薄壁瓦制造工艺及其工装设计.doc

薄壁瓦制造工艺及其工装设计 绪论 1.1 选题背景、目的和意义 工业汽轮机是一种将热能（蒸汽）转化为机械能（涡轮）动力的，是能量转换中的关键技术装备。工业汽轮机分为工业驱动气轮机和工业发电汽轮机。工业驱动汽轮机，其用户主要分布在石化、炼油、化工、化肥、冶金、火力发电、制药、水泥、造纸等领域。发电汽轮机，其用户主要分布在城市区域热电联产、企业自备电站、城市垃圾电站等领域。 近些年，由于设备及燃料价格日益上涨，当前汽轮机用户较过去更加重视高效率和低投资，近年来，汽轮机的研究发展集中在低缸部分。然而，薄壁瓦作为十分重要的部件，在备用件生产方面，国内存在技术问题，使得设备使用成本上升。 我国薄壁瓦市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励薄壁瓦产业向高新技术产品方向发展，国内企业对新增投资项目投资逐渐增多，促使国内对于机械设备备用件生产上的技术水平得到提高，从而使得国内机械设备的使用成本降低。 1.2 机械加工工艺现状 薄壁瓦是支承轴的零件或部件，轴颈与轴瓦为面接触，属于滑动摩擦。与滚动轴承相比，具有承载能力大、耐冲击和振动，广泛应用于高速、大功率和低速重载的机器中；运转平稳性能好，可以得到很高的旋转精度，因此常用作金属切削机床的主轴轴承；剖分式结构，便于安装和检修调试，成为大型设备选择支承方式的唯一可行途径；并且，结构简单、成本低廉，可长期运转而无需加注润滑剂。综上所述，滑动轴承凭借其显著的优越性被石油及化工企业广泛应用于生产设备与机器之中。 随着机械制造业的迅速发展以及科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌正不断的发生着变化，近年来的技术进展和发展趋势主要为以下几点： （1）常规工艺的不断优化：常规工艺的不断优化是实现高效化、强韧化、轻量化，以形成优质高效、低耗、少污染的先进使用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测系统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所使用。 （2）新型加工方法的不断出现和发展：各种新型加工方法及工艺，包括精密加工、超精密加工、特种加工和复合加工等的产生改变了传统的加工工艺，为适应机械产品的更新换代提出了更好的加工方法及工艺。 （3）自动化等高新技术与工艺的紧密结合：计算机与自动化技术与工艺及设备相结合，使传统的工艺面貌发生了很大的变化。 1.3 主要设计思路和内容 本课体的主要内容包括： ① ②对薄壁瓦材料以及毛坯的选择； ③薄壁瓦加工工艺及热处理工艺的确定； ④工序余量、工差、尺寸链的计算； ⑤主要表面切削用量的计算。 具体技术路线是： ① 调研，查阅相关文献资料，了解目前状况。 ② ③ 确定薄壁瓦加工工艺，确定工序尺寸、工序公差、切削用量，并绘制详细的加工工艺卡片，最后进行优化设计。 序号 加工方案 经济精度等级 表面粗糙度Ra/μm 适用范围 1 粗车 IT11级以下 50～12.5 适用于淬火以外的各种金属零件加工 2 粗车-半精车 IT8～10 6.3～3.2 3 粗车-半精车-精车 IT7～8 1.6～0.8 4 粗车-半精车-精车为-滚压(或抛光) IT7～8 0.2～0.025 5 粗车-半精车-磨削 IT7～8 0.8～0.4 主要用于淬火钢，但不宜用于有色金属 6 粗车-半精车-磨削-精磨 IT6～7 0.4～0.1 7 粗车-半精车-磨削-精磨-超精工 IT5 0.1～0.012 8 粗车-半精车-精磨-金刚石车 IT5～6 0.4～0.025 主要用于要求较高的有色金属 9 粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨(镜面磨削) IT5 0.08～0.008 主要用于淬火钢，也用于未淬火钢，但不宜用于有色金属 10 精车-半精车-粗磨-精磨- 研磨 IT5 0.32～0.008 表3.2 常用加工方法所达到的经济加工精度和表面粗糙度： 加工表面 加工方法 经济精度等级IT 表面粗糙度Ra/μm 外圆柱面 粗 车 细 车 精 车 金刚石车 11～13 9～10 7～8 5～6 12.5～50 1.6～6.3 0.8～1.6 0.025～1.25 粗 磨 精 磨 6～8 5～7 0.4～0.8 0.1～0.4 研 磨 超精加工 5～6 5 0.04～0.1 0.012～0.1 圆柱孔 钻 孔 扩 孔 11～13 10～11 3.2～50 1.6～12.5 粗 铰 精 铰 8～10 7～8 1.6～3.2 0.2～0.8 粗 镗 细 镗 精 镗 12～13 9～11 7～8 6.3～12.5 1.6～3.2 0.4～0.8 粗 磨 精 磨 7～8 6～7 0.2～0.8 0.1～0.2 珩 磨 研 磨 6～7 5～6 0.04～0.2 0.1