汽缸中分面孔加工工藝思考

時(shí)間:2022-11-22 04:43:05

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汽缸中分面孔加工工藝思考

摘要:汽缸制造與加工過程中,在不采用數(shù)控機(jī)床的前提下,很難保證上下半分面孔的同心度與垂直度,導(dǎo)致加工質(zhì)量不合格?;诖?,本文就汽缸中分面孔加工工藝展開分析,簡要介紹了由常見的汽缸中分面泄漏問題,并以改善相關(guān)問題為目標(biāo),提出了汽缸分面孔加工工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞:汽缸;分面孔;加工工藝

對于汽缸分面孔的加工,應(yīng)充分考慮汽缸合并時(shí)的扣缸問題,避免完成加工之后,由于難以扣缸再次進(jìn)行擴(kuò)偏孔。在實(shí)際加工過程中,由于分面孔加工工藝不合理,后續(xù)的再加工將浪費(fèi)大量的工時(shí),使得生產(chǎn)周期大幅度上漲,造成大量的加工成本浪費(fèi)。因此,探究汽缸中分面孔加工工藝,對提升汽缸加工質(zhì)量,提升相關(guān)加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)具有重要意義。

1常見汽缸中分面泄漏問題

在汽缸加工過程中,由于其使用目的不同,所采用的材料也存在一定差異,例如用于汽輪機(jī)機(jī)組當(dāng)中的汽缸,材料多用鉻鉬鑄鋼或鑄鋼,汽缸分為上下兩部分,其中下部汽缸為一個(gè)整體,前后軸承座以垂直的半圓法蘭連接在前后汽缸上,并與減速箱共同安裝在公共底座上。這種汽缸制作工藝從理論上來看,不存在顯著問題,但經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)汽缸使用較長一段時(shí)間之后,出現(xiàn)了大量漏汽的問題,為相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行帶來了較大的安全隱患,對機(jī)組的熱效率也產(chǎn)生了影響。深入分析汽缸漏氣問題產(chǎn)生的原因,除汽缸結(jié)合面未清理干凈、運(yùn)行問題外,汽缸中分面孔加工不當(dāng),也是造成這一現(xiàn)象的重要原因之一。汽缸加工過程中,涉及到眾多分面孔加工問題,包括鉆孔、擴(kuò)孔、鉸銷孔等,若在分面孔加工未能遵循相關(guān)加工工藝流程,或相關(guān)監(jiān)管檢查工作不到位,則極有可能造成分面孔加工質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致的汽缸漏汽問題,因此需要從設(shè)計(jì)優(yōu)化的角度出發(fā),有效完善相關(guān)加工與處理工藝。

2汽缸中分面孔加工工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1汽缸中分面孔加工工藝流程

對于汽缸分面孔加工,重要涉及到的加工步驟如下。

(1)劃線。在實(shí)際加工過程中,需要按照圖紙上注明的尺寸,劃出上半通孔線,孔線的視孔大小應(yīng)科學(xué)設(shè)置,以保證在鉆孔與挖孔過程中,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)孔中心的偏移狀況,方便加工人員及時(shí)對自己的操作進(jìn)行糾正。

(2)鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲。在進(jìn)行汽缸分面孔加工的過程中,首先應(yīng)考慮工件裝夾的相關(guān)要求,以保證前后汽封檔內(nèi)孔搭壓板能夠壓牢;其次,在鉆孔過程中,應(yīng)做好找正操作,在此基礎(chǔ)上,若需要進(jìn)行擴(kuò)孔處理,應(yīng)嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙給定的數(shù)據(jù)與程序;再次,攻絲過程中,主要是利用定心工具,對主軸位置進(jìn)行確定,并對絲錐上的螺紋,標(biāo)出有效的深度線,由此能夠控制孔的深度。需要注意的是,攻絲采用的機(jī)床,應(yīng)控制其主軸跳動(dòng)在0.04mm,盡量降低搖臂。

(3)鉸銷孔加工。在這一加工環(huán)節(jié),涉及到汽缸合并的問題,應(yīng)保證對扣缸線進(jìn)行有效核查,以保證不出現(xiàn)錯(cuò)位等問題;而涉及到的擴(kuò)鉸銷孔加工步驟,應(yīng)適當(dāng)控制擴(kuò)孔鉆的直徑,應(yīng)小于名義尺寸0.30~0.40mm;且鉸孔時(shí)應(yīng)控制搖臂不加緊。在實(shí)際加工過程中,為保證加工精度,將鉸孔加工環(huán)節(jié)分成兩步進(jìn)行,即粗鉸與精鉸。

2.2汽缸中分面孔加工工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)

總結(jié)相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn),大型設(shè)備當(dāng)中的汽輪機(jī),在經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行后,有極大的可能會出現(xiàn)分面漏氣的問題,進(jìn)而對設(shè)備機(jī)組的運(yùn)行效率造成不良影響。更為嚴(yán)重的是,這種不穩(wěn)定運(yùn)行狀況,可能會對機(jī)組的運(yùn)行安全造成不良影響。從分面孔加工的角度出發(fā),優(yōu)化相關(guān)加工工藝,在汽缸蓋頂面孔加工過程中,應(yīng)充分考慮到冷卻問題;在設(shè)計(jì)缸蓋頂面孔時(shí),應(yīng)保證冷卻水能夠流暢的經(jīng)過面孔,杜絕在汽缸運(yùn)行過程中,出現(xiàn)水流死區(qū)或引發(fā)旋渦等問題。在汽缸加工過程中,汽缸蓋潤滑系統(tǒng)是其中的重要組成部分,該結(jié)構(gòu)會將具有一定壓力與溫度的清潔潤滑油,不斷輸送到汽缸的凸輪軸軸承與挺桿運(yùn)動(dòng)摩擦面,使其在相關(guān)零件的表面形成一層油膜,由此能夠最大程度減少摩擦損失。汽缸蓋潤滑系統(tǒng)當(dāng)中,還設(shè)有回油腔,為避免機(jī)油不會聚集在缸蓋上面,還需設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)管,對此,應(yīng)在鉆孔過程中加以詳細(xì)考慮。由此可見,在設(shè)計(jì)汽缸蓋頂面孔的過程中,需要充分考慮到缸內(nèi)壓力等問題。其次,油缸加工過程中,采用的加工材料應(yīng)具備優(yōu)良的鑄造性與減震性,如灰鑄鐵等。在實(shí)際鉆孔過程中,主要涉及到的加工面與孔的類型如下。

(1)銑上下平面尺寸以210mm為最佳,在設(shè)計(jì)過程中,平行度誤差應(yīng)控制在0.04mm以內(nèi)。

(2)銑側(cè)面的工藝平臺,應(yīng)控制其尺寸為76mm。(3)相關(guān)孔的尺寸,根據(jù)不同平面的設(shè)計(jì)需求,具體類型包括鏜2-φ100孔、2-G1/8螺紋孔、2-G3/8螺紋孔、φ13孔平面各孔、φ11孔。在對汽缸中分面孔進(jìn)行加工時(shí),涉及到的表面各孔、螺紋孔等,應(yīng)依照汽缸的實(shí)際使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。第三,在加工過程中,應(yīng)有效控制工藝流程與加工精度。

(1)在加工汽缸工藝平臺的過程中,可采用銑削的方式完成相關(guān)操作,對此,需要切實(shí)考慮加工表面粗糙度(1.6μm)的要求;為進(jìn)一步滿足其精度要求,建議采用二次銑的方式,其中,粗銑的深度應(yīng)該在2mm;精銑的深度應(yīng)該為1mm。

(2)鏜2-φ100孔的過程中,切合汽缸的設(shè)計(jì)要求,其粗糙度要求為1.6μm,從這一要求出發(fā),可控制加工余量為2.5mm。在這一加工過程中,粗加工建議為2mm;后續(xù)精加工達(dá)到0.5mm,即可達(dá)到相關(guān)要求。

(3)加工2-G1/8螺紋孔時(shí),對底孔的加工應(yīng)考慮加工余量的問題,以1.2mm為宜;為達(dá)到這一加工余量,可在第一次鉆削加工時(shí),控制加工余量為1.1mm,而在第二次精加工的過程中,一次攻螺紋0.1mm即可達(dá)到相關(guān)要求。

(4)加工2-G3/8螺紋孔時(shí),底孔的加工余量同樣以1.2mm為最佳;為達(dá)到加工余量,可采取與步驟

(3)中相同的方法,在第一次鉆削加工時(shí),控制加工余量為1.1mm,而在第2次精加工的過程中,一次攻螺紋0.1mm,由此達(dá)到相關(guān)要求。

(5)對油缸上、下平面的各小孔進(jìn)行加工時(shí),同樣采用兩次加工步驟,其中,第一步粗加工2mm,如此能夠初步達(dá)到金屬模鑄造的質(zhì)量與表面粗糙度的要求,第二步精加工時(shí),加工1mm,即可保證孔加工達(dá)到相關(guān)質(zhì)量。第四,從汽缸分面孔加工工藝的優(yōu)化角度來看,為達(dá)到上文中提到的加工精度,還需對相關(guān)操作流程及工序進(jìn)行有效控制。以鏜2-φ100孔的加工為例,該分面孔加工工藝涉及到粗加工與精加工2道工序。

(1)在粗加工過程中,建議選擇臥式鏜床T618;而刀具選擇的則是硬質(zhì)合金鏜刀,材料為YT5;加工時(shí)的切削深度為2.0mm、毛坯孔徑為95mm;為精確控制加工余量,需要科學(xué)設(shè)置進(jìn)給量,建議設(shè)置刀桿的伸出長度為200mm,切削深度為2.0mm,如此可得進(jìn)給量為0.2mm/r;切削的速度可設(shè)置為144m/min;根據(jù)公式n=100V/(πd)(式中V表示切削的速度,d表示毛坯孔徑),能夠得出機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為482.7r/min。

(2)精加工過程中,機(jī)床與刀具不變,此時(shí)應(yīng)控制切削深度調(diào)整為0.5mm;刀桿的伸出長度為200mm,切削深度為0.5mm,如此可得進(jìn)給量為0.15mm/r;切削的速度為190.8m/min;由此可得機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速為1029r/min。通過上述分析能夠了解到,汽缸中分面孔加工工藝規(guī)程,能夠?qū)ο嚓P(guān)加工工藝過程與操作方法進(jìn)行一定約束,在遵循相關(guān)工藝文件的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝優(yōu)化,能夠最大程度保障優(yōu)化后加工工藝的應(yīng)用質(zhì)量。此外,對于生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、加工工藝水平的提升、解決各種工藝問題,還需從機(jī)械加工的角度著手,有效優(yōu)化汽缸中分面孔的加工精度,以保證汽缸的加工及后續(xù)使用效果。

3結(jié)語

綜上所述,探究汽缸中分面孔加工工藝的相關(guān)理論與技術(shù),對促進(jìn)汽缸整體加工質(zhì)量的提升,具有重要意義。通過相關(guān)分析,充分考慮由汽缸分面孔加工工藝不到位而造成的分面泄漏問題,并以此對分面孔加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠有效提升汽缸分面孔及汽缸整體的加工質(zhì)量,避免其在使用過程中造成設(shè)備隱患與安全隱患,提升其使用價(jià)值。

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作者:梁萍 單位:東方汽輪機(jī)有限公司