Dalam pembangunan cakera turbin turbin gas, lubang rod pengikat adalah ciri utama untuk menyambungkan pendesak bersebelahan, dan ketepatan kedudukannya secara langsung mempengaruhi kualiti pemasangan pemutar turbin gas. Teknologi pemprosesan lubang rod ikat dalam cakera roda turbin gas diterokai, dan melalui kedudukan ketepatan tinggi dan pemprosesan membosankan yang sukar, ia dijangka memberikan rujukan teknikal untuk pemprosesan lubang rod ikat dalam cakera roda turbin gas.
#01
Sebagai komponen teras turbin gas, pendesak turbin mempunyai struktur yang kompleks dan memerlukan ketepatan pemprosesan yang tinggi. Pembangunan proses dan pembuatan produk siap adalah kuncinya. Antaranya, lubang batang pengikat berfungsi sebagai struktur penyambung antara pendesak bersebelahan, dan kepentingannya jelas [1-3].
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, pendesak turbin disambungkan dengan siratan gigi hujung arka antara peringkat, dan dipasang ke dalam pemutar dengan memasukkan rod pengikat melalui 12 lubang rod pengikat teragih lilitan pada permukaan cakera. Oleh kerana gigi hujung arka mempunyai fungsi pemusatan kendiri, kedudukan lubang batang pengikat tidak boleh dilaraskan selepas pendesak dua peringkat bersebelahan disambungkan. Oleh itu, keperluan yang sangat tinggi diletakkan pada kedudukan lubang batang pengikat.
gambar
Rajah 1 Gambarajah sambungan sistem aci turbin
Diameter lubang rod pengikat ialah 42mm, yang biasanya diproses dengan menggerudi dan membosankan. Nisbah aspek maksimumnya melebihi 5 kali diameter, dan nilai kekasaran permukaan memerlukan Ra=1.6μm, yang menimbulkan cabaran hebat kepada proses membosankan.
Memandangkan keperluan pemprosesan kesukaran tinggi yang dinyatakan di atas, kami memberi tumpuan terutamanya pada dua aspek: kedudukan ketepatan tinggi dan membosankan kesukaran tinggi.
2.1 Teknologi pemprosesan kedudukan lubang batang pengikat
Keperluan lukisan untuk lubang rod pengikat ialah: φ42.58mm, kedudukan φ0.12mm, dan kesilinderan 0.012mm. Untuk memastikan pemasangan lancar, keperluan proses ditingkatkan kepada: φ42.58mm, kedudukan φ 0.05mm, dan silinder 0.012mm. Oleh itu, pengesahan ujian proses diperlukan. Ujian ini mensimulasikan pemprosesan lubang rod pengikat pendesak, dan struktur spesimen ditunjukkan dalam Rajah 2. Mesin bor dan pengilangan digunakan, kaedah pengapit ialah plat pengapit besi sudut, dan spesimen diapit secara menegak.
gambar
Rajah 2: Sekeping ujian lubang rod ikat
(1) Kaedah pemprosesan lubang teragih paksi tradisional adalah untuk "memusingkan pusat" penunjuk dail tuil, mencari kedudukan pukul 4 di kiri dan kanan langit dan bumi, tentukan pusat bulatan, gunakan gerudi T untuk menggerudi lubang bawah mengikut bulatan padang φ420mm, dan ketepatan membosankan lubang rod pengikat .
1) Keputusan pengesanan tiga koordinat. Nilai kedudukan maksimum ialah 0.0756mm, dan bulatan luar D600mm bulat ialah 0.0056mm (lihat Jadual 1).
Jadual 1: Gambar data pengesanan tiga koordinat pertama
2) Pengisihan data. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3, kedudukan lubang dianjak secara keseluruhan ke arah Y positif.
gambar
Rajah 3: Gambar rajah data pengesanan tiga koordinat
3) Analisis data. Mengambil kedudukan I dalam Rajah 3 sebagai contoh, sisihan arah X adalah kecil dan offset adalah kira-kira 0.01mm; sisihan arah Y adalah besar dan offset adalah kira-kira 0.035mm. Arah Y ialah faktor utama yang mempengaruhi sisihan kedudukan. Jika offset arah Y sebanyak 0.03mm dikecualikan, keadaan kedudukan akan bertambah baik, dan kontur keseluruhan titik yang diukur adalah lebih baik, yang menunjukkan bahawa ketepatan kedudukan berulang alat mesin itu sendiri adalah lebih baik. Data sudut selepas penukaran data pengesanan tiga koordinat ditunjukkan dalam Jadual 2. Ia boleh didapati dengan jelas bahawa offset utama berada dalam arah Y.
Jadual 2: Data penukaran pengesanan tiga koordinat pertama [Unit: ( darjah )] Gambar
4) Analisis sebab yang mungkin. Kaedah penjajaran arah X ialah: penunjuk dail tuil menyentuh dua titik pada bulatan luar spesimen dalam arah kiri dan kanan untuk menentukan arah mendatar; kaedah penjajaran arah Y ialah: penunjuk dail tuil menyentuh dua titik pada bulatan luar spesimen dalam arah atas dan bawah untuk menentukan arah menegak. arah untuk menentukan kedudukan tengah spesimen. Di sini, apabila penunjuk dail arah Y menyentuh dua titik bulatan luar atas dan bawah, disebabkan oleh graviti stylus penunjuk dail, ia mungkin ketinggalan atau menarik balik, mengakibatkan sisihan antara kedudukan sebenar dan kedudukan yang dipaparkan. Selepas pemprosesan lubang selesai, ia mungkin Ia adalah faktor utama yang menyebabkan sisihan arah Y. Selain itu, ketepatan penunjuk dail ialah 0.01mm, dan ralatnya juga akan menjejaskan sisihan arah Y, yang merupakan faktor pengaruh sekunder dengan kesan kecil. Arah X berada dalam arah mendatar, dan tiada sisihan kedudukan relatif yang disebabkan oleh graviti. Faktor yang mempengaruhi ialah ralat ketepatan penunjuk dail itu sendiri, yang mempunyai kesan yang lebih kecil dan prestasi yang lebih baik.
(2) Kaedah penambahbaikan: Gunakan penunjuk dail tuas yang disebutkan di atas untuk "memusingkan pusat" untuk mencari pusat dan pada mulanya membosankan dua lubang pada kedudukan simetri. Penunjuk dail mengukur saiz dari titik bulatan luar dalam setiap arah ke hujung paling jauh lubang melalui pergerakan alat mesin, dan kemudian masing-masing menolak dua set data dalam arah X dan Y untuk mendapatkan nilai sisihan dalam arah X dan Y, dan Ia diberi pampasan dan 12 lubang akhirnya bosan dengan ketepatan.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, pampasan arah X ialah Data yang diukur dengan kaedah ini adalah nilai relatif, yang boleh menghapuskan pengaruh graviti pada penarikan balik penunjuk dail. Pada masa yang sama, kerana pengukuran adalah penunjuk dail yang sama, pengaruh ralat ketepatan alat pengukur juga boleh dihapuskan. Selepas membosankan, semak semula data kedudukan menggunakan tiga koordinat. Berdasarkan kaedah di atas, ujian pemprosesan kedudukan kedua telah dijalankan. Status pemprosesan ditunjukkan dalam Rajah 5.
gambar
Rajah 4: Gambar rajah pampasan koordinat
gambar
a) Nyatakan 1 b) Nyatakan 2
Rajah 5 Status pemprosesan
1) Keputusan pengesanan tiga koordinat. Darjah kedudukan maksimum ialah 0.0501mm (lihat Jadual 3).
Jadual 3: Gambar data pengesanan tiga koordinat kedua
2) Pengisihan data. Data penukaran pengesanan tiga koordinat kedua ditunjukkan dalam Jadual 4.
Jadual 4: Data penukaran pengesanan tiga koordinat kedua [Unit: ( darjah )] Gambar
3) Analisis data. Arah offset utama lubang ialah arah X negatif dan arah Y positif, dan bulatan padang mempunyai kebulatan yang baik. Berdasarkan kaedah pemprosesan ini, tahap kedudukan telah dipertingkatkan ke tahap tertentu.
(3) Kaedah penambahbaikan kedua Berdasarkan kaedah di atas, ujian pemprosesan kedudukan ketiga telah dijalankan, dan kaedah penyusuan ditukar kepada penyusuan meja.
1) Keputusan pengesanan tiga koordinat. Nilai kedudukan maksimum ialah 0.0269mm, dan kebulatan padang bagi 12 lubang ialah 0.0106mm (lihat Jadual 5).
Jadual 5: Gambar data pengesanan tiga koordinat ketiga
2) Pengisihan data. Data penukaran pengesanan tiga koordinat ketiga ditunjukkan dalam Jadual 6.
Jadual 6: Data penukaran pengesanan tiga koordinat ketiga [Unit: ( darjah )] Gambar
3) Analisis data. Kebulatan padang lubang adalah lebih baik. Kaedah pemprosesan ini meningkatkan dengan ketara kedudukan lubang batang pengikat.
2.2 Penyelidikan tentang pemprosesan lubang yang sukar
Bahan pendesak peringkat keempat turbin ialah 21501-5 (gred kilang), yang mempunyai kandungan Cr dan Ni yang tinggi, prestasi pemotongan bahan yang lemah, dan nisbah panjang kepada diameter lubang rod pengikat melebihi 5 kali. diameter, menjadikan pemprosesan yang membosankan sukar.
Ujian ini adalah berdasarkan blok ujian bahan homogen pendesak, dan mesin bor dan pengilangan yang sama digunakan sebagai peralatan.
1) Bar alat membosankan modular Walter. Apabila menggunakan alat membosankan konvensional untuk memproses lubang dengan nisbah aspek yang besar, corak getaran permukaan adalah jelas dan pemprosesan tidak sesuai. Parameter pemotongan ditunjukkan dalam Jadual 7.
Jadual 7 Memotong parameter 1
gambar
2) Pilih bar alat membosankan redaman anti-getaran. Parameter pemotongan ditunjukkan dalam Jadual 8. Sisipan Kyocera cepat haus semasa digunakan, jadi kami menggunakan gabungan bar alat boring redaman anti-getaran + Taguk TCMT 110204 FG CT3000 (atau Sandvik Coromant TCGT 110204L-K1125) untuk memproses lubang dalam tersebut. Perbandingan kualiti pemprosesan yang baik. Perbandingan kualiti permukaan ditunjukkan dalam Rajah 6 dan 7.
Jadual 8 Memotong parameter 2
gambar
gambar
Rajah 6: Kualiti permukaan yang lemah
gambar
Rajah 7: Kualiti permukaan yang lebih baik
#03
gambar
Aplikasi teknologi pemesinan lubang batang pengikat berketepatan tinggi pada pendesak turbin
gambar
3.1 Pelan pengapit
Pendesak menggunakan kaedah plat pelekap besi sudut dan diapit secara menegak. Sebelum mengapit, pastikan permukaan menegak besi sudut berserenjang dengan paksi Z alat mesin. Kira dan tentukan kedudukan blok pad berdasarkan ketinggian blok berbentuk V dan dimensi keseluruhan pendesak. Semua kedudukan yang bersentuhan dengan bahan kerja dilindungi oleh besi bersalut tembaga (lihat Rajah 8).
gambar
Rajah 8 Kaedah pengapit pendesak turbin
Selepas pengapit, selaraskan kedudukan plat tekanan pendesak pada 4 titik di sebelah kiri dan kanan muka hujung, dengan ralat Kurang daripada atau sama dengan 0.01mm.
3.2 Laluan pemprosesan
Laluan pemprosesan lubang rod pengikat pendesak turbin ialah menggerudi lubang bawah → boring kasar → boring halus. Pertama, kaedah penjajaran tradisional digunakan untuk melengkapkan pemprosesan dan separuh kemasan lubang rod pengikat. Kedua, gunakan penunjuk dail tuil dan paksi X dan paksi Y alat mesin untuk mengukur data panjang A, B, C dan D masing-masing (lihat Rajah 9). Gunakan mikrometer diameter dalam untuk mengukur dua diameter lubang D1 (φ42.3mm) dan D2 (φ42.3mm). 4mm).
gambar
Rajah 9 Selaraskan data pampasan
Offset paksi-X ialah [(A-D1/2)-(B-D2/2)]/2 dan ofset paksi-Y ialah [(C-D1/2)-(D-D2/2)] / 2.
Data dalam Rajah 9 ialah data yang diukur semasa pemprosesan sebenar. /2= 0.025 (mm), iaitu, kedudukan sifar paksi-X alatan mesin dilaraskan sebanyak 0.025mm ke arah positif. Paksi Y: 321.25 ‒ (42.4/2)=300.05 (mm), 321.33 ‒ (42.3/2)=300.18 (mm), offset paksi Y (300.18 ‒ 300.05) / {{ 24}}.065 (mm), iaitu alat mesin Y Kedudukan sifar paksi dilaraskan 0.065mm ke arah negatif.
Akhir sekali, melalui pengiraan di atas, disimpulkan bahawa pusat bulatan bahan kerja X dilaraskan oleh {{0}}.025mm ke arah positif dan Y dalam arah negatif sebanyak 0.065mm. Menjalankan pemesinan kemasan 12 lubang dengan pusat bulatan baru diperolehi.
3.3 Kesan aplikasi
Untuk pendesak dengan lubang rod pengikat yang dimesin melalui proses ini, selepas mesh pemusatan kendiri gigi muka akhir, lubang rod pengikat pendesak dua peringkat bersebelahan mempunyai koaksial yang tinggi, rod pengikat boleh dimasukkan secara bebas, dan turbin gas. rotor berjaya dipasang.
#04
gambar
Kesimpulan
gambar
Penyelidikan mengenai teknologi pemprosesan lubang rod pengikat berketepatan tinggi untuk pendesak turbin gas memberikan jaminan untuk pemasangan rotor turbin gas. Pada masa yang sama, proses ini boleh digunakan secara meluas dalam pemprosesan pelbagai jenis lubang tatasusunan paksi, yang boleh meningkatkan kualiti pemprosesan bahagian secara berkesan dan meningkatkan ketepatan pemasangan produk.
