專利名稱：汽輪機缸體鑄件的粗加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大型鑄鍛件的粗加工方法，具體涉及一種汽輪機缸體鑄件的粗加
工方法。
背景技術：
大型鑄鍛件是國家重大技術裝備和重大工程建設所必需的重要基礎部件，大型鑄鍛件的制造能力和制造水平直接決定著國家重大技術裝備制造業(yè)的能力和水平。隨著電力需求量的迅猛增長，對發(fā)電設備能力的要求也越來越高，百萬千瓦及以上大型發(fā)電設備正逐漸建設并投入運營。民用大型缸體鑄件主要應用在發(fā)電設備的關鍵部件一汽輪機部分，其主要部件包括高中壓外缸上下半、高中壓外缸進汽端、中壓內缸上下半。其中，高中壓外缸上下半大多采用的是低合金鋼鑄件；高中壓外缸進汽端和中壓內缸上下半大多采用的是不銹鋼鑄件。典型的中分面式汽輪機缸體(即缸體是由對稱的兩瓣組成一完整的圓形缸體)如圖1所示，缸體內部存在多個需加工的臺階面，缸體的腹腔結構復雜。汽輪機缸體的加工存在以下問題:1、汽輪機缸體的噸位較大，一般在三十噸以上，長、寬、高的尺寸一般在3000mmX 1500mmX 1500mm以上，必須在大型的龍門銑床或者鏜床上加工；2、汽輪機缸體由上下半組成，缸體內的型腔結構復雜，并且缸體的水平中分面有3 5mm的加工余量，因此，汽輪機缸體不能組合加工；3、汽輪機缸體的外側有很多大小不一的進汽、出汽口外圓，以及焊接搭子外圓，因此，只能采用數(shù)控機床，通過數(shù)控編程在龍門銑床用鋸片銑刀或者三面刃銑刀加工腹腔內的階梯面和外圓。但是，汽輪機缸體只要求粗加工交貨，采用數(shù)控機床加工必然會增加生產(chǎn)成本，人力、物力會投入很大，無法用于大批量制造。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，它可以在普通機床上完成汽輪機缸體鑄件的粗加工。為解決上述技術問題，本發(fā)明汽輪機缸體鑄件的粗加工方法的技術解決方案為:用于加工外型尺寸為長度不小于4000mm，直徑不小于2000mm，半徑不小于IOOOmm的汽輪機缸體，包括以下步驟:第一步，劃線；第二步，粗銑；留2 3mm余量，銑水平中分面，作為精加工基準；第三步，龍門銑；采用龍門銑床，根據(jù)精加工基準，精銑各個進氣孔的端面，精銑水平中分面，在缸體兩端銑出兩個端孔，使尺寸達到圖紙要求；所述龍門銑的公差控制在0.1mm以內，表面粗糙度達Ra3.2。第四步，粗鏜腹腔；工序一、采用裝夾定位工裝，將工件裝夾定位；所述裝夾定位工裝包括支撐套工裝和支撐座工裝；支撐套工裝包括上半圈、下半圈，上半圈、下半圈組成一環(huán)形工裝，上、下半圈組成的環(huán)形工裝的外徑與工件兩端的端孔內徑相配合；支撐座工裝包括底座、弧形支撐架，弧形支撐架通過底座實現(xiàn)支撐；弧形支撐架的內徑與環(huán)形工裝的外徑相配合。工件裝夾定位的方法是:使工件的腹腔向下，在工件兩端的端孔內分別放置一支撐套工裝，使工件的端孔與支撐套工裝的上半圈接觸；將支撐套工裝放置于支撐座工裝內，使支撐套工裝的下半圈與支撐座工裝的弧形支撐架接觸；工件的兩端分別通過一套支撐套和支撐座工裝實現(xiàn)裝夾；工序二、根據(jù)精加工基準，采用粗鏜刀粗銑腹腔內的各臺階面；第五步，粗鏜外圓；采用外圓粗鏜刀具，將外圓粗鏜刀具安裝于鏜床上，粗鏜工件的各進氣口的外圓面。所述外圓粗鏜刀具包括外圓粗鏜刀排、外圓扁擔鏜排、過渡鏜刀排；外圓粗Il刀排包括Il刀固定架,Il刀固定架的一端為固定端,另一端為連接端；鍵刀固定架的固定端連接粗鏜刀，鏜刀固定架的連接端與外圓扁擔鏜排連接；外圓扁擔鏜排上設置有連接槽，連接槽的長度大于鏜刀固定架的連接端的長度；外圓粗鏜刀排通過連接端與外圓扁擔鏜排連接；外圓粗鏜刀排能夠沿連接槽的長度方向，相對于外圓扁擔鏜排平移；外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排上；過渡鏜刀排上設置有與外圓扁擔鏜排相配合的固定槽，外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排的固定槽內。本發(fā)明可以達到的技術效果是:本發(fā)明能夠實現(xiàn)用普通機床代替數(shù)控設備，完成汽輪機缸體鑄件的粗加工。本發(fā)明能夠實現(xiàn)汽輪機缸體鑄件的批量化生產(chǎn)。本發(fā)明無需使用稀有的數(shù)控機床，能夠降低能源損耗，減少加工成本。本發(fā)明能夠減少每個零件在機床停留的時間，大大縮短工時，提高生產(chǎn)率近10倍。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明:圖1是典型的中分面式汽輪機缸體的結構示意圖；圖2是本發(fā)明的支撐套工裝的結構示意圖；圖3是本發(fā)明的支撐座工裝的結構示意圖4是本發(fā)明的外圓粗鏜刀排的結構示意圖；圖5是本發(fā)明的外圓扁擔鏜排的結構示意圖；圖6是本發(fā)明的過渡鏜刀排的結構示意圖。圖中附圖標記說明:I為上半圈，2為連接螺栓，3為下半圈，11為底座，12為支撐架，21為鏜刀固定架，22為連接端，23為固定端，31為連接槽，41為固定槽。
具體實施例方式本發(fā)明汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，用于加工如圖1所示的汽輪機缸體，汽輪機缸體的外型尺寸為長度不小于4000mm,直徑不小于2000mm,半徑不小于IOOOmm ;包括以下步驟:第一步，劃線；在工件上劃出所有加工直徑和平面的中心線位置，劃出水平中分面線，作為粗加
工基準；第二步，粗銑；留2 3mm余量，銑水平中分面，作為精加工基準；第三步，龍門銑；采用龍門銑床，根據(jù)精加工基準，精銑各個進氣孔的端面，精銑水平中分面，用鋸片銑刀或者三面刃銑刀在缸體兩端銑出兩個端孔(端孔為半圓孔)，使尺寸達到圖紙要求，公差控制在0.1mm以內，表面粗糙度達Ra3.2 ；第四步，粗鏜腹腔；工序一、采用裝夾定位工裝，將工件裝夾定位；裝夾定位工裝包括如圖2所示的支撐套工裝和如圖3所示的支撐座工裝；支撐套工裝包括上半圈1、下半圈3，上半圈1、下半圈3組成一環(huán)形工裝，上半圈I與下半圈3通過連接螺栓2實現(xiàn)連接；上、下半 圈1、3組成的環(huán)形工裝的外徑與工件兩端的端孔內徑相配合；支撐座工裝包括底座11、弧形支撐架12，弧形支撐架12通過底座11實現(xiàn)支撐；弧形支撐架12的內徑與環(huán)形工裝的外徑相配合；工件裝夾定位的方法是:使工件的腹腔向下，在工件兩端的端孔內分別放置一支撐套工裝，使工件的端孔與支撐套工裝的上半圈I接觸；將支撐套工裝放置于支撐座工裝內，使支撐套工裝的下半圈3與支撐座工裝的弧形支撐架12接觸；工件的兩端分別通過一套支撐套和支撐座工裝實現(xiàn)裝夾；工序二、根據(jù)精加工基準，采用粗鏜刀粗銑腹腔內的各臺階面；本發(fā)明的裝夾定位工裝,能夠大大縮短工件定位裝夾的時間。
第五步，粗鏜外圓；采用外圓粗鏜刀具，粗鏜工件的各進氣口的外圓面；外圓粗鏜刀具包括外圓粗鏜刀排、外圓扁擔鏜排、過渡鏜刀排；如圖4所示，外圓粗鏜刀排包括鏜刀固定架21，鏜刀固定架21的一端為固定端23，另一端為連接端22 ;鏜刀固定架21的固定端23連接粗鏜刀；鏜刀固定架21的連接端22與外圓扁擔鏜排連接；如圖5所示，外圓扁擔鏜排上設置有連接槽31，連接槽31的長度大于鏜刀固定架21的連接端22的長度；外圓粗鏜刀排通過連接端22與外圓扁擔鏜排連接；外圓粗鏜刀排能夠沿連接槽31的長度方向，相對于外圓扁擔鏜排平移；外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排上；如圖6所示，過渡鏜刀排上設置有與外圓扁擔鏜排相配合的固定槽41，外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排的固定槽41內；將外圓粗鏜刀具安裝于現(xiàn)有技術的鏜床上，加工孔和凸臺的外圓，達到圖紙要求。本發(fā)明的外圓粗鏜刀排能夠相對于外圓扁擔鏜排平移，使與外圓粗鏜刀排相連接的粗鏜刀相對于外圓扁擔鏜排平移，從而根據(jù)外圓的大小進行調節(jié)，實現(xiàn)利用普通的鏜床加工外圓。本發(fā)明采用外圓粗鏜刀具，解決了普通機床不能加工外圓的問題。
權利要求
1.一種汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，其特征在于，用于加工外型尺寸為長度不小于4000mm，直徑不小于2000mm，半徑不小于IOOOmm的汽輪機缸體，包括以下步驟: 第一步，劃線； 第二步，粗銑； 留2 3mm余量，銑水平中分面，作為精加工基準； 第三步，龍門銑； 采用龍門銑床，根據(jù)精加工基準，精銑各個進氣孔的端面，精銑水平中分面，在缸體兩端銑出兩個端孔，使尺寸達到圖紙要求； 第四步，粗鏜腹腔； 工序一、采用裝夾定位工裝，將工件裝夾定位； 工件裝夾定位的方法是: 使工件的腹腔向下，在工件兩端的端孔內分別放置一支撐套工裝，使工件的端孔與支撐套工裝的上半圈接觸； 將支撐套工裝放置于支撐座工裝內，使支撐套工裝的下半圈與支撐座工裝的弧形支撐架接觸； 工件的兩端分別通過一套支撐套和支撐座工裝實現(xiàn)裝夾； 工序二、根據(jù)精加工基準，采用粗鏜刀粗銑腹腔內的各臺階面； 第五步，粗Il外圓； 采用外圓粗鏜刀具，將外圓粗鏜刀具安裝于鏜床上，粗鏜工件的各進氣口的外圓面。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，其特征在于:所述第三步龍門銑的公差控制在0.1mm以內，表面粗糙度達Ra3.2。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，其特征在于:所述第四步工序一所述的裝夾定位工裝包括支撐套工裝和支撐座工裝； 支撐套工裝包括上半圈、下半圈，上半圈、下半圈組成一環(huán)形工裝，上、下半圈組成的環(huán)形工裝的外徑與工件兩端的端孔內徑相配合； 支撐座工裝包括底座、弧形支撐架，弧形支撐架通過底座實現(xiàn)支撐；弧形支撐架的內徑與環(huán)形工裝的外徑相配合。
4.根據(jù)權利要求1所述的汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，其特征在于:所述第五步所述的外圓粗鏜刀具包括外圓粗鏜刀排、外圓扁擔鏜排、過渡鏜刀排； 外圓粗鏜刀排包括鏜刀固定架，鏜刀固定架的一端為固定端，另一端為連接端；鏜刀固定架的固定端連接粗Il刀，Il刀固定架的連接端與外圓扁擔Il排連接； 外圓扁擔鏜排上設置有連接槽，連接槽的長度大于鏜刀固定架的連接端的長度；外圓粗鏜刀排通過連接端與外圓扁擔鏜排連接；外圓粗鏜刀排能夠沿連接槽的長度方向，相對于外圓扁擔鏜排平移；外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排上； 過渡鏜刀排上設置有與外圓扁擔鏜排相配合的固定槽，外圓扁擔鏜排固定設置于過渡鏜刀排的固定槽內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽輪機缸體鑄件的粗加工方法，用于加工外型尺寸為長度不小于4000mm，直徑不小于2000mm，半徑不小于1000mm的汽輪機缸體，包括以下步驟第一步，劃線；第二步，粗銑；第三步，龍門銑；第四步，粗鏜腹腔；工序一、采用裝夾定位工裝，將工件裝夾定位；工序二、根據(jù)精加工基準，采用粗鏜刀粗銑腹腔內的各臺階面；第五步，粗鏜外圓。本發(fā)明能夠實現(xiàn)用普通機床代替數(shù)控設備，完成汽輪機缸體鑄件的粗加工。本發(fā)明能夠實現(xiàn)汽輪機缸體鑄件的批量化生產(chǎn)。本發(fā)明無需使用稀有的數(shù)控機床，能夠降低能源損耗，減少加工成本。
文檔編號B23P13/02GK103182622SQ20111044597
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者李視清, 張亮, 程志家, 周建平 申請人:上海重型機器廠有限公司