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珩磨工具在汽轮机产品孔加工中的应用

机械产品加工中的精密尺寸控制一直是一个重点与难点,这涉及到加工设备、加工工艺流程、加工工艺参数等诸多方面,而汽轮机产品又是一个整套的装配件,其设计的精密程度与发电厂机组整体的振动、功率甚至是效率等都息息相关,所以如何做好零部件的加工控制、保证产品质量是非常重要的。
1 常规的孔加工方法
内孔表面加工方法较多,常用的有钻孔、扩孔、铰孔、镗孔等一些方法。钻孔是最常用的孔加工方法,但是仅能作为粗加工方法,可达到的尺寸公差等级为IT13~IT11,加工后孔的粗糙度较高,且加工时由于加工工具的限制,可能存在钻头易倾斜、钻孔轴向力大等缺点,一般都需要配合扩孔、铰孔进行半精加工,进行扩、铰孔加工后的尺寸公差等级为IT11~IT10, 表面粗糙度值为Ra12.5~6.3 μm,也可作为精度不高的孔的终加工。镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一,可分为粗镗、半精镗和精镗。
在汽轮机产品的生产中,一些装配、通流尺寸精度要求很高,常规设备很难保证精度的要求,这就对设备及刀具、操作方法等提出了很高的要求,因此为了满足汽轮机产品孔加工的要求,依据产品特点专门开发了非标珩磨工具用于该些孔的加工。
2 用于阀门大内孔加工的珩磨工具
阀在汽轮机运行中的重要性不言而喻,如何做到精准的尺寸加工、保证气密性对机组效率影响很大,汽轮机组的效率及蒸汽的压力与阀的精度是息息相关的,因此在一些阀门内孔的加工上,常规的镗孔方法达不到尺寸精度的要求,尤其对粗糙度的要求,需要达到Ra0.6 μm精度等级,这就对加工工具及工艺方法提出了很高的要求。
鉴于该点要求,工艺人员在核实了产品的尺寸特点及技术要求后,打算采用珩磨的方法进行加工,设计专门的珩磨工具。设计思路为将工件安装在摇臂钻工作台台面上,将珩磨工具连接在摇臂钻上,通过摇臂钻主轴的旋转带动珩磨工具的旋转,珩磨工具上设计安装油石及油石导向装置,随着珩磨主轴的上下移动来对进行过镗加工的阀内孔进行珩磨加工
 
通过该珩磨工具进行加工后,由于珩磨法加工的精确性,加工后的孔能够很好地满足阀门内孔的尺寸精度及粗糙度的要求。
3 用于转子及中间轴对轮孔同心加工的珩磨工具
在多个转子的汽轮机组中,汽轮机转子与转子通过中间轴将2 个转子联接在一起,三者联接是靠法兰螺栓进行联接的,因此联接的孔必须要保证有足够高的同心度,3 个部件同心法兰孔的加工要求是很高的,而且由于该种加工需要在机组安装现场进行,所以加工的难度很大。
 
工艺技术人员先采用现场镗孔设备对对轮孔进行镗加工,然后采用非标的珩磨工具对内孔进行珩磨,珩磨工具通过手电钻作为动力部分,带动整体珩磨工具的转动通过该种工具加工后,加工后孔的粗糙度能够达到Ra0.6 μm,精度能够满足安装的要求,而且在现场的操作也十分方便。
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