CN113414553B - 核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺，将叶轮罩毛坯(1)放置到车床工作台(2)上找正后，用工作台卡爪(3)固定叶轮罩毛坯(1)，车削叶轮罩毛坯(1)内圆和外圆的上部位置(4)；将车胎(5)放置于车床工作台(2)上找正，用工作台卡爪(3)固定车胎(5)，将叶轮罩(7)翻转方向装入车胎(5)的止口(6)中，将两端带有螺纹的拉杆(9)装入车床工作台(2)的螺纹孔(27)中。本发明的工艺方法车削的叶轮罩薄壁位置不会产生变形，加工锁片槽时非常稳定，使锁片槽获得非常高的位置度和表面粗糙度，解决了手动工具加工锁片槽而不能满足精度要求，大大提高企业的生产能力和经济效益以加工效率。

Description

核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺
技术领域：
本发明涉及一种核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺。
背景技术：
核电站轴封主泵外导流管是核电站轴封主泵的关键部件之一，叶轮罩的加工制造对于轴封核主泵的国产化尤为重要。保证薄壁叶轮罩加工不变形和内外圆同轴度及锁片槽加工是此工件的技术难题。原有车削工艺方法是对叶轮罩直接装夹进行加工，其缺陷在于直接装夹容易导致叶轮罩变形，并且不能保证内外圆的同轴度，在装配后，如内外圆同轴度差会导致主泵运转时叶轮剐蹭叶轮罩，从而带来事故，原锁片孔的加工方法是采用手电钻配合工装辅助，其缺陷在于人工加工方式带来的质量不稳定性，且加工精度和粗糙度都很难达到设计要求，加工效率低，也对装配的效率带来不利影响。
发明内容：
本发明目的是公开一种可靠性高、加工质量高、加工效率高并且能保证核电站轴封主泵叶轮罩内外圆同轴度及叶轮罩锁片槽设计要求的核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺。本发明技术方案是：一种核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺，包括以下步骤：
1)将叶轮罩毛坯(1)放置到车床工作台(2)上找正后，用工作台卡爪(3)固定叶轮罩毛坯(1)，车削叶轮罩毛坯(1)内圆和外圆的上部位置(4)；
2)将车胎(5)放置于车床工作台(2)上找正，用工作台卡爪(3)固定车胎(5)，将叶轮罩(7)翻转方向装入车胎(5)的止口(6)中，将两端带有螺纹的拉杆(9)装入车床工作台(2)的螺纹孔(27)中，将第一压板(10)穿过拉杆(9)，第一支撑(8)竖直放置在工作台(2)与第一压板(10)之间并贴合，第一支撑块(12)放置在叶轮罩(7)与第一压板(10)之间并贴合，将螺母(11)紧固到拉杆(9)上，用来固定第一压板(10)，完成叶轮罩(7)的活塞环槽(13)及外圆中部位置(14)的车削加工；
3)将第二支撑(15)安装到叶轮罩(7)的外侧，采用第一螺栓(29)固定第二支撑(15)，将第二支撑块(19)放置在第二支撑(15)上，垫板(16)放置在活塞环槽(13)上，第二压板(18)压在垫板(16)和第二支撑块(19)上，用第二螺栓(17)紧固第二压板(18)和第二支撑(15)，拆掉螺母(11)、固定压板(4)、拉杆(9)、第一支撑(8)和第一支撑块(12)，完成叶轮罩(7)的内圆(21)和端面(20)的车削加工；
4)将叶轮罩(7)找正后固定在加工中心工作台(22)上；
5)加工叶轮罩(7)上的螺栓孔(28)；
6)将角度头(26)安装在加工中心(23)上，将三面刃刀具(25)安装在角度头(26)上；
7)根据叶轮罩的材料特性，确定刀具切削线速度和每齿进给量，根据公式S＝V/D/π，其中S表示刀具转速，V表示刀具线速度，D表示刀具直径和F＝S×Z×f，F表示刀具进给速度，S表示刀具转速，Z表示刀具刃数，f表示刀具每齿进给量,计算出刀具转速和进给速度，使用验证无误的数控程序进行加工锁片槽，全部加工完成。
本发明技术效果：
本发明创造性的采用内外圆一体的加工工装进行车削叶轮罩，在步骤2和步骤3中，采用同一胎具，不拆除和移动工件的情况下，分别加工了内圆和外圆，这种工艺方法的优点首先是在先完成加工叶轮罩的尖部薄壁位置，使用薄壁位置装入车胎的止口进行定位，通过调整车胎的位置即可调整叶轮罩位置，完成叶轮罩在车床工作台的找正，第二，步骤2和步骤3使用车胎可以防止直接装夹叶轮罩外圆而产生变形，本工艺方法采用的车胎的止口可以支撑叶轮罩薄壁位置，使径向装夹力作用在车胎上，而不会直接装夹叶轮罩薄壁位置而产生变形，本工艺方法将薄壁端放置在下侧，活塞环槽端在上侧，可以避免加工活塞环槽时机床刀具与工作台的干涉，有效的解决了加工叶轮罩活塞环槽时的装夹难题，第三，在完成步骤2的叶轮罩的外圆加工后，在步骤3车削内圆前的装夹时，本工艺方法通过车胎止口的定位及步骤2中安装的加工外圆固定工具的固定，先安装车削内圆使用的固定工具，后再拆除车削外圆使用的固定工具的方法，可以保证叶轮罩更换内外圆工具时叶轮罩位置不变，在加工内圆时，有效的保证内外圆的同轴度，第四，压板压到垫片和支撑块上，不直接接触工件表面，可以防止损伤工件。结合角度头与三面刃刀具，替代手工工具的加工方式，不但提高了加工效率，并且保证了加工效果的一致性及精度和粗糙度的要求，提高了产品的质量，避免了由于手工操作导致的不一致，同时解决了锁片槽精度和粗糙度达不到设计要求的问题。
附图说明：
图1叶轮罩毛坯加工图
图2叶轮罩外圆加工装夹示意图
图3叶轮罩内圆加工装夹示意图
图4为孔加工装夹示意图
具体实施方式：
一种核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺，采用立式机床配合非标工具进行车序，采用五轴加工中心配合角度头，结合三面刃刀具，进行数控编程加工，上述方法包括以下步骤：
1)将叶轮罩毛坯1放置到车床工作台2上找正后，用工作台卡爪3固定叶轮罩毛坯1，车削叶轮罩毛坯1内圆和外圆的上部位置4，如图1所示；
2)将车胎5放置于车床工作台2上找正，用工作台卡爪3固定车胎5，将叶轮罩7翻转方向装入车胎5的止口6中，将两端带有螺纹的拉杆9装入车床工作台2的螺纹孔27中，将第一压板10穿过拉杆9，第一支撑8竖直放置在工作台2与第一压板10之间并贴合，第一支撑块12放置在叶轮罩7与第一压板10之间并贴合，将螺母11紧固到拉杆9上，用来固定第一压板10，完成叶轮罩7的活塞环槽13及外圆中部位置14的车削加工，如图2所示；
3)将第二支撑15安装到叶轮罩7的外侧，采用第一螺栓29固定第二支撑15，将第二支撑块19放置在第二支撑15上，垫板16放置在活塞环槽13上，第二压板18压在垫板16和第二支撑块19上，用第二螺栓17紧固第二压板18和第二支撑15，拆掉螺母11、固定压板4、拉杆9、第一支撑8和第一支撑块12，完成叶轮罩7的内圆21和端面20的车削加工，如图3所示；
4)将叶轮罩7找正后固定在加工中心工作台22上；
5)加工叶轮罩7上的螺栓孔28；
6)将角度头26安装在加工中心23上，将三面刃刀具25安装在角度头26上，如图4所示；
7)根据叶轮罩的材料特性，确定刀具切削线速度和每齿进给量，根据公式S＝V/D/π，其中S表示刀具转速，V表示刀具线速度，D表示刀具直径和F＝S×Z×f，F表示刀具进给速度，S表示刀具转速，Z表示刀具刃数，f表示刀具每齿进给量,计算出刀具转速和进给速度，使用验证无误的数控程序进行加工锁片槽，全部加工完成。

Claims (1)

1.一种核电站轴封主泵叶轮罩的加工工艺，其特征是：包括以下步骤：
1)将叶轮罩毛坯(1)放置到车床工作台(2)上找正后，用工作台卡爪(3)固定叶轮罩毛坯(1)，车削叶轮罩毛坯(1)内圆和外圆的上部位置(4)；
2)将车胎(5)放置于车床工作台(2)上找正，用工作台卡爪(3)固定车胎(5)，将叶轮罩(7)翻转方向装入车胎(5)的止口(6)中，将两端带有螺纹的拉杆(9)装入车床工作台(2)的螺纹孔(27)中，将第一压板(10)穿过拉杆(9)，第一支撑(8)竖直放置在工作台(2)与第一压板(10)之间并贴合，第一支撑块(12)放置在叶轮罩(7)与第一压板(10)之间并贴合，将螺母(11)紧固到拉杆(9)上，用来固定第一压板(10)，完成叶轮罩(7)的活塞环槽(13)及外圆中部位置(14)的车削加工；
3)将第二支撑(15)安装到叶轮罩(7)的外侧，采用第一螺栓(29)固定第二支撑(15)，将第二支撑块(19)放置在第二支撑(15)上，垫板(16)放置在活塞环槽(13)上，第二压板(18)压在垫板(16)和第二支撑块(19)上，用第二螺栓(17)紧固第二压板(18)和第二支撑(15)，拆掉螺母(11)、固定压板(4)、拉杆(9)、第一支撑(8)和第一支撑块(12)，完成叶轮罩(7)的内圆(21)和端面(20)的车削加工；
4)将叶轮罩(7)找正后固定在加工中心工作台(22)上；
5)加工叶轮罩(7)上的螺栓孔(28)；
6)将角度头(26)安装在加工中心(23)上，将三面刃刀具(25)安装在角度头(26)上；
7)根据叶轮罩的材料特性，确定刀具切削线速度和每齿进给量，根据公式S＝V/D/π，其中S表示刀具转速，V表示刀具线速度，D表示刀具直径和F＝S×Z×f，F表示刀具进给速度，S表示刀具转速，Z表示刀具刃数，f表示刀具每齿进给量,计算出刀具转速和进给速度，使用验证无误的数控程序进行加工锁片槽，全部加工完成。
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