1 引言
隨著社會的發展進步,電力需求的不斷攀升,電站設備制造業也由此取得了長足進步,其中汽輪機體現的更為突出,從常規汽輪機到600Mw超臨界汽輪機,再到1000MW超超臨界汽輪機,超重超大型發展,各部件相應的加工難度也日益加大,這就需要采用更先進的工藝解決制造難題。
2 加工難點及存在的問題分析
隨著汽輪機高壓外缸缸壁的不斷增厚,中分面法蘭的厚度也屢創新高。使其緊固的螺栓孔也相應加深,給數控技術加工增加了難度。百萬核電汽輪機(H03.012F)的高壓外缸水平中分面螺栓孔最深為1400mm左右。近幾年由于數控技術工藝改進,汽輪機高壓外缸毛坯來料不加工預鉆孔,為防止上下半錯牙。加工這種深孔口主要有以下幾方面不利因素和加工難點:
難點一:因為汽輪機高壓外缸是上下兩半缸體通過螺栓把緊連接,鉆頭太長則剛性低,定位不準確,就會造成加工位置與數控機床的加工程序的定位點有誤差,如果高壓外缸的上下半孔的位置誤差大,合缸就會造成螺栓裝配膨脹,間隙不合格,熱緊時螺栓與孔壁貼死等問題;
難點二:由于鉆頭太長,擺動過大,初始切削時主切削刃易磨損;
難點三:深孔鉆削CYCLE83子程序(如圖1)是深度遞減程序(又名啄深孔程序),顧名思義,是指鉆頭像啄木鳥啄樹干一樣,啄一下,把喙拿出來吐出嘴里的木屑,再重復進行,直到啄到位置。當鉆頭因磨損需要更換時,更換后重新執行此程序必須從頭重復一遍剛剛加工過的過程。例如鉆一個1400mm深的孔需6h,鉆到700mm深時用了3h,此時鉆頭磨損需更換,更換后用原先的循環程序需重復前面的3h,這樣加工一個孔需要9h,既耗費時間又做無用功。
3 解決方案
難點一的解決方案:先用同樣直徑的短鉆頭鉆中心定位孔,因為短鉆頭長度短,與機床主軸的同軸度好,可保證定位點準確,然后再換長鉆頭正常加工。
難點二的解決方案:合理選擇切削參數,采用低轉速,慢走刀,先定位,待鉆頭尖全部沒入后再正常轉速、進給走刀加工,并注意刃磨鉆頭橫刃及刃傾角,使鉆頭的兩主刃夾角為118°。
難點三的解決方案:解決cYcLE83固定循環程,將第一次鉆孔深度不做遞減的加工方法。當遇到中途換新鉆頭和需要刃磨時,不需要從頭加工以減少返屑次數,提高加工效率節省時間。這樣必須得優化固定循環子程序,做到簡單、方便、快捷。改進后的加工程序如下:
N5 G54 G90 G00z0 w0 (z軸、w軸定位零位) N10 X0 Y0 (X軸、Y軸定位零位) N15 G17 (確定加工平面) N20 M41 s200 M3 F100 (主軸轉速、進給賦值) N25 R1=-20 (第一次鉆孔深度) R2=100 (最終孔深度) R3=2 (孔底定位安全值) R4=5 (每次返屑值) N30 GOl Z=R1 (第一次深) N40 GO z=0(返回安全平面) N50 aaa跳轉標示符 N55 GO z=R1十R3 (快速至孔底安全距離) N60 G1 z=R1一R4 (鉆到返屑值) N65 GO Z=0 (返回平面) N70 R1=R1-R4 N75 IF R1>R2 GOT0 B aaa (循環判斷) N80G0z0 (返回z軸零點) N85 M30 (程序結束)
改進后過程:第一次鉆100深一第二次可直接做正常的返屑加工,不用遞減往返加工一中途可以停止程序更換鉆頭。這樣啄木鳥就變成了智能鳥,不做無用功。
4 結語
通過對百萬核電汽輪機高壓外缸深孔加工工藝的改進,可以解決深孔加工過程中定位不準和深度往返加工繁瑣、耗費時間的難題,同時也解決了刀具更新及刃磨給加工帶來的不便因素,此方法提高了產品質量.縮短了加工周期。
(審核編輯: 智匯張瑜)
分享