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德阳广播电视大学 毕业论文核电高压隔板叶冠工艺改进 姓 名: 付 翔 学 号: 20081510040390 专 业: 机械制造及自动化 工作单位: 东方汽轮机有限公司 2010 年 9 月 摘 要 核电高压隔板是核电汽轮机组中的核心部件之一。
因此,该隔板的加工效率和加工质量就显得举足轻重。
由于核电隔板设计要求和技术要求都要比常规机组隔板要高很多。
譬如中分面要求加工多个销螺孔;外内环中分面不在一条直线上;上下半密封键槽长度不一样、宽度不一样、深度不一样等。
这给加工过程中所要达到的工艺要求带来不小的难度。
经过多次革新加工手段克服了该隔板的一个个加工难题。
但叶冠的加工成为该隔板的加工过程的瓶颈,一直不能达到工艺要求及设计要求,因此不断探索对叶冠加工的有效方法,成为解决工艺问题的一个重要课题。
下面将对核电高压 9级隔板在Φ160 数控镗床上对叶冠的加工方法进行重点阐述。
并通过零件的实际加工、检验,说明该方案是合理的,成功的。
关键词: 数控机床、宏程序、刀具切削轨迹、分量逼近切削方式、包络曲线。
主题词: 用先进且简单有效的方法持续改进产品的加工方案,提高产品的加工品质和加工效率,降低工人劳动强度。
工艺分析及措施: 通过对图样的分析发现隔板外环中分面为理论中分面,内环一侧凸出,另一侧凹进,叶冠也是如此,叶冠凸出的一侧隔板内环凹进。
叶冠缺口的一侧内环凸出。
加工完后要求凸出的叶冠和另一半的凹进叶冠缺口按图示要求配合。
(查看附图 A)在凸出的一侧叶冠有 545°倒角的地方相对的另一半凹进的叶冠缺口为 R5 的圆弧,此目的防止配合时发生干涉,并消除应力等。
(查看附图 B、C外环和内环不在一条直线上,注意控制尺寸 a。
叶冠与 A 基准在垂直方向存在角度α,(查看附图 A)与之相邻存在一个 545°倒角。
(参见附图 A特别是叶冠缺口的一侧在 G19 平面投影(Y、Z 平面)投影与 A基准在垂直方向呈 110°的拐角而并非 R5,此前没能准确的分析几何要素及工艺要 (将 110°拐角加工成 R5求,使用Φ10 球头铣刀将其加工成圆弧,结果与图示不符。
往往通过钳工处理才能勉强达到配合) 综上要素,构成了在三维空间如附图 A 所示的复杂加工几何要素的形体, 针对以上要求和问题,结合现有设备实际(Φ160 数控镗床,在制定加工工艺方案是应从以下几个方面采取措施: 据上述几何要素确定采用该数控机床的西门子 840D 宏程序来实施分量逼近切削方式对叶冠进行加工。
叶冠分为粗加工、精加工,两个阶段。
粗加工去掉多余金属,这样有利于保证在对叶冠实施精加工时尺寸要求和粗糙度要求,为精加工打好基础。
同时这样也利于防止刀具因多次进行分量逼近切削所带来的刀具磨损甚至损坏影响加工效率和加工质量。
精加工采用较小的切削分量,合适的刀具大小,合理的切削参数对其所要求几何要素和工艺要求做最后的处理。
在加工之前应当对该形体进行几何要素拆解才能编制出数控加工程序(对照附图A、B、C,参见下图 1、图 2) 通过观察发现图示 1 中要让数控机床加工出此圆弧面,通过 R 刀具加工可以实现的,但在图示 2 中可以发现加工面与 A 基准在 Y 方向存在角度,所以排除了 R 刀具进行切削方法。
如果用 R 刀在 X 轴方向切削时,结果并非角度而是圆弧。
查看附图 A,发现在 G17(X、Y 平面平面内叶冠凸出的一侧在 2 个加工面的拐角为 545°倒角,在叶冠缺口的一侧为 R5,因此决定了在进行精加工时刀具大小为Φ10 乃至更小,为了缩减编程所带来的工作量在这里采用Φ10 的刀具。
通过以上条件,说明我们采用数控机床分量逼近切削方式的合理性和可行性及唯一性。
因此在要将其加工出来,刀具的走到轨迹必须在其加工面形成包络曲线。
此叶冠的加工难度在于加工图示 1 圆弧的同时要将图示 2 中的角度切削出来。
即采用西门子 840D 宏程序进行分量逼近切削方式的走刀轨迹所形成的包络曲线能够将其轮廓做到准确无误的描述。
图 1 中