一种汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法

摘要

一种汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法，涉及一种密封环防变形加工方法。目的是解决加工的汽轮机中压外缸中压进气口密封环的内圆直径或外圆直径变形量高而导致的产品质量差的问题。粗车毛坯，粗车毛坯自然时效处理，半精车毛坯，半精车毛坯自然时效处理，将铸铁胎具置于立车工作台上并装夹找正，车铸铁胎具上平面，对半精车毛坯进行外圆和端面找正，对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工，然后对加工后的半精车毛坯进行自然时效处理，进行车削加工至外圆和内圆的设计尺寸，上下端面进行磨削加工至设计尺寸。本发明加工的密封环的内圆和外圆直径变形量小于0.02mm。本发明适用于密封环加工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封环防变形加工方法。

背景技术

汽轮机中压外缸中压进气口密封环为薄壁工件，密封环截面为矩形，材质为1Cr12Mo/B/HJ462，密封环外圆直径为522.5±0.13mm，内圆直径为492.8±0.025mm，内圆周面与上下端面的垂直度为0.02mm，宽度为14.55±0.05mm，两端面的平行度0.01mm，壁厚为15mm；现有加工方法为采用卧式车床按内圆配胎加工外圆及上下端面，再按外圆配铸铁胎加工内圆及上下端面；加工完后密封环经常出现不规则变形，其中，设计图纸公差要求为±0.025mm，而按照现有加工方法得到的内圆直径或外圆直径的变形量为0.20～0.28mm，严重影响产品质量。

发明内容

本发明为了解决现有方法加工的汽轮机中压外缸中压进气口密封环的内圆直径或外圆直径变形量高而导致的产品质量差的问题，提出一种汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法。

本发明汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法按以下步骤进行：

一、取钢板毛坯，将钢板毛坯固定在车床上，进行外圆、内圆和上下端面粗车，粗车时每面保留2mm加工余量，得到粗车毛坯；

所述进行外圆、内圆和上下端面粗车时的切削参数为：切削深度0.4～0.6mm，进给量为0.2～0.5mm/r，切削速度为14～16m/min；

所述粗车毛坯的外圆直径为522.5±0.13；粗车毛坯的内圆直径为492.8±0.025；

二、粗车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

三、测量粗车毛坯的实测尺寸，根据该实测尺寸加工配套的铸铁胎具，铸铁胎具与粗车毛坯的过盈量0～0.01mm；对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车，半精车时外圆和内圆每面保留1mm加工余量，上下端面保留0.2mm加工余量，得到半精车毛坯；

所述对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车时的切削参数为：切削深度0.15～0.25mm，进给量为0.1～0.2mm/r，切削速度为19～21m/min；

四、对半精车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

五、将步骤三的铸铁胎具置于立车工作台上并装夹找正，车铸铁胎具上平面，去除量为0.5～1mm，将半精车毛坯置于铸铁胎具上平面上，以工件设计形状及尺寸为基准，对半精车毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，然后对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工，车削时每面保留0.20mm的车削余量；车削加工过程中松开压板2～3次；所述车削加工过程中松开压板2～3次能够释放加工应力；

所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15～25N·m；

所述对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工时的切削参数为：切削深度0.9～1.1mm，进给量为0.1～0.2mm/r，切削速度为19～21m/min；

六、对经步骤五加工后的半精车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

七、以工件设计形状及尺寸为基准，对步骤六自然时效处理后的毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，将步骤六自然时效处理后的毛坯的进行车削加工至外圆和内圆的设计尺寸；

所述车削加工时的切削参数为：切削深度0.04～0.06mm，进给量为0.09～0.11mm/r，切削速度为19～21m/min；

所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15～25N·m；

八、对步骤七得到的毛坯的上下端面进行磨削加工至设计尺寸，即完成。

本发明具备以下有益效果：

本发明基于现有生产实际，将产品质量控制在图纸要求的范围内，保证图纸尺寸及粗糙度、平面度要求，本发明方法能够保证产品加工质量，本发明方法加工后的汽轮机中压外缸中压进气口密封环的外圆直径变形量小于0.02mm，高度方向的变形量小于0.02mm。

附图说明：

图1为铸铁胎具与半精车毛坯配合示意图；

图2为图1的A-A向剖视图，图中1为铸铁胎具，2为汽轮机中压外缸中压进气口密封环的半精车毛坯，3为压板，4为螺栓。

具体实施方式：

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法按以下步骤进行：

一、取钢板毛坯，将钢板毛坯固定在车床上，进行外圆、内圆和上下端面粗车，粗车时每面保留2mm加工余量，得到粗车毛坯；

二、粗车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

三、测量粗车毛坯的实测尺寸，根据该实测尺寸加工配套的铸铁胎具，铸铁胎具与粗车毛坯的过盈量0～0.01mm；对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车，半精车时外圆和内圆每面保留1mm加工余量，上下端面保留0.2mm加工余量，得到半精车毛坯；

四、对半精车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

五、将步骤三的铸铁胎具置于立车工作台上并装夹找正，车铸铁胎具上平面，去除量为0.5～1mm，将半精车毛坯置于铸铁胎具上平面上，以工件设计形状及尺寸为基准，对半精车毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，然后对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工，车削时每面保留0.20mm的车削余量；车削加工过程中松开压板2～3次；

六、对经步骤五加工后的半精车毛坯进行自然时效处理46～50小时；

七、以工件设计形状及尺寸为基准，对步骤六自然时效处理后的毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，将步骤六自然时效处理后的毛坯的进行车削加工至外圆和内圆的设计尺寸；

八、对步骤七得到的毛坯的上下端面进行磨削加工至设计尺寸，即完成。

本实施方式具备以下有益效果：

本实施方式基于现有生产实际，将产品质量控制在图纸要求的范围内，保证图纸尺寸及粗糙度、平面度要求，本实施方式方法能够保证产品加工质量，本实施方式方法加工后的汽轮机中压外缸中压进气口密封环的外圆直径变形量小于0.02mm，高度方向的变形量小于0.02mm。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述进行外圆、内圆和上下端面粗车时的切削参数为：切削深度0.4～0.6mm，进给量为0.2～0.5mm/r，切削速度为14～16m/min。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一所述粗车毛坯的外圆直径为522.5±0.13；粗车毛坯的内圆直径为492.8±0.025。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三所述对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车时的切削参数为：切削深度0.15～0.25mm，进给量为0.1～0.2mm/r，切削速度为19～21m/min。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤五所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15～25N·m。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤五所述对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工时的切削参数为：切削深度0.9～1.1mm，进给量为0.1～0.2mm/r，切削速度为19～21m/min。其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤七所述车削加工时的切削参数为：切削深度0.04～0.06mm，进给量为0.09～0.11mm/r，切削速度为19～21m/min。其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤七所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15～25N·m。其他步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例1：

本实施例汽轮机中压外缸中压进气口密封环防变形加工方法按以下步骤进行：

一、取钢板毛坯，将钢板毛坯固定在车床上，进行外圆、内圆和上下端面粗车，粗车时每面保留2mm加工余量，得到粗车毛坯；

所述进行外圆、内圆和上下端面粗车时的切削参数为：切削深度0.5mm，进给量为0.5mm/r，切削速度为15m/min；

所述粗车毛坯的外圆直径为522.5±0.13；粗车毛坯的内圆直径为492.8±0.025；

二、粗车毛坯进行自然时效处理48小时；

三、测量粗车毛坯的实测尺寸，根据该实测尺寸加工配套的铸铁胎具，铸铁胎具与粗车毛坯的过盈量0.01mm；对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车，半精车时外圆和内圆每面保留1mm加工余量，上下端面保留0.2mm加工余量，得到半精车毛坯；

所述对粗车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行半精车时的切削参数为：切削深度0.2mm，进给量为0.1mm/r，切削速度为20m/min；

四、对半精车毛坯进行自然时效处理48小时；

五、将步骤三的铸铁胎具置于立车工作台上并装夹找正，车铸铁胎具上平面，去除量为1mm，将半精车毛坯置于铸铁胎具上平面上，以工件设计形状及尺寸为基准，对半精车毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，然后对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工，车削时每面保留0.20mm的车削余量；车削加工过程中松开压板3次；所述车削加工过程中松开压板3次能够释放加工应力；

所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15N·m；

所述对半精车毛坯的外圆、内圆和上下端面进行车削加工时的切削参数为：切削深度0.1mm，进给量为0.1mm/r，切削速度为20m/min；

六、对经步骤五加工后的半精车毛坯进行自然时效处理48小时；

七、以工件设计形状及尺寸为基准，对步骤六自然时效处理后的毛坯进行外圆和端面找正至偏差小于0.02mm，旋紧压板螺栓，将步骤六自然时效处理后的毛坯的进行车削加工至外圆和内圆的设计尺寸；

所述车削加工时的切削参数为：切削深度0.05mm，进给量为0.1mm/r，切削速度为20m/min；

所述旋紧压板螺栓时采用力矩扳手；力矩为15N·m；

八、对步骤七得到的毛坯的上下端面进行磨削加工至设计尺寸，即完成。

本实施例加工后的汽轮机中压外缸中压进气口密封环的外圆直径变形量小于0.005mm，高度方向的变形量小于0.005mm。