燃汽轮机尾筒支架的工艺分析*

何大志

(杭州市轻工高级技工学校，浙江杭州 310004)

0 引言

燃汽轮机的尾筒是倾斜16°安装，要求其尾筒支架要有两个倾斜的角度，如图1。尾筒支架为薄钢焊接而成，零件刚性差易变形，而尾筒支架的尺寸339．6 ±0．2、169．8 ±0．2、129 ±0．2 都为非相邻加工面的不规则尺寸，给尾筒支架的加工、测量、安装带来了困难。

图1 尾筒支架零件图

1 工艺方案分析

为了解决上述问题，拟定以下方案:

(1)重要加工尺寸保证。如图1，先铣出底面及两侧面作基准，铣准件2的两端面107，上转盘铣准45°和339．6 ±0．2 尺寸，再铣削底面做准 129 ±0．2尺寸，最后做准两孔。

(2)重要尺寸的测量。保证可设计专用测量工装解决测量339．6±0．2尺寸的问题，使用标准块测量129±0．2尺寸。

需要指出的是该方案的加工基准面偏多，加工步骤繁杂，但因装夹平稳，提高了零件刚性，空间角度的加工也由转盘保证，能达到图纸要求的尺寸公差和形位公差［1］。加工中，应先保证尺寸 339．6 ±0．2，而后再加工129 ±0．2。

2 尾筒支架的加工与测量

依据上述方案，其具体的操作过程如下:

(1)因尾筒支架的角度要求较高，装焊后应先划线，借准、划出各档尺寸，以确保毛坯料在各个方向留有足够的余量，制作的划线工装如图2。这样，尾筒支架中的件2可以很方便的卡入90°槽中，从而保证其各划线尺寸。

图2 尾筒支架划线工装

(2)用件2划出的底面线做校准，铣出图3所示的60尺寸的两侧面(基准)，其中图中左侧面为第一基准面。

(3)如图4所示，以第一基准面为基准，并搭压板，光出底面作为第三基准面。由于底(件1)毛坯厚度只有25 mm，如直接安装在机床工作台上，则件1的右侧面与机床工作台上T型槽距离太小，装夹不稳，造成发振，此处需要在零件下垫工艺垫块，增加接触面积，以提高加工质量［2］。

(4)上可倾斜台虎钳，扳准16°，以三个基准面为基准，加工图5所示的两个端面。考虑到零件的加工面伸出比较长，刚性较差，容易发振，加工时需要减少吃刀量和进给速度，以保证表面粗糙度。

图3 第一、二基准面的加工

图4 第三基准面的加工

图5 第四、五基准面的加工

(5)如图6所示，以第四、五基准面为基准，进行装夹，左右底部都垫等高块，上回转盘。

图6 其他端面的加工

加工中，先保证339．6±0．2尺寸，再粗铣端面平面1及平面2，然后转盘转动90°，最后粗铣右边的两端面。待粗铣后，测量229．6±0．2尺寸，根据测量的尺寸和件2的厚尺寸 ，通过左右借准，铣准229．6±0．2尺寸，同时保证了45°角的位置度要求。用这种方法，成功地将空间16°和45°按两步分解开来，简化了空间角度，可成功地完成空间展角的加工，从而完成尾筒支架的加工。

(6)如图1，为确保件2的129±0．2尺寸，采用标准尺，以60尺寸的两侧面为定位基准面，件2的顶点靠在标准尺上，压紧后，再铣底面，从而保证129±0．2尺寸。由于该尺寸为空间一点与底面的距离，测量困难，可测量底面到定位块平面距离间接测量129±0．2尺寸，批量大时，还可直接定位，不需要重新校准，可以提高工作效率。

(7)如图1，339．6 ±0．2 尺寸难以测量，从而使得零件的尺寸精度难以保证。通常测量都是测量两个平面间的尺寸，而尾筒托架的339．6±0．2尺寸是两条线，测量的是两点间的距离。为此，针对尾筒托架公差尺寸的特点和测量尺寸的形状(平面1和平面2成相互垂直)设计了专用的测量工装［3］，如图7。

图7 测量用工装

在工序加工过程中，只需将测量工装卡在零件上，较容易通过目测看出零件的尺寸是否到位，操作人员容易估算余量的大小，简单快捷，成功地解决了339．6 ±0．2 尺寸测量的问题。

3 结语

针对燃汽轮机尾筒支架的加工与测量难点问题，引入了多种工装夹具，并通过各加工基准面的转换，有力保障了各主要尺寸精度。该工艺方案对于空间类尺寸的加工与测量具有一定的借鉴意义。

［1］ 孙 鲁，刘凤棣．机械制造现场工艺问题处理集锦［M］．北京:机械工业出版社，1999．

［2］ 沈其文，徐鸿本．机械制造工艺禁忌手册［M］．北京:机械工业出版社，2004．

［3］ 王启平．机床夹具设计［M］．哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002．