導(dǎo)水機構(gòu)軸孔同鏜設(shè)備應(yīng)用范文

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《機電技術(shù)雜志》2014年第二期

1新型同鏜專用設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成

1.1結(jié)構(gòu)組成福建南電股份有限公司在吸取軸伸貫流式制造經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，自行設(shè)計制造了專用加工裝置，該同鏜專用設(shè)備由數(shù)控鏜車頭、轉(zhuǎn)位裝置、數(shù)控滑臺支承部件及電氣裝置組成。根據(jù)導(dǎo)水機構(gòu)軸孔的加工要求，設(shè)計采用如圖2所示的加工裝置。

1.2性能及參數(shù)1）同鏜專用設(shè)備的性能①數(shù)控鏜車頭：可完成鏜孔和車端面的動作，這兩個軸均為數(shù)控座標。以滿足導(dǎo)葉孔鏜削及其端面的車削。數(shù)控鏜床頭ϕ500mm大刀盤內(nèi)設(shè)有齒輪齒條結(jié)構(gòu)，通過進給伺服電機帶動車削端面。數(shù)控鏜車頭的主軸手柄變速為三級，三對變換齒輪共九級，通過變速以適應(yīng)鏜軸孔大小、粗精加工變化的轉(zhuǎn)速選擇。在鏜車頭ϕ500mm大刀盤中設(shè)置有齒輪齒條裝置，實現(xiàn)車削軸孔端面的運動。②轉(zhuǎn)位裝置：轉(zhuǎn)位裝置安裝于滑臺上，用于轉(zhuǎn)動鏜車頭。當加工完外配水環(huán)導(dǎo)葉軸孔，車削軸孔端面后，把鏜車頭沿數(shù)控滑臺退至合適位置，再松開鏜車頭，拔出轉(zhuǎn)位裝置與鏜車頭之間的定位銷，手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)位裝置到180°死擋鐵后，插入定位銷，再鎖緊鏜車頭。從而實現(xiàn)了鏜車頭鏜削內(nèi)配水環(huán)導(dǎo)葉軸孔的換位要求，以保證內(nèi)外配水環(huán)軸孔同軸度的加工要求。③數(shù)控滑臺：驅(qū)動鏜車頭前后進給。對于不同型號和規(guī)格的貫流機水輪機導(dǎo)水機構(gòu)大型殼體的導(dǎo)葉軸孔加工，根據(jù)內(nèi)外配水環(huán)所形成內(nèi)腔空間尺寸，通過更換不同長度的數(shù)控滑臺，以適應(yīng)不同型號規(guī)格的導(dǎo)水機構(gòu)軸孔加工，滿足加工需要，減少數(shù)控鏜車頭懸伸長度，增強剛度。④支承部件：由底座和斜墊組成，使鏜車頭與水平夾角25°，從而實現(xiàn)鏜削的導(dǎo)葉軸孔與軸線成65°角。⑤電氣控制裝置：控制電機主運動和進給運動的電氣控制屏。2）主要參數(shù)①數(shù)控鏜車頭：主電機功率7.5kW；主軸轉(zhuǎn)速范圍50~320r/min；刀盤直徑ϕ500mm；橫向行程120mm；橫向最大進給力7600N；加工直徑ϕ80~500mm。②轉(zhuǎn)位裝置：手動蝸輪蝸桿180°。③數(shù)控滑臺：臺寬400mm；行程320mm；進給伺服電機N=3.5kW。④外形尺寸：鏜車頭軸向總長（含刀具輔具）1475mm；鏜車頭寬度400mm；鏜車頭高度（在斜墊以上）1132mm。

2應(yīng)用加工工藝

1）定位①內(nèi)配水環(huán)端面定位：在加工平臺上放置電動回轉(zhuǎn)盤，回轉(zhuǎn)盤上放置內(nèi)配水環(huán)定位支架。把內(nèi)配水環(huán)定位于支架上。要求：支架平面水平，工件的回轉(zhuǎn)中心與回轉(zhuǎn)工作臺同心。②外配水環(huán)定位：在加工平臺上放置若干個等高墊塊，在墊塊上各放置一個定位套，把外配水環(huán)端面定位于墊套上，調(diào)整測量外配水環(huán)，使其球面與內(nèi)配水環(huán)同心。要求：外配水環(huán)小端平面水平，兩球面之間的距離相等。同時在外配水環(huán)下端面上設(shè)置了若干個浮動支承，支承位采用滾動輪，以減輕外配水環(huán)與內(nèi)配水環(huán)聯(lián)接后回轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的力矩。③專用加工設(shè)備定位：調(diào)整專用加工設(shè)備的回轉(zhuǎn)中心線在回轉(zhuǎn)工作臺中心的射線上，并調(diào)整支承部件在徑向上的位置，以保證鏜車頭大刀盤回轉(zhuǎn)中心線通過兩工件的球心。2）壓緊與聯(lián)接①分別壓緊內(nèi)外配水環(huán)于定位點上。②用“內(nèi)外配水環(huán)聯(lián)接工具”把兩工作鎖緊聯(lián)接成一體，并在適當位置上進行點焊加固。加固后還需復(fù)核兩球心的各點的距離尺寸相等。3）加工工藝①鏜孔及車端面時應(yīng)注意留有足夠的精加工余量（由于毛坯上各孔端面的加工余量不同，故應(yīng)全面測量各端面的加工余量，以確定端面軸向的最終加工尺寸）以確保精加工尺寸及表面質(zhì)量。②加工一個孔及端面后，把鏜車頭沿數(shù)控滑臺退至合適位置，松開鏜車頭，拔出轉(zhuǎn)位裝置與鏜車頭之間的定位銷，手動轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)位裝置到180°死擋鐵后，插入定位銷，再鎖緊鏜車頭再鏜另一端孔并車端面。③松開外配水環(huán)壓緊點，以浮動支承支撐工件，轉(zhuǎn)動電動回轉(zhuǎn)盤帶動內(nèi)外配水環(huán)整體轉(zhuǎn)動，按16等分分度后，重新壓緊外配水環(huán)，依次加工其余各導(dǎo)葉孔及端面。

3結(jié)語

由于采用了軸孔加工裝置，并在加工工藝方法上進行了多次反復(fù)的研究。公司在上杭澗頭電站、內(nèi)蒙古電站等大中型燈泡貫流式水輪機導(dǎo)水機構(gòu)的內(nèi)外配水環(huán)導(dǎo)葉軸孔的生產(chǎn)加工中，效率提高了1.5倍以上，用專用的同軸度測量裝置測試，內(nèi)外配水環(huán)的導(dǎo)葉軸孔完全滿足裝配要求，其導(dǎo)水機構(gòu)轉(zhuǎn)動靈活，空間結(jié)構(gòu)的導(dǎo)葉棱形錐面密封間隙完全達到技術(shù)要求。采用專用設(shè)備不必長期占用普通大型鏜床的生產(chǎn)，減輕了大型鏜床負荷，且專用設(shè)備只需配備少量規(guī)格的數(shù)控滑臺就可滿足加工不同型號和規(guī)格的燈泡貫流式機組導(dǎo)水機構(gòu)導(dǎo)葉孔的加工要求。

作者：陳玉宇單位：福建南電股份有限公司