燃氣輪機輪盤榫槽拉削方法

■南京汽輪電機（集團）有限責(zé)任公司 （江蘇 210037） 付 剛 柳 政

燃氣輪機輪盤榫槽拉削方法

■南京汽輪電機（集團）有限責(zé)任公司 （江蘇 210037） 付 剛 柳 政

摘要：本文介紹的是利用1972年美國進口的CH576履帶式拉床，設(shè)計一套夾具，使其拉削燃氣輪機輪盤的榫槽，既不增加設(shè)備的投入，又能保證拉削輪盤榫槽的位置度、精度和效率，且拉削過程穩(wěn)定可靠。

1. 項目背景

燃氣輪機作為世界工業(yè)領(lǐng)域的皇冠明珠，其核心技術(shù)一直為國外企業(yè)所壟斷。燃氣輪機的核心部件是轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子輪盤榫槽的加工是燃機轉(zhuǎn)子加工的關(guān)鍵所在。在不增加投入的情況下，利用老式的履帶式拉床設(shè)計專用工裝夾具，解決了輪盤榫槽的拉削加工，加工出來的榫槽分度非常好，榫槽質(zhì)量也很高。

2. 輪盤榫槽的結(jié)構(gòu)特點

榫槽為燕尾槽（見圖1），表面粗糙度值Ra=1.6μ m。槽的結(jié)構(gòu)尺寸很小，槽中心線公差±0.05mm，槽垂直面輪廓度0.05m m，兩側(cè)承壓斜面輪廓度0.03mm，底面和圓角輪廓度0.05mm，底面和槽最高點所在的直徑平面垂直度0.03mm。

圖1

榫槽和輪盤的軸線構(gòu)成75.79°±0.02°固定夾角，沿圓周均布共計32個，位置度0.05mm（見圖2）。

圖2

3. 夾具的結(jié)構(gòu)形式和原理

夾具主要由分度盤和夾具體組成。

分度盤通過鍵槽與工作臺相連，控制起始第1槽的位置（見圖3）。分度盤共有32個槽，槽與機床的分度卡頭配合分度。當拉削第2個槽的時候，分度卡頭退出，機床工作臺旋轉(zhuǎn)一個與分度接近的角度，然后分度卡頭插到分度盤的卡槽里面，與接觸面貼死，進行精確分度（見圖4）。

圖3

圖4

夾具體通過止口和鍵槽與分度盤聯(lián)接（見圖5）。工件放在夾具體上，通過定位銷與夾具體定位（見圖6）。工件結(jié)構(gòu)為雙啞鈴型，因此將工件兩個受力面放在夾具體上，上面用壓板壓緊，用螺栓緊固在工作臺上。

加工時，可傾工作臺旋轉(zhuǎn)角度14.21°±0.01°，使輪盤上面的斜槽位于水平位置，且和拉刀的運動方向一致（見圖7）。夾具體后面開有拉刀的過刀槽，拉刀拉削完榫槽后，直接從過刀槽走過。每拉削完一個輪槽，分度盤轉(zhuǎn)動30°，分度卡頭卡死，拉削下一個輪槽，直至把32個榫槽全部拉削完成，現(xiàn)場加工情況如圖8所示。

圖5

圖6

圖7

圖8

4. 結(jié)語

此夾具解決了用老舊設(shè)備加工現(xiàn)代燃氣輪機輪盤榫槽的技術(shù)難題；解決了雙啞鈴型輪盤拉削榫槽時容易產(chǎn)生變形的問題；解決了輪盤榫槽加工的裝夾和定位的問題。此夾具和加工方法提高了燃氣輪機榫槽加工的可靠性，保證了一個輪盤上幾十乃至上百個榫槽加工質(zhì)量的穩(wěn)定性和連續(xù)性。大大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，輪盤榫槽各項數(shù)據(jù)經(jīng)過檢測，完全滿足產(chǎn)品圖樣的要求，為我國燃氣輪機轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)和制造提供了寶貴經(jīng)驗和方法。

參考文獻：

[1] 王先逵. 機械加工工藝手冊[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2] 龔安定，蔡建國. 機床夾具設(shè)計原理[M] . 西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1981.

收稿日期：（20150701）