汽輪機(jī)大型缸體部件的內(nèi)部開檔加工方案設(shè)計(jì)

曲志龍

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

汽輪機(jī)大型缸體部件的內(nèi)部開檔加工方案設(shè)計(jì)

曲志龍

（哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150046）

汽輪機(jī)大型缸體部件因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大等特點(diǎn)給加工帶來很多困難。文中以某大型汽缸為研究對(duì)象，對(duì)其內(nèi)部開檔加工進(jìn)行工藝分析，結(jié)合加工設(shè)備精度，設(shè)計(jì)了完整的加工方案，有效抑制了錯(cuò)牙現(xiàn)象的發(fā)生。

汽輪機(jī)；汽缸；錯(cuò)牙修復(fù)；工藝設(shè)計(jì)

0 引言

汽缸作為汽輪機(jī)的大型部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般制成水平對(duì)分式，即分為上半汽缸和下半汽缸。在裝配過程中，汽缸具有重要的基準(zhǔn)定位作用，因此，其尺寸精度、位置精度、表面質(zhì)量等要求都比較高。

對(duì)于一些大型汽缸而言，其形狀十分復(fù)雜，目前，國內(nèi)加工汽輪機(jī)汽缸的關(guān)鍵工序多使用數(shù)控銑床進(jìn)行分半銑削加工，該方法對(duì)機(jī)床加工精度要求很高，若加工精度不足則合缸后會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)牙現(xiàn)象，嚴(yán)重影響后序的裝配質(zhì)量。因此，如何通過合理的加工方案設(shè)計(jì)，利用現(xiàn)有設(shè)備合格加工大型汽輪機(jī)缸體部件內(nèi)部開檔，對(duì)于開發(fā)機(jī)床生產(chǎn)潛力及提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

本文采用分半銑削的方法，結(jié)合現(xiàn)有機(jī)床的硬件條件及加工精度，通過合理的加工方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)大型汽缸內(nèi)部開檔加工，有效抑制了錯(cuò)牙現(xiàn)象。

1 零件結(jié)構(gòu)及加工難點(diǎn)分析

某型汽缸結(jié)構(gòu)如圖1所示，其軸向尺寸為5 000 mm以上，基準(zhǔn)面位于調(diào)端側(cè)，開檔直徑φ2 500以上，調(diào)端中心孔直徑為φ1 102 mm。該汽缸調(diào)端中心孔直徑較內(nèi)部開檔直徑相差744 mm，無法采用合并上下半車削或鏜削的方式加工，因此，只能采用上、下半分開銑削的方法，但由于設(shè)備精度有限，上、下半加工尺寸易出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致合缸后出現(xiàn)錯(cuò)牙現(xiàn)象。

圖1 汽缸結(jié)構(gòu)尺寸示意圖

2 加工方案設(shè)計(jì)

針對(duì)上述加工難點(diǎn)，結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量要求及現(xiàn)有設(shè)備精度，制定如下加工方案。

2.1 加工前準(zhǔn)備工作

1）將上、下半汽缸吊上機(jī)床（毛坯開檔處，加工余量為單邊0.5 mm），中分面向上置于等高墊鐵上。用記號(hào)筆在汽缸上、下半兩側(cè)做標(biāo)記A和C。

2）在機(jī)床主軸安裝杠桿表，要求杠桿表垂直固定；如圖2所示，各檔在A、C處對(duì)汽封端面及各開檔面距離基準(zhǔn)面定位尺寸進(jìn)行測(cè)量，記錄檢查結(jié)果；測(cè)量各開檔寬度尺寸，并記錄檢查結(jié)果。

3）合并汽缸上下半，安裝中分面定位銷；把緊汽缸上、下半。檢查記錄中分面間隙。

4）用三面刃銑刀銑準(zhǔn)汽缸兩側(cè)端面及電調(diào)端汽封槽，確認(rèn)汽缸總長(zhǎng)滿足圖紙要求。拆開汽缸上、下半。

2.2 下半汽缸加工方案

1）以調(diào)端端面為基準(zhǔn)對(duì)各開檔槽定位面進(jìn)行加工：用三面刃銑刀銑各開檔定位面，留0.1 mm余量時(shí)，復(fù)測(cè)開檔兩端槽寬，計(jì)算兩端去除量是否一致；確認(rèn)兩側(cè)去除量一致后，將定位面銑準(zhǔn)。

2）根據(jù)圖紙各開檔槽寬度尺寸，銑準(zhǔn)各開檔槽非定位面。

3）在汽缸內(nèi)部布置臨時(shí)用操作走臺(tái)，備測(cè)錯(cuò)牙用。

4）合并汽缸上下半，把緊，要求同前。

5）操作人員進(jìn)入汽缸內(nèi)部，進(jìn)行中分面錯(cuò)牙值測(cè)量。測(cè)量使用專用測(cè)量推表裝置，對(duì)測(cè)量位置進(jìn)行3次測(cè)量，取平均值作為錯(cuò)牙值進(jìn)行記錄。錯(cuò)牙值確認(rèn)后，拆開汽缸上、下半。

2.3 上半汽缸加工方案

1）將上半汽缸吊上機(jī)床，中分面向上找正，以上半定位面高點(diǎn)對(duì)刀，以錯(cuò)牙值的一半作為去除量對(duì)上半定位面進(jìn)行加工。

2）合并汽缸上下半，把緊，要求同前。

3）測(cè)量中分面開檔的錯(cuò)牙值，要求檢測(cè)3次取平均值并記錄，檢測(cè)結(jié)果返技術(shù)處理，確定修正量。

4）拆開汽缸上、下半，將上半汽缸吊上機(jī)床，校平、找正，將汽缸壓牢，壓牢后對(duì)校平、找正結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)并記錄；以上半定位面高點(diǎn)對(duì)刀，再次以剩余錯(cuò)牙值的一半作為去除量對(duì)上半定位面進(jìn)行加工。

5）合并汽缸上下半，把緊，要求同前。

6）測(cè)量上半中分面開檔的錯(cuò)牙值，要求檢測(cè)3次取平均值，并記錄。

7）拆開汽缸上、下半，將上半汽缸吊上機(jī)床，校平、找正，將汽缸壓牢，壓牢后對(duì)校平、找正結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)并記錄；

8）將工步6）所記錄的錯(cuò)牙值返技術(shù)處理，確定上半兩次錯(cuò)牙修復(fù)過程中去除量趨勢(shì)一致后，方能進(jìn)行后續(xù)加工。

9）按計(jì)算后數(shù)據(jù)加工準(zhǔn)各開檔定位面。

10）根據(jù)圖紙各開檔槽寬度尺寸銑準(zhǔn)各開檔槽非定位面。

11）合并汽缸上下半，把緊，要求同前。檢查內(nèi)部開檔修復(fù)后錯(cuò)牙值并記錄。進(jìn)行后續(xù)精加工內(nèi)容。

3 結(jié)語

以汽輪機(jī)大型缸體部件為加工對(duì)象，針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用分半銑削的方式加工，通過對(duì)工藝方案的特別設(shè)計(jì)，有效控制了錯(cuò)牙現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備發(fā)揮生產(chǎn)潛力有重大意義，同時(shí)，該工藝方案也更好地保證了產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于同類產(chǎn)品的加工生產(chǎn)，有重要的借鑒意義。

（編輯昊 天）

TH 162

B

1002－2333（2014）05－0292－02

曲志龍（1986—），男，工程師，從事汽輪機(jī)工藝工作。

2014-03-04