石墨电极锥螺纹的加工测量与旋合


石墨电极经锥螺纹相互连接后  ,才可以进入电冶炼炉里进行使用 。 多年实践证实电炉中的石墨电极断裂的事故 90%发生在电极连接部位  ,所以石墨电极质量的重点就是理化指标和机械加工两项[1] 。
石墨电极经一系列工序处理后合格的毛坯进入最后一道工序———机械加工  ,除了简单的外圆加工外  ,就是加工锥螺纹和端面 。 看似简单的一种锥螺纹  ,加工起来十分复杂  ,经半个世纪的探讨  ,现在仍存在许多问题 。 本文就锥螺纹加工中出现的各种问题谈谈加工的 3 大要素:精细加工、正确测量、良好旋合,以供加工人员参考 。
1    精细加工
1.1    机床
目前数控机床、自动化机加工生产线已占据了大中型炭素企业机械加工的主导地位  ,但不能证明电极加工就没有质量问题了  ,由于操作人员没有正确掌握机床功能、机床的常年失修、石墨微粉在电控箱的沉积以及机床设计上的缺陷、刀具的不正确安装等因素  ,加工时仍出现许多不合格的产品[2]  ,主要表现在:
(1)电极孔不圆:在中心架上和托辊上加工的电极孔普遍存在这种缺陷  ,必须经常注意超出要求的不圆度产生  ,以免影响加工螺纹时的精度 。
(2)电极孔螺纹的螺距变化:在中心架上加工的电极孔螺纹,   由于电极的外径相差过大和电极床头夹具的松动  ,在用单刀铣螺纹时所发生的串扣现象  ,  也会在梳刀加工的机床上发生  ,  引起梳刀在
360°切削后发生成排的少部分齿瘦现象  , 实质上是螺距已产生变化 。
(3)螺纹锥度误差变化:虽然机床的锥度走刀数控的误差很小  ,安装的斜度板也十分准确  ,但仍有锥度误差过大的螺纹产生  ,其主要原因是梳刀没有正确安装及梳刀体上没有精确定位 。
(4)电极端面和电极孔中心不垂直: 由于电极端面加工和电极孔螺纹加工不在一台机床上完成  , 因而会产生不同的垂直度误差 。 有些机床在铣螺纹的同时  ,又对电极端面进行第二次加工  ,这种误差则会明显缩小 。    由于这种误差易引起电极连接部位端面接触应力不均  ,在电炉高温状态下应力偏斜而发生折断  ,目前国内外都已有专用工具来修正这种误差值  ,以确保电极在电炉中的使用质量  ,只是目前还没有引起足够的重视[3] 。
(5)电极孔和外径的偏心:在夹具与电极同时旋转加工的机床上  ,若调试不准  ,易产生比在中心架内加工的电极有更大的偏心误差  , 这种误差有时对电极的使用质量影响不大  ,但也要引起一定的关注 。
(6)接头螺距的变化:在一些接头生产线上  ,已发现接头在铣螺纹的夹具中发生不j9九游会平台度的瞬时偷停现象  ,主要是主动轴上夹爪刀刃变钝和夹紧力不足  ,当机床已旋转 360°时  ,接头则旋转不到 360°  ,当梳刀开始齿形重合走刀时  ,就会把已加工的齿再铣去一次  , 造成这一段齿形变瘦  , 有些齿瘦已十分严重  ,实质上也是螺距出现变化[4] 。
(7)接头双锥螺纹中线的偏移:这种偏移在双锥形石墨电极接头加工中是不可避免的  ,主要是机床在螺纹加工前后梳刀的安装和进给定位控制不可 能完全取得一致形成的  ,这种偏移量小  ,不影响电极的使用质量  , 但由于中线偏移使接头最大径位置也发生了偏移  ,造成现用的板规测量判断不准确 。
(8)接头的两端面和长度误差:接头的两端面和螺纹中心的垂直度和接头长度的误差  ,对于石墨电极的使用质量来讲没有什么影响 。 一些国外的接头产品  , 端面加工只是锯切  , 不作精加工; 而在国内  ,由于普遍用板规测量接头  , 故显得十分重要  ,因为长度的误差过大或端面加工不垂直  ,直接影响板规对接头最大径和锥度加工质量判断的准确性  ,但对于用环规测量来讲是没有影响的 。

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4    结束语
随着电冶炼技术的发展  ,对石墨电极锥螺纹的加工今后还会提出更新的要求  , 锥螺纹的加工、测量和旋合 3 大要素  ,已成为石墨电极加工工艺中重要的课题之一 。 要确保石墨电极加工水平稳定提高, 在冶炼炉中使用质量十分可靠, 不但要有好的装备, 还必须全面提高人员的素质, 在加工、 测量、旋合上全面下功夫, 控制主要尺寸误差范围  ,  对提高石墨电极使用质量会起到事半功倍的效果 。

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