灯泡贯流式水轮机接力器缸的加工.doc

2009年全国技工教育和职业培训 优秀教研成果评选活动参评论文　　　　　　 灯泡贯流式水轮机接力器缸的加工 灯泡贯流式水轮机接力器缸的加工 【摘要】本文主要通过对接力器缸的加工工艺和加工难点分析，确定加工难点在于接力器缸三耳孔及平面的加工，除了本身的尺寸精度要求外，其120°等分有很高的形位公差要求，在镗床上用普通的方法加工，无法满足设计及装配上对接力器缸的尺寸精度和形位公差的要求。用加工工装加上数控回转工作台在镗床上加工，基本上可满足图纸要求。 【关键词】贯流式水轮机 接力器缸 流程 工装 一、前言 转轮是水轮机的心脏部件，水流的能量通过转轮转化为机械能，再通过发电机将水轮机的机械能转化为电能。灯泡贯流式水轮机叶片操纵机构目前新的设计均采用缸动式结构，接力器缸作为叶片操纵机构中最重要的零件之一，它的加工精度直接影响水轮机转轮的装配质量及叶片动作的灵活性。接力器缸形状复杂，尺寸精度和形位公差均有很高的要求，同行业其它企业中有条件的都使用数控加工设备来保证设计要求。我公司根据自己的实际情况，通过可行的工装，在普通镗床上较好地完成了接力器缸的加工。 二、加工工艺流程 接力器缸零件示意图见图一，它的材质为ZG20Mn，其加工工艺流程如下： 清砂——毛坯划线——粗车——粗镗——探伤——精车——精镗——划线——钻攻——试压——油漆 接力器缸内壁直径φ900H9，活塞通过在此上、下返复动作，带动叶片转动，从而达到调整叶片安放角度的目的，其表面粗糙度要求为Ra1.6μm。该工件在2.5m立车上精车内壁，由于受到立车转速的限制，加工出的表面粗糙度较差，达不到图纸要求，可通过在立车刀架上安装研磨头，用抛光砂轮对接力器缸内壁进行抛光，抛光后接力器缸内壁表面粗糙度可达到图纸要求。本篇论文主要讲述接力器缸三耳孔及其平面的加工，接力器缸内壁的加工不作详细的描述。 三、加工的重点及难点 根据接力器缸零件图可知：接力器缸三耳孔中心到接力器缸中心的距离分别为340±0.1和435±0.1，接力器缸三耳孔中心到接力器缸底部高度为860±0.1。根据接力器缸在转轮装配中的装配关系，接力器缸三耳孔及平面除了本身的尺寸精度要求外，其120°等分有很高的形位公差要求，三个耳孔的中心高要求等高。由此可见，接力器缸加工的重点、难点均为三耳孔及平面的加工，在镗床上用普通的方法加工，无法满足设计及装配上对接力器缸的尺寸精度和形位公差的要求。 四、加工工装的设计 加工工装示意图见图二。接力器缸精镗工序在T6216A落地镗床上加工，加工工装中的胎具（二）（见图三）φ115凸台与数控回转工作台中心孔尺寸配车，保证配合间隙0.02～0.04mm，φ900凸台与接力器缸内壁φ900H9配合，此两个定位凸台在胎具（二）加工时有同心度要求。胎具（二）通过φ115凸台固定在数控回转工作台上，接力器缸通过φ900凸台固定在胎具（二）上，保证了接力器缸能放置于数控回转工作台的旋转中心上。 胎具（一）（见图四）中φ900凸台与接力器缸配合，起定心作用，能保证胎具（一）、 接力器缸、胎具（二）与数控回转工作台具有相同的旋转中心。胎具（一）中φ100孔与 中心线的距离340±0.05用以保证接力器缸三耳孔中心到接力器缸中心的距离340±0.1，尺寸285加工后记录实测数据。 五、精镗加工过程描述 先将胎具（二）固定在数控回转工作台上，按图二示意图先后将接力器缸与胎具（一）安装好。校正胎具（一）的十字线与接力器缸十字线重合，在镗床镗杆上安装千分表，校正胎具（一）竖板平面与镗杆垂直，将接力器缸与加工工装整体固定在数控回转工作台上，再用千分表校正φ100孔，按图纸尺寸加工接力器缸φ150H8孔。加工耳孔平面时先根据胎具（一）285处的实测数据计算出胎具（一）竖板平面与接力器缸耳孔平面的距离，加工时用量杆保证此距离的误差在±0.05范围内，即可保证接力器缸耳孔中心到接力器缸中心的距离340±0.1。第一个耳孔及平面加工完后，数控回转工作台旋转120°，胎具（一）位置不变，重新用千分表校正胎具（一）竖板平面与镗杆垂直，用上述相同方法加工第二个耳孔及平面，以此类推，用相同的方法加工第三个耳孔及平面，这样即可完成精镗工序。 六、结束语 接力器缸三个耳孔及平面通过加工工装在普通的镗床上完成精镗工序，加工出来的接力器缸经过实际的装配检验证明，其尺寸精度及形位公差要求均能满足设计及装配要求。