超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法与流程

1.本发明属于机械加工技术领域，具体涉及超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法。


背景技术：

2.超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖内置内环槽加工深度100mm，环槽宽55mm，环槽最深处距阀盖外端面达到470mm。此环槽(见图1)作为高压主汽阀行程阀蝶滑动通道，对于主汽阀开启、关闭至关重要。
3.此环槽由于加工位置深度过长，加工过程繁琐，需要多把车刀车削，不仅需要多次装夹、多次对刀，且切削过程刀具振动较大且排屑不畅，产品质量难以保证。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决现有高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法存在加工过程繁琐、切削过程刀具振动较大且排屑不畅，产品质量难以保证的问题，而提供超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法。
5.超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法，它按以下步骤进行：
6.一、设备及刀具：
7.设备采用卧式车床，使用两把台阶式折线车刀，分别是ⅰ号车刀和ⅱ号车刀；所述ⅰ号车刀和ⅱ号车刀的刀体均为台阶折线形，刀体和切削部分均为双圆弧结构；
8.二、加工：
9.将待加工超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽分为a、b和c三部分依次进行加工；
10.a部分加工，采用ⅰ号车刀进行车削加工或者采用ⅱ号车刀进行车削加工，车削深度为30mm；
11.b部分加工，采用ⅰ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm；
12.c部分加工，采用ⅱ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm，即完成超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工。
13.本发明中超超临界高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法，将环槽分为三部分进行加工，a部分可采用ⅰ号车刀或ⅱ号车刀进行车削，由于刀具切削长度适中，车刀装夹位置可以靠前，车刀的刚性较好，可将a部分全部切削完成；b部分由于加工深度增加，ⅰ号车刀的刀杆即使在静平衡状态下，刀杆也会因自重产生挠度，再加之进给抗力，势必会造成刀具的弯曲变形，当变形达到刀具塑性变形极限时又会造成反弹，周而复始，刀具失稳即会使刀具产生振动，对加工质量和刀具寿命极为不利；故b部分在采用直切的基础上，辅助采用拉车法，刀具始终处于受拉状态下工作，刀具有被拉直的趋势，恰可以抵消自重产生的挠度，从而使用切削更加平稳。c部分与b部分相同。此加工环槽为内环槽且为封闭空间，车削过程排屑不顺畅，采用分区域加工可有效的改变切屑长度和状态，使用排屑得以改善。
14.本发明通过对环槽采用分区分段加工，辅以拉车法和推车法交替使用，且选用台阶式折线车刀，从而解决主汽阀阀座深环槽的加工；本发明仅需两把车刀即可完成车削。通过使用本发明加工方法，不但解决了超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽车削加工中振动问题、效率低和排屑不畅的问题，而且保证了高压主汽阀加工质量，为提供合格汽轮机产品提供有力保障。
15.本发明中适用于高压主汽阀内阀盖环槽的加工。
附图说明
16.图1为本发明背景技术中高压主汽阀内阀盖环槽加工位置的示意图；
17.图2为实施例中ⅰ号车刀的主视图；
18.图3为实施例中ⅰ号车刀的俯视图；
19.图4为实施例中ⅰ号车刀的左视图；
20.图5为实施例中ⅱ号车刀的主视图；
21.图6为实施例中ⅱ号车刀的俯视图；
22.图7为实施例中ⅱ号车刀的左视图；
23.图8为实施例中高压主汽阀内阀盖环槽分为a、b和c三部分的局部示意图；
24.图9为实施例中a部分加工中采用ⅰ号车刀进行车削的示意图；
25.图10为实施例中a部分加工中采用ⅱ号车刀进行车削的示意图；
26.图11为实施例中b部分加工中采用ⅰ号车刀进行车削的示意图；
27.图12为实施例中c部分加工中采用ⅱ号车刀进行车削的示意图；
28.图13为实施例中现有的技术加工中最后一步中所用的车刀的示意图。
具体实施方式
29.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组合。
30.具体实施方式一：本实施方式超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法，它按以下步骤进行：
31.一、设备及刀具：
32.设备采用卧式车床，使用两把台阶式折线车刀，分别是ⅰ号车刀和ⅱ号车刀；所述ⅰ号车刀和ⅱ号车刀的刀体均为台阶折线形，刀体和切削部分均为双圆弧结构；
33.二、加工：
34.将待加工超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽分为a、b和c三部分依次进行加工；
35.a部分加工，采用ⅰ号车刀进行车削加工或者采用ⅱ号车刀进行车削加工，车削深度为30mm；
36.b部分加工，采用ⅰ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm；
37.c部分加工，采用ⅱ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm，即完成超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工。
38.本实施方式中a、b和c三部分依次进行加工，即a部分加工直到加工完成，然后进行
b部分的加工，完成后再进行c部分的加工。
39.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述ⅰ号车刀：第一段刀体宽6mm长30mm，第二段刀体宽25mm长105mm，与水平方向成60
°
；折线设计位于ⅰ号车刀加工零件离心侧。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
40.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是，所述ⅱ号车刀：第一段刀体宽6mm长30mm，第二段刀体宽25mm长105mm，与水平方向成60
°
；折线设计位于ⅱ号车刀加工零件近心侧。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
41.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤一中所述台阶式折线车刀的材质为硬质合金。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
42.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤二中b和c部分加工中所用车刀均采用常规装夹位置；a部分加工中车刀的装夹位置比b和c的装夹位置靠前100mm。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
43.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤二中a、b和c部分的车削加工参数：进给量均为0.20mm/r～0.25mm/r，车削速度均为20m/min～30m/min。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
44.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤二中a部分加工中所述车削采用推车法或拉车法。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
45.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一同的是，步骤二中b部分加工中所述车削采用直切加工，辅助采用拉车法。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
46.本实施方式中所述靠前是指靠近车刀的切削部分。
47.具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤二中c部分加工中所述车削采用直切加工，辅助采用拉车法。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
48.具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七至九之一不同的是，所述推车法：即进给方向为刀具由外向内车削；所述拉车法：即进给方向为刀具从内向外车削。其它步骤及参数与具体实施方式七至九之一相同。
49.通过以下实施例验证本发明的有益效果：
50.实施例：
51.超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工方法，它按以下步骤进行：
52.一、设备及刀具：
53.设备采用卧式车床，使用两把台阶式折线车刀，分别是ⅰ号车刀和ⅱ号车刀；所述ⅰ号车刀和ⅱ号车刀的刀体均为台阶折线形，刀体和切削部分均为双圆弧结构；
54.二、加工：
55.将待加工超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽分为a、b和c三部分依次进行加工；
56.a部分加工，采用ⅰ号车刀进行车削加工或者采用ⅱ号车刀进行车削加工，车削深度为30mm；
57.b部分加工，采用ⅰ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm；
58.c部分加工，采用ⅱ号车刀进行内孔深槽车削加工，车削深度为70mm，即完成超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽的加工。
59.本实施例中所述ⅰ号车刀：第一段刀体宽6mm长30mm，第二段刀体宽25mm长105mm，与水平方向成60
°
；折线设计位于ⅰ号车刀加工零件离心侧。
60.本实施例中所述ⅱ号车刀：第一段刀体宽6mm长30mm，第二段刀体宽25mm长105mm，与水平方向成60
°
；折线设计位于ⅱ号车刀加工零件近心侧。
61.本实施例步骤一中所述台阶式折线车刀的材质为硬质合金。
62.本实施例步骤二中b和c部分加工中所用车刀均采用常规装夹位置；a部分加工中车刀的装夹位置比b和c的装夹位置靠前100mm。
63.本实施例步骤二中a、b和c部分的车削加工参数：进给量均为0.22mm/r，车削速度均为25m/min。
64.本实施例步骤二中a部分加工中所述车削采用推车法。
65.本实施例步骤二中b部分加工中所述车削采用直切加工，辅助采用拉车法。
66.本实施例中步骤二中c部分加工中所述车削采用直切加工，辅助采用拉车法。
67.本实施例中所述推车法：即进给方向为刀具由外向内车削；所述拉车法：即进给方向为刀具从内向外车削。
68.本实施例中所用ⅰ号车刀的示意图见图2、3和4；ⅱ号车刀的示意图见图5、6和7；可见ⅰ号车刀和ⅱ号车刀的刀体均为台阶折线形，刀体和切削部分均为双圆弧结构；b和c部分加工中所用车刀均采用常规装夹位置；a部分加工中车刀的装夹位置比b和c的装夹位置靠前。
69.本实施例中高压主汽阀内阀盖环槽分为a、b和c三部分依次进行加工，其局部示意图，见图8。
70.本实施例中a部分加工示意图见图9和图10，采用ⅰ号车刀或者ⅱ号车刀进行车削。
71.本实施例中b部分加工示意图见图11，c部分加工示意图见图12，现有的技术加工中最后一步中所用的车刀如图13所示，刀体过于细长，受力不均，切削不平稳。
72.本实施例中加工的超超临界汽轮机高压主汽阀内阀盖环槽，经检测达到预期目标，完成车削深100mm，宽55mm环槽，表面粗糙达到ra6.3μm设计要求。