王国儒 丁云鹏 宁方昊 马广辉 叶特
苏州工业职业技术学院 215104
摘要:燃气轮机是一种十分先进的动力机械装置,是现代化工业集成技术的产物,它可以代表20世纪末期先导技术的巅峰,在工业制造领域有着绝对的发展优势,是典型的高科技载体。自从我国2001年加入世界贸易组织(WTO)以后,党和国家开始号召工业领域向尖端化、智能化、节能化趋势发展,为了就是摆脱我国对国外技术的依赖,成为独立自主的特色社会主义国家。燃气轮机是我国已经攻克的高新技术领域,它在数控加工方面有着极为重要的作用,本文结合笔者数年数控机床行业工作经验,浅谈燃气轮机技术与数控机床加工技术融合的方法,意指为其他数控行业工作者提供全新的加工思路,提升数控加工效率。
关键词:数控加工;燃气轮机;拉削加工;技术优化
引言:基于我国社会经济、文化、教育、科技共同进步的背景下,许多高新技术被人们开发出来,并结合传统工作工艺,提升产品的生产效率,降低生产产能的损耗,有效控制生产成本和零件产出比。其中燃气轮机技术就是一种较为重要技术,它能够与数控机床加工技术与轮盘零件技术有机地结合在一起,形成一个集体的加工机械,增加了榫槽长度,开阔了加工范围,让数控加工企业可以增加零件接单范围,提升企业生产效率,保证企业可以在短时间内完成技术转型。
一、燃气及轮盘的概念
燃气机轮盘自身结构较为复杂,将榫槽、窄槽、螺纹、套轮、内腔、小孔、集合到一个机械加工体上,在机床开始运转时促使气机转子提速,提升机床自身工作效率。再通过数控机床高精度加工的特点,准备对零件进行加工保障尺寸,在一般情况下,第一面轴向长度需要控制在120mm以内,并需要借助公称直接在320mm以内螺纹进行辅助,最后在辐板下方安置一层严篦齿,通过齿轮之间发凹槽产生狭窄型腔,在数控加工过程中完成高难度、高精度走刀我。此外,为了保证数控机床的加工质量,加工人员还应该精心测量排列拉刀的参数,总结实际加工经验,合理的按照加工顺序进行加工,先加工零件内外轮廓尺寸——数控磨削齿面——立式加工机床加工榫槽——数控铣床加工空槽,在各项机床相互的配合下,完成零件的制作与在加工[1]。
二、加工零件工艺性分析
在一般情况下,待加工零件都会处于毛坯状态,为了能够让零件能够给更好的配合燃气轮机轮盘数控加工技术,加工人员要做到以下几步。第一步:去除零件毛坯的余量,简单来讲,就是依照零件的加工的大小对大于15cm以上的位置进行物理切割,避免出现刀刃碰撞的现象,降低刀刃的损耗。第二步:对于一些精需要精密加工的零件,加工人员需要采取超声波探伤技术,对零件的内部进损伤检测,并已经检测结果考虑是否要更换加工零件[2]。第三步:腐蚀性检查,所谓的腐蚀性检查就是检查零件状态,查看是否有深度铁锈吗,或者有其他化学物质粘附在零件上,对于铁锈问题可以采用电解技术进行大批量除锈,但其他化学物品粘附,需要先确定化学物质,然后才可以开展去除工作,避免出现其他化学反应,对零件毛坯二次损伤。第四步;一些零件在加工过程中,有着一些独特的顺序,像我们正常加工时会先加工后钻眼的,这样就可以保证孔眼的直径精度不受到影响,但是一些加工零件是需要反向操作的,这就需要加工人员在工作过程中多加注意,避免由于自身的疏忽造成大批量零件报废。完成以上几步工作后,零件到轮盘加工时就会保持精化料状态,促使轮盘加工效率快速的提升[3]。
三、燃气轮机轮盘数控加工技术优化
(一)型面加工
燃气机轮的敞开型面属于简约易加工型面,使用正常车削技术就可以完成加工,在加工过程中需要将转数调节在S=75r/min左右,进给速率调节至f=0.2mm/r,内腔空洞加工转数需要下调至S=35r/min左右,进给速率依然保持在f=0.2mm/r,这样才能够发挥燃气轮机轮盘加工需求,将数控机床的各个刀型运用到极致。例如,德国西门子铣加中心,在结合燃气轮机轮盘技术时,首先会加工零件的正端面、外圆侧边,确定零件各个基准位置,对零件进行多刀快速加工[4]。此外,因为我们在辐板下面铺垫了篦齿层,不能一次性完成加工过程,需要二次走到才能够的完成全部的工作。加工人员要注意狭窄沟槽结构,对篦齿深度、宽度、形状有着精准地测量,在加工时需要先用刀具去除这些槽余量,才能够保证零件能够顺利的加工完成,铁屑也能够正常的排出。若加工人员没有注意到加工刀具与零件之间的刚性,造成狭窄槽型的排屑不畅,极容易造成刀与槽型碰撞,严重影响工作的效率,降低零件的各项尺寸标准。
又如,利用燃气机轮轮盘数控技术加工篦下部出现的凹槽时,极容易造成刀具与零件同时变形,轻则零件与刀具同时毁坏,重则发生撞刀现象,对机床的整体精度影响颇大。故此在加工凹槽时除了选择合适的精度以外,还需要测量凹槽与刀具之间的距离,检查刀具在模拟加工时是否会出现与凹槽碰撞的现象,提升刀具在加工过程中的整体刚性[5]。
此外,为了保障篦齿的加工的完整性,加工人员要分遵守两点原则,其一,用槽刀去除大部分零件的过于量,将零件的精度控制在一个合理的范围之内。其二,通过篦齿轮廓完成走刀加工,对轮廓进行适当的调整,保障轮廓的完整性。其次,在粗加工过程中,每刀的余量需要控制在1mm~2mm之间;在精加工过程中,每刀的余量要控制在0.1mm~0.3mm之间,最多分4次完成走刀加工。
(二)零件的铣加工工艺
在燃气轮机轮盘数控加工技术中,轮盘卡槽不是一个连续的基本环面,而是由25个~27个凸耳构成的斜面,在一个零件槽上有三个不一样的短轴,在铣加中心工作时,会一次性完成喜凸耳和零件的在加工,从而提升零件安装的效率。普通零件在铣加中心可能不需要确定的当量,只需要测得合适的尺寸数据即可,但是零件在燃气机轮机盘加工过程中就需要先测试各种当量,依照这些当量的数值改变原有加工数值,进一步确保加工工作能够顺利地进行。此外,加工人员在面对一些特殊加工材料时,要深入地了解材料的材质与特性,避免在铣加过程中发生形变现象[6]。
结束语:
结合上文所述,燃气机轮轮盘技术是我国数控机床重要的组成部分,其重要性直接影响到企业的发展和生产的产出比,相对于一些普通的数控机床而言,燃气机轮技术拥有着独特加工优势,不仅可以有效地提升生产的效率,还可以增加零件加工的精度,完成更多零件加工的工作。故此,燃气轮机轮盘技术是优化数控机床加工企业生产质量最好的办法,低成本投入却有着高收益回报。
参考文献:
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[3].何宝旭. 数控机床加工精度提高技术的进展及其存在的问题[J]. 营销界:农资与市场, 2019, 000(021):P.171-171.
[4].黄涛, 冯丽艳. 基于提高机械数控加工技术水平的有效策略研究[J]. 现代制造技术与装备, 2019, 000(005):184-185.
[5].李旭, 邓云虎, 梁双,等. 浅谈提高数控机床机械技术加工效率的方法[J]. 环球市场, 2020, 000(002):380.
[6].刘春玲, 田欣, 孔庆玲, et al. 职业技能大赛与模具数控加工技术教学融合策略研究[J]. 农机使用与维修, 2019, 269(01):75.
项目名称:江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJB460021);苏州工业职业技术学院科研启动经费(2017KYQD008);苏州工业职业技术学院课题(2020KJCX04)
作者简介:王国儒,2000,男,汉族,山西省朔州市怀仁市,大专,无职称,班长,无