燃汽輪機(jī)尾筒支架的工藝分析*

何大志

(杭州市輕工高級(jí)技工學(xué)校，浙江杭州 310004)

0 引言

燃汽輪機(jī)的尾筒是傾斜16°安裝，要求其尾筒支架要有兩個(gè)傾斜的角度，如圖1。尾筒支架為薄鋼焊接而成，零件剛性差易變形，而尾筒支架的尺寸339．6 ±0．2、169．8 ±0．2、129 ±0．2 都為非相鄰加工面的不規(guī)則尺寸，給尾筒支架的加工、測(cè)量、安裝帶來(lái)了困難。

圖1 尾筒支架零件圖

1 工藝方案分析

為了解決上述問(wèn)題，擬定以下方案:

(1)重要加工尺寸保證。如圖1，先銑出底面及兩側(cè)面作基準(zhǔn)，銑準(zhǔn)件2的兩端面107，上轉(zhuǎn)盤銑準(zhǔn)45°和339．6 ±0．2 尺寸，再銑削底面做準(zhǔn) 129 ±0．2尺寸，最后做準(zhǔn)兩孔。

(2)重要尺寸的測(cè)量。保證可設(shè)計(jì)專用測(cè)量工裝解決測(cè)量339．6±0．2尺寸的問(wèn)題，使用標(biāo)準(zhǔn)塊測(cè)量129±0．2尺寸。

需要指出的是該方案的加工基準(zhǔn)面偏多，加工步驟繁雜，但因裝夾平穩(wěn)，提高了零件剛性，空間角度的加工也由轉(zhuǎn)盤保證，能達(dá)到圖紙要求的尺寸公差和形位公差［1］。加工中，應(yīng)先保證尺寸 339．6 ±0．2，而后再加工129 ±0．2。

2 尾筒支架的加工與測(cè)量

依據(jù)上述方案，其具體的操作過(guò)程如下:

(1)因尾筒支架的角度要求較高，裝焊后應(yīng)先劃線，借準(zhǔn)、劃出各檔尺寸，以確保毛坯料在各個(gè)方向留有足夠的余量，制作的劃線工裝如圖2。這樣，尾筒支架中的件2可以很方便的卡入90°槽中，從而保證其各劃線尺寸。

圖2 尾筒支架劃線工裝

(2)用件2劃出的底面線做校準(zhǔn)，銑出圖3所示的60尺寸的兩側(cè)面(基準(zhǔn))，其中圖中左側(cè)面為第一基準(zhǔn)面。

(3)如圖4所示，以第一基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，并搭壓板，光出底面作為第三基準(zhǔn)面。由于底(件1)毛坯厚度只有25 mm，如直接安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，則件1的右側(cè)面與機(jī)床工作臺(tái)上T型槽距離太小，裝夾不穩(wěn)，造成發(fā)振，此處需要在零件下墊工藝墊塊，增加接觸面積，以提高加工質(zhì)量［2］。

(4)上可傾斜臺(tái)虎鉗，扳準(zhǔn)16°，以三個(gè)基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，加工圖5所示的兩個(gè)端面。考慮到零件的加工面伸出比較長(zhǎng)，剛性較差，容易發(fā)振，加工時(shí)需要減少吃刀量和進(jìn)給速度，以保證表面粗糙度。

圖3 第一、二基準(zhǔn)面的加工

圖4 第三基準(zhǔn)面的加工

圖5 第四、五基準(zhǔn)面的加工

(5)如圖6所示，以第四、五基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，進(jìn)行裝夾，左右底部都?jí)|等高塊，上回轉(zhuǎn)盤。

圖6 其他端面的加工

加工中，先保證339．6±0．2尺寸，再粗銑端面平面1及平面2，然后轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)90°，最后粗銑右邊的兩端面。待粗銑后，測(cè)量229．6±0．2尺寸，根據(jù)測(cè)量的尺寸和件2的厚尺寸 ，通過(guò)左右借準(zhǔn)，銑準(zhǔn)229．6±0．2尺寸，同時(shí)保證了45°角的位置度要求。用這種方法，成功地將空間16°和45°按兩步分解開來(lái)，簡(jiǎn)化了空間角度，可成功地完成空間展角的加工，從而完成尾筒支架的加工。

(6)如圖1，為確保件2的129±0．2尺寸，采用標(biāo)準(zhǔn)尺，以60尺寸的兩側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，件2的頂點(diǎn)靠在標(biāo)準(zhǔn)尺上，壓緊后，再銑底面，從而保證129±0．2尺寸。由于該尺寸為空間一點(diǎn)與底面的距離，測(cè)量困難，可測(cè)量底面到定位塊平面距離間接測(cè)量129±0．2尺寸，批量大時(shí)，還可直接定位，不需要重新校準(zhǔn)，可以提高工作效率。

(7)如圖1，339．6 ±0．2 尺寸難以測(cè)量，從而使得零件的尺寸精度難以保證。通常測(cè)量都是測(cè)量?jī)蓚€(gè)平面間的尺寸，而尾筒托架的339．6±0．2尺寸是兩條線，測(cè)量的是兩點(diǎn)間的距離。為此，針對(duì)尾筒托架公差尺寸的特點(diǎn)和測(cè)量尺寸的形狀(平面1和平面2成相互垂直)設(shè)計(jì)了專用的測(cè)量工裝［3］，如圖7。

圖7 測(cè)量用工裝

在工序加工過(guò)程中，只需將測(cè)量工裝卡在零件上，較容易通過(guò)目測(cè)看出零件的尺寸是否到位，操作人員容易估算余量的大小，簡(jiǎn)單快捷，成功地解決了339．6 ±0．2 尺寸測(cè)量的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)燃汽輪機(jī)尾筒支架的加工與測(cè)量難點(diǎn)問(wèn)題，引入了多種工裝夾具，并通過(guò)各加工基準(zhǔn)面的轉(zhuǎn)換，有力保障了各主要尺寸精度。該工藝方案對(duì)于空間類尺寸的加工與測(cè)量具有一定的借鑒意義。

［1］ 孫 魯，劉鳳棣．機(jī)械制造現(xiàn)場(chǎng)工藝問(wèn)題處理集錦［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1999．

［2］ 沈其文，徐鴻本．機(jī)械制造工藝禁忌手冊(cè)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004．

［3］ 王啟平．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［M］．哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002．