3加工工艺制定
由于密封碳环间隙是通过研刮碳环内孔直径来实现的,考虑碳环材料有一定的硬度和新备件碳环留有加工余量,提出用机加工来替代人工研刮碳环.提高碳环加工精度,确保密封间隙满足技术要求,达到降低碳环气封泄漏的目的。通过对碳环材料性能和结构进行分析,制定出下述加工工艺:
(1)套类零件“碳环”属于非金属复合材料机械用碳石墨材料,导热性好,温急变好,线膨胀系数小,相对密度小,但机械强度低,较脆。可通过控制加工速度、进刀量和加强冷却的方法来保证。
(2)气封零件内孔加工的难度较大,如图2所示,密封碳环由三块120。半圆形面组成,正常机加工难以满足加工精度,需设计专用工装才能实现加工精度。
(3)透平转轴上的密封碳环相对位置精度必须采用工序集中的方法,在一次安装中端面及内孔同心度应达到技术指标。
4加工方法的确定
碳环的加工精度将直接影响使用性能和寿命,零件表面的加工方法多种多样,但要获得实际要求的公差等级,必须对设备条件、生产类型、技术水平等方面综合考虑。通过类比分析,选取技术上可行,经济上合理的加工方法。
4.1装夹方式
由于碳环材料的特殊性,工件不能采用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘直接装夹,可采用其他方法或方式获得。
4.2加工基准的选取
根据碳环外形特点,技术要求,位置精度要求,将制作的专用夹具以正确的位置安装在机床上,在按照六点定位原理在夹具中定位夹紧加工碳环,确保碳环的位置精度,来确定加工基准。该方法具有下述优点:
(1)用夹具装夹工件,定位精度高且稳定;
(2)加工同型号一批工件时,不必逐个找正定位,就能保证加工的技术要求且批量加工。
5工装设计
由于三辨碳环环结构复杂,其几何尺寸公差和形状公差的要求高,为了使加工后碳环几何尺寸公差和形状公差符合图纸精度要求,工装夹具的设计应满足下述设计原则。
5.1保证工件符合要求
要保证工件达到图纸上所要求的精度定位基准最好跟设计基准重合,夹紧力要跟支承点对应,防止工件变形,夹具的加工精度要满足工件的要求。
5.2保证使用安全
车床夹具是在高速旋转情况下工作,所以夹具上连接件必须牢固可靠,以防旋转时甩出。夹具跟机床连接要有定位台阶,防止因切削力过大剪断连接螺栓而造成事故。