汽轮机脱扣阀阀盖加工工艺与工装

汽轮机脱扣阀阀盖加工工艺与工装

谭延宏

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150046

摘要：在工业生产上，管与管之间的接头连接，通常是利用阀盖来进行实现的，也可以在设备的进出口之间，将设备与设备连接起来。常见的阀盖具有多种材质的加工技术，且材质的特性，也会根据阀盖的机械加工工艺水平出现一些差异性。在实际的生产过程中，阀盖的机械加工，在材质和设计等方面有着不同的要求。文章对阀盖机械加工工艺和工装设计的内容进行研究，希望可以起到相应的参考作用。

关键词：汽轮机；脱扣阀；阀盖；加工工艺；工装

1前言

在当前的工业生产之中，阀盖被广泛应用到汽轮机中。阀盖的机械加工在材质上具有多样化的特点，且在刚度和工艺内容的要求上，也或多或少存在着一些区别。在当前，对于零部件的精度、质量，各个应用行业大都提出了较为严苛的制作要求，这一点在阀盖的机械加工过程中表现得更为明显。在对阀盖机械加工的加工工艺和工装设计内容进行研究的过程中，工作人员需要结合其实际的用途，了解不同材质间的特性，尽可能地完善其生产内容，并且在此基础上，对相关环节作出优化，促进技术内容的进步。

2阀盖机械加工要求

在对阀盖进行生产的时候，其技术上的要求主要表现为以下几个方面：法兰端面应该和管子的中心线保持垂直状态，并且要利用法兰弯尺、直角尺对其垂直度进行有效的检查，在连接的时候，也应该保持平行状态，偏差值不能够超过法兰外径的1.5%，最大不能超过2mm，在进行安装的时候，不能用强紧螺栓的方法消除偏斜值。这也对机械加工的内容提出了更为严苛的要求。这里以铝合金薄壁阀盖零件的内容来进行举例，像常见的那种外形较大的阀盖，在壁厚要求上却保持在2mm的状态，由铝合金材质构成。在加工生产的过程中，对于表面质量，阀盖的要求较高，还有像在处理圆腔与小孔的位置度的时候，也应该作出详细的调整，这里还应该对轴线和底面的垂直度，也作出相对严格的规定，保证其底边与侧壁的形变量，符合所规定的数据要求。在加工方法的选择上，如果一味采取传统的车削、车铣等工艺内容进行加工，那么形变量势必会超出规格要求，并且很容易产生振纹，这时就应该结合实际情况，采取铣削的工艺进行加工，在保证生产质量的同时，还可以进一步提升加工效率。

3阀盖机械加工工艺设计

3.1外轮廓粗加工

在对阀盖机械进行加工的时候，可能会遇到工件毛坯去除量较大的情况，这对于阀盖的加工工作来说，是一项应该给予全面重视的内容。在实际的研究中发现，利用这种材质的刀具，可以获得较为良好的耐磨性能，并且可以耐得住较高的温度，提升整体的切削效率。在加工的过程中，为了确保其切削状态能够保持相对稳定，那么不妨在加工的时候，采取螺旋进刀的方法。还有，在粗加工的过程中，对于进给速度，要在切入的时候，作出平稳性的调整，选择从外向内的环切路径。对于阀盖上的过渡圆角，可以对每个层次的切深做出减小的调整，使圆角处的余量保持在一个合适的状态，这也为后续的精加工操作作出有效的奠基，同时预防在后续加工过程中，阀盖底面可能出现的变形问题。

3.2外轮廓精加工

要想对阀盖工件的加工精度和加工质量进行有效的提升，需要对外轮廓进行精加工的操作，这个过程中可以选择圆角半径为2mm，直径为8mm的牛鼻铣刀进行加工，在加工的顺序上，可以先侧壁而后底面。在加工过程中，为了尽可能减小侧壁出现形变的可能，在走刀的时候，需要预先进行半精加工，然后再进行精加工。为了确保径向上切削力可以有效地减小，不妨预留出0.05mm的余量来。在加工生产的过程中，阀盖工件对于形状公差的要求较为严格，所以在对阀盖侧壁进行精加工的时候，切削力要选择较小的类型，并且在这个过程中需要确保切削力的平稳性与恒定性。切削加工过程中，工件以及道具的稳定性要给予高度的保证，使切削处能够处在一个连续平稳的加工状态之中，这里不妨采取螺旋加工的方法，能够有效规避震动所带来的问题。退刀的时候可以采取圆弧退刀的方法，确保其余切削的给进速度保持一致，如果对于速度并未进行合理的掌控，那么在加工的过程，阀盖上很可能会出现刀痕。为了达到这一生产目的，不妨利用平行环绕的走刀方法，在方向上，可以选取由外向内的加工形式，这样也可以避免由于提刀而产生一些重复定位的误差问题。

3.3内轮廓加工

在进行内轮廓加工的时候，要在工件已经加工过的外部表面上，利用尼龙垫片进行加垫，并借助压板来对工件进行固定夹紧。工件的内轮廓加工，可以不必将内腔中的全部余料清理出来，并且用于对固定夹紧的螺栓，也不需要进行摘除，这样不仅能够提升阀盖的加工刚度，同时也能够在一定程度上缩短加工的时间，有效降低加工的变形率问题。在对内轮廓进行精度加工的时候，其走刀的方法与加工外轮廓的加工方法相同。

4阀盖加工工艺的关键点

在对阀盖进行加工的时候，要想提升其加工精度和加工效率，那么首先需要选择合理的刀具。高精度的刀具，能够有效降低加工过程所带来的形变问题，同时可以有效提升加工效率。在刀具路径的选择上，为了降低切削问题所带来的冲击，要选择相对合适的刀具路径，这样不仅能够确保加工轨迹的平顺与光滑，同时也可以有效延长刀具的使用年限，对整体的加工质量作出保证。其次，在对那些薄壁状态，且刚度要求较低的阀盖进行加工的时候，要对参数内容、切削数量作出合理有效的掌控，结合实际的加工要求和加工情况，配置切削的用量、参数，使其达到趋近完美的状态，对于一些加工细节，作出合理的优化。最后需要注意，冷却问题也是至关重要的内容，在冷却方法的选择上，合适的手段可以使得切削过程中，温度成为一项可以被控制的内容，这样不仅保护刀具，使其不会在加工过程所产生的热量影响下发生形变，同时也能够大大提升加工工作的效率。

5阀盖工装设计

在对阀盖进行加工的时候，工件的正确定位、装夹，对于其加工质量有着非常直接的影响，同时其也是进行后续加工环节的基础。在装夹工件之前，首先应该采取精铣加工的操作方法，对其毛坯底面、工装表面，执行精加工的操作，这样才能确保两个平面都能够保持较好的平面度，这样在执行后续的装夹工作时，就能够确保工装之间的接触面积可以保持在最大，进而提升接触的刚度要求。对于工件毛坯的中间部位，需要钻出一些通孔来，这里需要重点注意，两个通孔之间的距离要保持在最佳状态。最后，在工装所对应的位置上，还应该转出螺纹孔，数量保持为两个，同时利用两个螺栓，将工件固定到工装上。对于一种法兰可调角度的工装形式，应该根据实际的生产要求，对其进行必要的区分与调整，确保制品的应用环境不会出现安装空间上的问题，保证生产现场工作的操作内容尽可能简单，这样能够提高工装内容的一致性，加快生产效率，间接降低了生产的成本。

6结束语

总而言之，在阀盖机械加工工艺和工装设计的过程中，相关人员应该结合实际的加工材料、加工技术和生产要求，对设计加工过程展开合理有效的调整，完善整体的加工质量，规范工装设计的内容与规格，这样不仅仅能够提升生产效率，同时也可以为阀盖后续的应用过程奠定有效的基础，为工业发展作出有效的贡献。

参考文献：

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