水輪機主軸加工有何工藝

　　主軸的表面結構強度大，可以防止過大的撕裂應力，為實現(xiàn)這些關鍵數(shù)據(jù)標準，主軸通過焊接裝配，主要結構由特殊合金鋼材料制成，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀機械論文。

　　摘要:水輪機是利用將水流動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機械能量，為工業(yè)生產(chǎn)提供動力來源，其主軸裝置的重要作用不言而喻，因此人們愈加重視其主軸的加工工藝水平和具體的加工方式，根據(jù)以往制造生產(chǎn)水輪機的加工難點進行分析和研究，結合當前實際生產(chǎn)需求和標準來制定相應的加工制造的流程和程序，解決技術難點，突破原有束縛，積極采用新技術和新的加工生產(chǎn)理念，切實提升主軸的性能和質(zhì)量。

　　關鍵詞:水輪機;主軸;加工工藝;加工難點

　　1主軸的機械加工工藝新技術

　　1.1主軸結構尺寸及加工特點

　　制造加工人員確立了一系列用于生產(chǎn)和加工主軸的機械設備，包括大型的數(shù)控技術控制的臥車，還需要配套相應的測量處理系統(tǒng)和安裝加固處理系統(tǒng)，在加工中要密切的留意所需要的各種設備的噸位和各項性能指標，不可造成混淆引發(fā)加工工藝出現(xiàn)難以挽回的缺陷和漏洞，這樣才能夠確保主軸的結構尺寸達到設計標準和實用化需求，并且根據(jù)其加工特點制定科學的加工方法和舉措。

　　1.2主軸內(nèi)孔的加工

　　大型的水輪機設備的中空式結構形態(tài)中，要針對主軸的內(nèi)控進行相應的加工和改造是非常困難的，問題就出現(xiàn)在其內(nèi)孔的孔深度很大，因此就需要開展相應的深孔改造和加工工藝技術，而且更為關鍵是對于加工工具進行選用的問題，包括刀桿、刀架以及支撐部件等必需工具，這些工具種類較多，而且都對應著關鍵的加工程序和具體的實施環(huán)節(jié)，比如刀桿的作用就在于能夠在加工中處理和應對撓度以及剛度等控制情況，如果在處理大型的主軸加工過程中，就要配備相應的液壓式的烏金結構性質(zhì)的托瓦，還要準備好支撐結構工具，要準確的分辨各種工具在加工過程中的相對運動關系，確保加工精度達到規(guī)定的設計標準。

　　1.3與發(fā)電機大軸把合軸孔的加工工藝

　　在傳統(tǒng)的加工流程中，先要把發(fā)電設備的軸把以及主軸組合起來以后，利用臥車的準確擺度達到規(guī)范的標準以后，再開展定位加工，在實際的操作中會發(fā)現(xiàn)無論是大型的水輪機設備還是發(fā)電機，它們的主軸長度的大小和尺寸都是很長的，那么在利用臥車進行定位校準和精準擺度的過程中就遇到很多問題和困難，影響到加工的精度和進度，而且加工的難度大大提升，因此在現(xiàn)階段的加工操作中通常會采取一種新的技術方法，在工地現(xiàn)場進行裝設配套并且再進行加工的模式，這樣能夠避免很多問題和麻煩，同時確保主軸加工的精度和效率滿足生產(chǎn)設計的相關要求。

　　1.4主軸材料為鍛鋼

　　45#(實心軸)主軸一端法蘭面與轉(zhuǎn)輪連接，主軸另一端法蘭面與發(fā)電機軸連接，兩端都采用凹凸止口定位，并用聯(lián)軸螺栓進行聯(lián)接，然后用橫圓柱銷將各體定位牢。主軸與轉(zhuǎn)輪，主軸與發(fā)電機軸都靠法蘭面連接面產(chǎn)生摩擦力傳遞扭矩。主軸的加工，其尺寸精度要求高，與一般主軸的區(qū)別為:兩端法蘭外側(cè)面，內(nèi)外止口，法蘭外圓相對于軸身水導軸承檔跳動必須保證在0.02mm以內(nèi)，且法蘭直徑公差在0.02mm以內(nèi)。

　　2加工工藝分析

　　主軸在加工制造的過程中人們發(fā)現(xiàn)其所設置的形位公差指標太小，主軸的結構很特別，具有其他部件不具有的特殊情況，這就給加工帶來了更高的標準和難度，而且主軸所需要的原材料的材質(zhì)也不利于進行加工操作。

　　(1)根據(jù)上述中的問題進行分析和研究，在使用的機床所表現(xiàn)出的加工精度受到限制的情況下，首先要解決誤差問題，所選用的道具要堅固耐用，盡量消除外界不良因素的影響，注意切削作業(yè)中的沖擊力得到良好的控制。

　　(2)切削參數(shù)選擇恰當，避開形成切屑瘤的切削速度，最后一刀的切速，切深，進刀量二者匹配關系。

　　(3)加工工藝的合理性對保證主軸精度到關重要，如按常規(guī)加工工藝雖然也保證工件精度，但是修正頂針孔控制內(nèi)止口跳動量比較費時。因此為了減小裝夾誤差，劈兩端中心孔及半精車內(nèi)止口后再精車轉(zhuǎn)輪端法蘭外舌平面及止口，然后校正主軸轉(zhuǎn)輪端法蘭，外圓及平面，控制跳動在0.01mm以內(nèi)，再精車內(nèi)止口及軸身各檔尺寸。

　　(4)滾壓參數(shù):該主軸由于軸承檔表面粗糙度要求低，因此必須采用滾壓工具來保證工件表面的粗糙度，滾壓工具是一種采用表面光滑的高硬度材質(zhì)制成的滾壓輪，利用此滾壓工具，將工件表面材料處粗糙面上凸峰產(chǎn)生塑性流動，并填補到凹谷中，從而改變工件表面質(zhì)量狀況的精密加工方法，表面粗糙度與滾壓力的關系為一曲線關系，且存在一個最佳滾壓力當壓力過小時工件表面塑性變形不夠充分，使表面粗糙度不能顯著降低，但是當滾壓力超過某一數(shù)值繼續(xù)平大時，過度的加工硬化作用會使工件表面產(chǎn)生起斑起皮現(xiàn)象，使表面粗糙度迅速增大，由于主軸總長為4034mm，剛性差，常規(guī)加工容易產(chǎn)生振動，影響主軸表面粗糙度。為此，在車削軸承檔時，為了使工件在滾壓前取得較低的表面粗糙度，在工件放適當余量后利用電動磨具對工件進行拋光至尺寸上限(即粗糙度達到Ra3.2以上)，采用刀量為0.1mm線速度為40m/min進行滾壓，解決了導油孔對壓刀的沖擊，避免損壞壓刀，并保證了工件的質(zhì)量。

　　3結語

　　主軸的加工工藝得到了各種技術手段的豐富和強化，其技術水平代表了加工的精度和各種性能指標的需求，因此在水輪機的主軸制造和加工工作中，一定要注重其性能的穩(wěn)定性和安全性，不斷提升質(zhì)量和品質(zhì)，提高核心競爭能力。

　　閱讀期刊：中國機械工程

　　《中國機械工程》(半月刊)1973年創(chuàng)刊，1983年更名為《機械工程》。經(jīng)原國家科委批準，1990年主辦單位變更為中國機械工程學會，同時成為中國機械工程學會會刊，其主管單位為中國科學技術協(xié)會。1992年更名為《中國機械工程》，1998年由雙月刊改為月刊，2002年改為半月刊。