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軸的材料采用碳綱和合金綱。如40、45、50、40Cr、50Cr、42CrMoA等，常用的熱處理方法為進(jìn)行調(diào)質(zhì)，而在重要部位作淬火處理。要求較高時可采用20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、17CrNi5、16CrNi等優(yōu)質(zhì)低碳合金綱，進(jìn)行滲碳淬火處理，獲取較高的表面硬度和心部較高的韌性，花鍵軸。 |
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軸
主軸加工工藝及監(jiān)造要點(diǎn)
現(xiàn)以思林水電站水輪發(fā)電機(jī)主軸的制造工藝和具體監(jiān)造要點(diǎn)予以介紹。 立式水輪發(fā)電機(jī)的主軸是發(fā)電設(shè)備的關(guān)鍵部件，它上聯(lián)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和頂軸、下接水輪機(jī)。水輪機(jī)、主軸、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、頂軸自下而上通過螺栓順序聯(lián)接起來，構(gòu)成了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動部分。轉(zhuǎn)動部分四大部件的中心線保持一致成為一根直線，是對它們裝配聯(lián)接到一起的最基本、最關(guān)鍵、最重要的要求，它決定了機(jī)組的制造和安裝水平，決定了水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量、壽命周期，因此，受到極大重視。 部件實際制造結(jié)果，四大部件組裝以后的中心線不可能絕對成為一根直線，而是呈四段式折線形中心線，如何使四段式折線形中心線形成一根直線式的中心線，是由四大部件的制造和裝配質(zhì)量決定的。四大部件的制造和裝配質(zhì)量完全達(dá)到設(shè)計要求，轉(zhuǎn)動部分的中心線就能趨于一根直線，這就是監(jiān)造要點(diǎn)。 主軸加工過程及要點(diǎn)
1、監(jiān)造要點(diǎn)
1、文件見證（R-文件審查） 主要審查制造廠提供的由主軸鍛件生產(chǎn)廠供給制造廠的材質(zhì)合格證明書；制造廠復(fù)驗主軸的材料質(zhì)量檢驗書和超聲波無損探傷檢查報告書；制造廠在主軸粗車后進(jìn)行的超聲波無損探傷檢查報告書和主軸擋油管焊縫煤油滲漏試驗合格報告書。 2、現(xiàn)場見證（W-現(xiàn)場見證） ①加工尺寸：主軸最后完成的加工尺寸有98處，其中關(guān)鍵尺寸—尺寸公差為0.04mm的38處，尺寸公差小于或等于0.54mm的8處，尺寸公差為2mm的2處，其余為自由公差。 ②粗糙度：主軸粗糙度關(guān)鍵部位是18-∮165孔（與水輪機(jī)聯(lián)接孔）和20-∮165孔（與轉(zhuǎn)子中心體聯(lián)接孔）以及與導(dǎo)軸承接合部位，都是Ra0.8,其余部位粗糙度分別是Ra1.6、Ra6.3不等。 ③形位公差：主軸兩端法蘭端面平行度，發(fā)端和水端法蘭端平面與發(fā)端止口及水端凸臺垂直度、圓周跳動量，發(fā)端和水端法蘭上的精鏜孔（即18-∮165孔和20-∮165孔）與發(fā)端法蘭止口和水端法蘭凸臺平行度，公差均為0.03mm；主軸兩端法蘭端平面的平面度、主軸兩端法蘭上精鏜孔的同軸度的公差均為0.02mm。 關(guān)鍵尺寸、關(guān)鍵部位的粗糙度、全部形狀公差和位置公差部位都是監(jiān)造要點(diǎn)。
2、主軸材質(zhì)及質(zhì)量
①主軸機(jī)械加工前，要對其進(jìn)行化學(xué)成分和機(jī)械性能復(fù)驗，作超聲波無損探傷檢查，盡管這些工作主軸鍛件制造廠已作，并給出了鍛件出廠質(zhì)量合格證，但是，主軸機(jī)械加工前，仍要對其質(zhì)量進(jìn)行復(fù)驗，復(fù)驗結(jié)果和鍛件出廠質(zhì)量合格證相符，才能上機(jī)床。 ②在臥式車床上，夾主軸一端法蘭、頂主軸另一端法蘭，粗車全軸，表面粗糙度Ra3.2，再次對主軸進(jìn)行超聲波無損探傷檢查，這是非常重要的檢查，因為，在對主軸鍛件作超聲波無損探傷檢查時，往往因“死角”而不能確定某點(diǎn)質(zhì)量問題。通過此次檢查，確認(rèn)主軸無質(zhì)量問題，才能進(jìn)行機(jī)械加工。 2、主軸機(jī)械加工 ①鏜加工：主軸鑲軸堵的一端法蘭對床頭，按內(nèi)圓找中心，加工內(nèi)圓，即可粗鏜兩端法蘭上把合孔，單邊留10mm加工余量。 ②實測主軸內(nèi)圓止口尺寸，配車軸堵，配車間隙為0.02~0.03mm，保證軸頂尖孔與主軸內(nèi)圓同軸度≤0.02mm。 ③車加工：夾主軸一端法蘭，頂主軸另一端軸堵，粗車全軸，反復(fù)車磨兩端架子口，達(dá)到圓跳動量≤0.02mm。拆掉軸堵，夾主軸水端，發(fā)端放支架上，按圖樣車加工，加工面留余量2mm.車發(fā)端各面、滑轉(zhuǎn)子外圓，留2mm加工余量。 ④劃線序：a.劃滑轉(zhuǎn)子上孔線；b.配合臥式車床制造測量轉(zhuǎn)子內(nèi)槽樣板。 ⑤鏜加工：鏜滑轉(zhuǎn)子上各孔。 ⑥車加工，精車各面：夾主軸水端，架發(fā)端，車法蘭面到圖樣尺寸;車滑轉(zhuǎn)子各面及內(nèi)槽尺寸到圖樣尺寸;夾主軸發(fā)端，架水端，車水端各面到圖樣尺寸。 ⑦裝焊：在主軸上裝焊下導(dǎo)擋油管。 ⑧車加工：車下導(dǎo)擋油管外圓、各法蘭部位。 ⑨鏜加工，精鏜： 按水輪機(jī)鏜模精鏜主軸水端法蘭把合孔。組合主軸和轉(zhuǎn)子中心體，精鏜把合孔。精鏜一個孔，立即裝定位銷，依次精鏜把合孔，依次裝定位銷，前面完工合格地把合孔裝入螺栓把緊，依次進(jìn)行，直至完工，主軸和轉(zhuǎn)子中心體解體。 ⑩拆除下導(dǎo)擋油管固定工具，進(jìn)行焊縫煤油滲漏試驗，合格后，修磨焊縫。 至此，主軸機(jī)械加工完工，最后，還要對主軸進(jìn)行清理，如倒角、修圓角、除污等。而后，對主軸進(jìn)行噴漆，油封。 一根主軸加工成品要經(jīng)過30多個工位、近百道工序才能完成，機(jī)組型號、容量、結(jié)構(gòu)不同，主軸結(jié)構(gòu)也會不同，其加工工藝也不同，但大致如上述加工過程。
3、體會
①關(guān)鍵尺寸、關(guān)鍵部位粗糙度、全部形位公差都是監(jiān)造要點(diǎn)，必須完全符合圖樣要求，現(xiàn)場見證時要十分用心。 ②主軸加工成品，工位、工序很多，要用幾種機(jī)床加工，加工時間較長，關(guān)鍵部位的粗糙度、形位公差不是一次完成的，每完成一處或幾處，就需要進(jìn)行質(zhì)量檢查，因此，需要進(jìn)行多次現(xiàn)場見證，見證結(jié)論在經(jīng)過全部加工尺寸、粗糙度、形位公差質(zhì)量檢查、質(zhì)量現(xiàn)場見證后才能作出，這是大部件加工現(xiàn)場見證的普遍特點(diǎn)。
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