一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺制造技术

技术编号:20341399 阅读:33 留言:0更新日期:2019-02-16 09:04
本发明专利技术公开了一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,对立柱中缸的表面进行清洗处理,再对立柱中缸的外圆进行车削,利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;最后经过磨削、抛光、检查和包装,得到修复后的立柱中缸。采用本实施例提供的车削工艺,可提高加工精度,精度等级达到IT6级,允差±0.05mm,表面粗糙度达到Ra0.4以上;还可提高生产效率,单间加工时间由原来的40分钟缩短为25分钟;成本降低明显,优化参数以后,刀片的损耗降低40%;修复后的立柱中缸的使用寿命增加。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺
本专利技术涉及车削加工
,尤其涉及一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺。
技术介绍
煤矿液压立柱中缸经过一段时间的使用后会造成表面拉伤、锈蚀、起皮、磕碰等缺陷,从而导致功能失效,不能继续使用。如果没有合适的修复手段就只能报废,造成生产成本和周期的增加。现有的修复手段是表面镀硬铬,虽然可以对存在缺陷的中缸进行修复,但是,镀硬铬工艺存在很严重的缺陷,即易对环境产生污染,而且镀层厚度很薄,不超过0.1mm,容易在作业过程中碰伤。并且,由于镀硬铬方法中镀层和基体不是冶金结合,因此容易起皮脱落导致锈蚀。可见,现有的镀硬铬修复后的中缸使用寿命达不到期望的结果,生产效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,以解决现有的镀硬铬修复后的中缸使用寿命达不到期望的结果,生产效率较低的问题。本专利技术提供了一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,该方法包括以下步骤:对立柱中缸的表面进行清洗处理,以去除杂质、灰尘、油渍;对清洗处理后的立柱中缸的外圆进行车削,使立柱中缸的直径减小0.5mm;利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;对所述初步立柱中缸进行磨削处理,经过抛光、检查和包装,得到修复后的立柱中缸。可选地,所述粗车处理工艺中的刀具为聚晶立方氮化硼刀具,所述聚晶立方氮化硼刀具的型号为刀杆CCLNR2525(32*32,40*40),刀片CSSNR2525(32*32,40*40)BN-S20。可选地,所述精车处理工艺中的刀具为聚晶立方氮化硼刀具,所述聚晶立方氮化硼刀具的型号为刀杆CSRNR2525(32*32,40*40),刀片CNMN1204-BN-S20。可选地,所述激光熔覆方法中采用的熔覆材料为不锈钢铁粉,所述不锈钢铁粉的成分为:Cr的含量为15~25wt%,C的含量为0.05~0.1wt%,B的含量为0.5~2.0wt%,Si的含量为0.2~1wt%,Ni的含量为2~5wt%,Mo的含量为0.5~3.0wt%,Nb的含量为1~3wt%,其余含量为Fe。可选地,所述车削的工艺参数为:线速度Vc=160-190m/min,转速n=160-300rpm,走刀量s=0.15mm。由以上技术方案可知,本专利技术实施例提供了一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,对立柱中缸的表面进行清洗处理,再对立柱中缸的外圆进行车削,利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;最后经过磨削、抛光、检查和包装,得到修复后的立柱中缸。采用本实施例提供的车削工艺,可提高加工精度,精度等级达到IT6级,允差±0.05mm,表面粗糙度达到Ra0.4以上;还可提高生产效率,单间加工时间由原来的40分钟缩短为25分钟;成本降低明显,优化参数以后,刀片的损耗降低40%;修复后的立柱中缸的使用寿命增加。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺的流程图。具体实施方式图1为本专利技术实施例提供的煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺的流程图。参见图1,本专利技术实施例提供的煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,包括以下步骤:S1、对立柱中缸的表面进行清洗处理,以去除杂质、灰尘、油渍;在对煤矿立柱中缸外圆进行车削之前,需要进行清洗处理,以去除杂质、灰尘、油渍等,不能出现氧化层和由其他污染物形成的夹层,以保证煤矿立柱中缸外圆表面具有良好结合强度,便于后续进行熔覆处理时形成良好的冶金结合界面。S2、对清洗处理后的立柱中缸的外圆进行车削,使立柱中缸外圆的直径减小0.5mm;为了提高冶金结合强度,需要对立柱中缸外圆进行车削,漏出新鲜未被损坏的立柱中缸外圆,以使后续进行激光熔覆处理时,熔覆材料可与基材表面薄层一起熔凝,以在基材表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。本实施例中,车削的工艺参数为:线速度Vc=160-190m/min,转速n=160-300rpm,走刀量s=0.15mm,车削厚度为0.5mm。利用上述车削处理,可使车削后的立柱中缸外圆利于后续的形成冶金结合界面,提高生产效果和效率。S3、利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;激光熔覆(LaserCladding)亦称激光包覆或激光熔敷,是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。激光熔覆方法在被熔覆基材表面上放置被选择的熔覆材料,经激光辐照使之和基材表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基材形成冶金结合的表面涂层,显著改善基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的,既满足了对材料表面特定性能的要求,又节约了大量的贵重元素。本实施例中,激光熔覆方法中采用的熔覆材料为不锈钢铁粉,所述不锈钢铁粉的成分为:Cr的含量为15~25wt%,C的含量为0.05~0.1wt%,B的含量为0.5~2.0wt%,Si的含量为0.2~1wt%,Ni的含量为2~5wt%,Mo的含量为0.5~3.0wt%,Nb的含量为1~3wt%,其余含量为Fe。采用激光熔覆方法,熔覆前车削外圆直径减小0.5mm,熔覆后立柱中缸外圆直径加大1.5mm,总熔覆层厚度为2mm,不会出现在作业过程中碰伤的情况,且镀层和基材为冶金结合,不会导致镀层脱落,进而不会导致基材锈蚀。由于利用激光熔覆方法进行修复时,形成的熔覆层表面硬度达到HRC50以上,属于硬车工艺,加工难度很大,例如:(1)对加工机床的刚性要求高,否则加工过程中会出现振刀现象,导致加工尺寸变化大,加工精度降低;(2)对车削刀具有很高要求,尤其是刀片的形状和材质,必须具有很高的耐磨性、抗冲击性能。材质过硬容易崩刀、材质过软则容易磨损,两种情况都造成刀具寿命严重降低,修复成本大幅上升;(3)切削参数的选择和优化,合理的切削参数选择会大大提高生产效率、刀具寿命和加工质量。因此,为提高工作效率和加工精度,本实施例中,在车削过程对所采用的刀具进行了优化,具体如下。S4、对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;经过激光熔覆处理后,先进行粗车处理,再进行精车处理,以提高车削精度。具体的,为可以在硬度较高的熔覆层进行车削,选用BN-S20材质CBN超硬刀具,使得在车削加工熔覆层时,性能优异。因此,在粗车处理工艺中的刀具为聚晶立方氮化硼刀具,所述聚晶立方氮化硼刀具的型号为刀杆CCLNR2525(32*32,40*40),刀片CSSNR2525(32*32,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:对立柱中缸的表面进行清洗处理,以去除杂质、灰尘、油渍;对清洗处理后的立柱中缸的外圆进行车削,使立柱中缸外圆的直径减小0.5mm;利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;对所述初步立柱中缸进行磨削处理,经过抛光、检查和包装,得到修复后的立柱中缸。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,其特征在于,包括以下步骤:对立柱中缸的表面进行清洗处理,以去除杂质、灰尘、油渍;对清洗处理后的立柱中缸的外圆进行车削,使立柱中缸外圆的直径减小0.5mm;利用激光熔覆方法,对车削后的立柱中缸外圆进行熔覆处理,以在立柱中缸外圆形成熔覆层;对立柱中缸外圆的熔覆层进行粗车处理,再对粗车处理后的立柱中缸外圆的熔覆层进行精车处理,得到初步立柱中缸;对所述初步立柱中缸进行磨削处理,经过抛光、检查和包装,得到修复后的立柱中缸。2.根据权利要求1所述的煤矿立柱中缸外圆激光熔覆后的车削加工工艺,其特征在于,所述粗车处理工艺中的刀具为聚晶立方氮化硼刀具,所述聚晶立方氮化硼刀具的型号为刀杆CCLNR2525(32*32,40*40),刀片CSSNR2525(32*32,40*40)BN-S20。3.根据权利要求1所述的煤矿立柱中缸外...

【专利技术属性】
技术研发人员:董海明贺宏睢效云游永年
申请(专利权)人:宁夏昀启昕机械再制造有限公司
类型:发明
国别省市:宁夏,64

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