生的燒傷現(xiàn)象, 而且能及時(shí)使“ 刀盤” 冷卻, 其損耗可控制在5%左右。

      4. 2 聯(lián)結(jié)部位的技術(shù)處理

      由于電熔爆是采用低電壓(28 V ) 、大電流( 30 0 0A ) 進(jìn)行加工的, 在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn), 當(dāng)機(jī)床滿負(fù)荷時(shí), 由于接觸面不好, 導(dǎo)致接觸電阻增大, 在3000A 的大電流作用下產(chǎn)生大量熱能。同時(shí)由于沒有強(qiáng)制降溫措施, 致使爆離效果不好, 頭架主軸、砂輪主軸、皮帶輪、碳刷架及導(dǎo)電銅環(huán)等部位溫度高達(dá)70 ℃ , 易導(dǎo)致零件表面組織發(fā)生變化。為了有效地控制加工溫度, 電源各聯(lián)結(jié)部在允許的情況下, 均采用銅聯(lián)結(jié)。輸出導(dǎo)線采用銅芯橡套軟電纜, 保證截面的電流密度≥ 2—3A / m m2并增大兩個(gè)碳刷架之間的距離, 以便自然散熱降溫。導(dǎo)電銅板由原來的§ =6 m m 改為§ =8m m 。對“ 刀盤”馬法蘭盤的接合面采取刮研取點(diǎn)的方法降低接觸電阻, 刮研后用紅丹粉涂色檢查。其它鋼導(dǎo)電部位的接合面也采取同樣的方法處理。

      對砂輪架導(dǎo)電環(huán)采用風(fēng)冷強(qiáng)制降溫。經(jīng)上述處理后, 溫度能控制在40 ℃ 以下, 接觸面電阻約為0 . 0 1歐。

      5 電熔爆電源流徑

      以41o ZBQ 曲軸加工為例, 電熔爆的電源流徑為:電熔爆電源正極工軟銅導(dǎo)線→碳刷→導(dǎo)電銅環(huán)→頭架主軸( 鋼)→頭架主軸法蘭盤→工裝( 裝夾曲軸之用, 鋼)→工件( 曲軸, 材質(zhì)為45 # 、42 Cr Mn 、40Cr等)→“ 刀盤” ( 有間隙, 當(dāng)間隙鎮(zhèn)0 . 2m m 時(shí)起爆, 鋼→法蘭盤(45 鋼)→砂輪架主軸( 4 5” 鋼氧化)→導(dǎo)電銅環(huán)一碳刷一軟銅導(dǎo)線一電源負(fù)極。

      6 結(jié)論

      “ 電熔爆”專利技米在曲軸粗加工中的應(yīng)用研究, 找到了解決曲軸粗加工過程中因應(yīng)力集中而造成的彎曲變形問題的途徑, 同時(shí)使產(chǎn)品的尺寸精度得到了保證, 為精加工提供了便利,從而使產(chǎn)品質(zhì)量從根本上得到了保證。

      由于“ 電熔爆” 采用瞬時(shí)強(qiáng)電加工原理, 無刀具損耗, 特別是無機(jī)床導(dǎo)軌磨損, 從而使機(jī)床精度和使用壽命大為提高。該項(xiàng)研究積累了“ 電熔爆” 專利技術(shù)應(yīng)用于普通金屬加工的成功經(jīng)驗(yàn), 為這一技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。