用龙门铣实现工序集中加工

作者:本网编辑 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2014-05-05
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工序集中在龙门铣上得到实施,可以提高零件加工质量,减少工序数目,缩短生产周期,又极大地增加了生产效率,降低了工人劳动强度.


北京北重汽轮电机有限责任公司汽机技术部副部长熊冬波

工序集中在龙门铣上得到实施,可以提高零件加工质量,减少工序数目,缩短生产周期,又极大地增加了生产效率,降低了工人劳动强度。

北京北重汽轮电机有限责任公司(以下简称“北重”)现有注册资本7.8亿元,是一家以生产经营电站汽轮机、汽轮发电机、电站辅机等设备及工程总包业务为主的大型发电装备制造企业。拥有以数控设备为主的生产加工设备700多台(套)。

随着电力市场新一轮发展高峰的到来,北重生产任务持续增长,产品数量、种类不断增加,实际订货数量和生产能力之间的矛盾日益突出。为了确保合同的交货期,保质保量交付产品,北重汽机产品加工中主要用到的设备有5m数控立车、10m数控卧车、龙门铣以及落地镗铣床。龙门铣以及落地镗铣床主要用在高中压外缸的加工上,5m数控立车主要用在高中压内缸的加工上,10m数控卧车主要用在转子的加工上。现在经济形式严峻,为了降本增效,北重需要充分利用新增的数控设备,并对部分零件的加工工艺进行改进。主要实现途径就是工序集中,采用高效率的专用设备和工艺设备,可以提高生产率并且减少机床数量和生产面积。工序集中减少了工件的装卡次数,工件在一次装卡中可加工多个表面,有利于保证这些表面之间的相互位置精度,也可减少装卡所造成的误差。

工序集中主要体现在龙门铣加工汽缸中。以往的龙门铣是齿轮传动,本身就有不可补偿的间隙,加工精度受限,随着龙门铣精度的提升及功能性拓展,功能越来越强大了,工序集中加工成为可能。以中压外缸的加工为例,机床带有8种附件铣头,主要进行的加工包括:用直柄铣头粗精铣水平中分面、用加长直柄铣头装复合钻钻中分面孔、用加长直柄铣头装疏齿刀铣螺纹、用万能角铣头装三面刃铣刀加工前后汽封档,加工内圆槽档、用万能角铣头加工内部定位槽。

汽轮机汽缸中分面的加工是汽缸加工中的关键工序之一。因为汽缸受高压蒸汽压力的作用,所以汽缸中分面要求较高的平面精度和表面粗糙度,而且汽缸所用材料强度较高、弹性较大,更增加了加工的难度,北重生产的300MW汽轮机中压外缸的材料为铸造鉻钼钢,强度极限为500~740N/mm2,技术要求为二半缸中分面在自然状态下合缸间隙小于0.05mm,中分面表面粗糙度Ra 1.6, 水压试验64bar ,保持压力1h,这样高的技术要求用常规的机械加工难于达到。北重采用先精铣后精磨工艺,生产效率低,也是制约北重加工汽缸中分面生产效率的一个瓶颈。

北一龙门铣主要用于粗铣、精铣水平中分面的工艺方法进行试加工。北重主要在北一龙门铣上精铣加工300MW中压外缸水平中分面。用加长直柄铣头装复合钻钻中分面孔,作为一项基本工序,钻孔必须快速,而且须将精度保持在规定限值内。复合钻一次加工能够完成钻孔、扩孔,而普通的钻头需要多次扩孔。从制造性能的角度看,孔加工的竞争性更加重要。复合钻钻中分面孔时,由于设计复合钻的中心刀片与精确定位在钻头的周边刀片相配合,能够平顺的切入工件,同时保证钻削过程中均衡有序,高度平衡的切削力对钻削性能和结果有积极影响,它能提高效率,延长刀具寿命,缩小孔的公差以及改善表面质量。以往的普通钻头存在积屑瘤和排屑问题,容易导致切屑堵塞,最终出现因剪切力过大而对钻头产生磨损。

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