CN103921203A - 汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法 - Google Patents

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Abstract

汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，本发明属于机械加工领域，具体涉及一种汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，它要解决现有加工方法得到的汽轮机主汽阀调节阀内孔的粗糙度较高的问题。加工方法：一、将汽轮机主汽阀调节阀放入加热炉中加热；二、将导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀内孔中进行装配；三、采用粗珩油石，调整珩磨参数进行粗珩磨；四、对粗磨的汽轮机主汽阀调节阀进行渗氮处理；五、采用精珩油石，调整珩磨参数进行精珩磨。本发明的珩磨加工方法合理调整切削参数，珩磨后内孔的表面粗糙度达到Ra（0.025—0.5）μm、精度达到IT6—IT7，质量稳定可靠。

Description

汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法。
背景技术
珩磨实质上是低速磨削，即将工件安装在工作台上的夹具中，通过机床主轴带动珩磨头旋转并作轴向往复运动，珩磨头上的油石以一定的压力（包括珩磨头旋转时的离心力在内）压在被加工表面上，从而切去工件上极薄的一层金属，形成交叉而不重复的网纹。
由于汽轮机主汽阀调节阀直径大而且轴向尺寸长，使用现有常规车削并砂光汽轮机主汽阀调节阀内孔的表面比较困难，加工后内孔的粗糙度较高，较高的粗糙度容易使汽轮机主汽阀调节阀运动卡死，造成机组重大事故。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有加工方法得到的汽轮机主汽阀调节阀内孔的粗糙度较高的问题，而提供汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法。
本发明汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法按下列步骤实现：
一、测量汽轮机主汽阀调节阀内孔及导向套筒外径的尺寸，去掉汽轮机主汽阀调节阀内孔和导向套筒外圆上的毛刺，然后将汽轮机主汽阀调节阀放入加热炉中加热至180℃～250℃，保温3.5～4.5小时后开炉取出，得到加热的汽轮机主汽阀调节阀；
二、将导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀内孔中，自然冷却至室温，得到装配好的汽轮机主汽阀调节阀；
三、将粗珩油石安装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.383m/s，往复速度为0.167m/s，以45°的交叉角和0.417m/s的合成切削速度对装配好的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行粗珩磨，珩磨到汽轮机主汽阀调节阀内孔的Ra0.8～0.9，珩磨时不断滴加珩磨切削液，得到粗磨的汽轮机主汽阀调节阀；
四、对粗磨的汽轮机主汽阀调节阀进行渗氮处理，得到渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀；
五、将精珩油石换装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.433m/s，往复速度为0.183m/s，以45°的交叉角和0.467m/s的合成切削速度对渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行精珩磨，珩磨时不断滴加珩磨切削液，完成汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工。
本发明汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法合理调整切削参数，使汽轮机主汽阀调节阀内孔的表面粗糙度达到Ra（0.025—0.5）μm、精度达到IT6—IT7，同时质量稳定可靠，达到成熟的工艺水准。
附图说明
图1为本发明装配好的汽轮机主汽阀调节阀的结构示意图，1—汽轮机主汽阀调节阀，2—导向套筒。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法按下列步骤实施：
一、测量汽轮机主汽阀调节阀内孔及导向套筒外径的尺寸，去掉汽轮机主汽阀调节阀内孔和导向套筒外圆上的毛刺，然后将汽轮机主汽阀调节阀放入加热炉中加热至180℃～250℃，保温3.5～4.5小时后开炉取出，得到加热的汽轮机主汽阀调节阀；
二、将导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀内孔中，自然冷却至室温，得到装配好的汽轮机主汽阀调节阀；
三、将粗珩油石安装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.383m/s，往复速度为0.167m/s，以45°的交叉角和0.417m/s的合成切削速度对装配好的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行粗珩磨，珩磨到汽轮机主汽阀调节阀内孔的Ra0.8～0.9，珩磨时不断滴加珩磨切削液，得到粗磨的汽轮机主汽阀调节阀；
四、对粗磨的汽轮机主汽阀调节阀进行渗氮处理，得到渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀；
五、将精珩油石换装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.433m/s，往复速度为0.183m/s，以45°的交叉角和0.467m/s的合成切削速度对渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行精珩磨，珩磨时不断滴加珩磨切削液，完成汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工。
本实施方式珩磨头与机床主轴之间是浮动的，或称万向节连接，目的是减小与工件孔的因同轴度误差引起的主轴回转误差对珩磨精度的影响。珩磨中油石必须保持一定长度的搭接，以保证珩磨孔的直线度。为使交叉网纹不重复，提高孔的圆度，须使珩磨头每转一周时附加一个转角。此外，在每一往复行程时间内，珩磨头的转数为非整数，使两次行程间珩磨头相对工件在周向又错开一定角度。珩磨后汽轮机主汽阀调节阀内孔的加工表面无烧伤、裂纹，几乎无变质层。使孔的几何形状精度、尺寸精度提高一级。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述的汽轮机主汽阀调节阀及导向套筒的材质为38CrMoAl。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤四渗氮处理得到的氮化层厚度为0.3～0.5mm。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
本实施方式渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀的表面硬度HV不小于650，脆性不大于3级。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤三所述的粗珩油石是使用油石粘合剂粘贴到油石架上，步骤五所述的精珩油石也是使用油石粘合剂粘贴到油石架上，其中油石粘合剂由质量百分比为22%的塞珞，3%的松香和75%的丙酮组成。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤三所述的粗珩油石选用粒度为80＃～180＃的氧化铝油石。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤五所述的精珩油石选用粒度为280＃～W20的氧化铝油石。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤三和步骤五中所述的珩磨切削液均采用煤油。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。
实施例一：本实施例汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法按下列步骤实施：
一、测量汽轮机主汽阀调节阀内孔及导向套筒外径的尺寸，去掉汽轮机主汽阀调节阀内孔和导向套筒外圆上的毛刺，然后将汽轮机主汽阀调节阀放入加热炉中加热至220℃，保温4小时后开炉取出，得到加热的汽轮机主汽阀调节阀；
二、将导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀内孔中，自然冷却至室温，得到装配好的汽轮机主汽阀调节阀；
三、将80＃氧化铝油石安装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.383m/s，往复速度为0.167m/s，以45°的交叉角和0.417m/s的合成切削速度对装配好的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行粗珩磨，珩磨到汽轮机主汽阀调节阀内孔的Ra0.8，珩磨时不断滴加珩磨切削液，得到粗磨的汽轮机主汽阀调节阀；
四、对粗磨的汽轮机主汽阀调节阀进行渗氮处理，得到渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀；
五、将W20氧化铝油石换装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.433m/s，往复速度为0.183m/s，以45°的交叉角和0.467m/s的合成切削速度对渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行精珩磨，珩磨时不断滴加珩磨切削液，完成汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工。
本实施例所用油石的型号为SF25*350。
本实施例汽轮机主汽阀调节阀和导向套筒的材质为38CrMoAl，导向套筒的内径d为194.95mm，导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀的深度m为300mm,汽轮机主汽阀调节阀的总长为810mm。
采用本实施的珩磨工艺使汽轮机主汽阀调节阀内孔的表面粗糙度达到Ra（0.025—0.8）μm、精度达到IT6—IT7,完全满足图样的技术要求，而且质量稳定可靠，达到成熟的工艺水准。

Claims (7)

1.汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于是按下列步骤实现：
一、测量汽轮机主汽阀调节阀内孔及导向套筒外径的尺寸，去掉汽轮机主汽阀调节阀内孔和导向套筒外圆上的毛刺，然后将汽轮机主汽阀调节阀放入加热炉中加热至180℃～250℃，保温3.5～4.5小时后开炉取出，得到加热的汽轮机主汽阀调节阀；
二、将导向套筒套装到汽轮机主汽阀调节阀内孔中，自然冷却至室温，得到装配好的汽轮机主汽阀调节阀；
三、将粗珩油石安装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.383m/s，往复速度为0.167m/s，以45°的交叉角和0.417m/s的合成切削速度对装配好的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行粗珩磨，珩磨到汽轮机主汽阀调节阀内孔的Ra0.8～0.9，珩磨时不断滴加珩磨切削液，得到粗磨的汽轮机主汽阀调节阀；
四、对粗磨的汽轮机主汽阀调节阀进行渗氮处理，得到渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀；
五、将精珩油石换装到珩磨头上的油石架上，调整珩磨头的圆周速度为0.433m/s，往复速度为0.183m/s，以45°的交叉角和0.467m/s的合成切削速度对渗氮后的汽轮机主汽阀调节阀内孔进行精珩磨，珩磨时不断滴加珩磨切削液，完成汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工。
2.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤一所述的汽轮机主汽阀调节阀及导向套筒的材质为38CrMoAl。
3.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤四渗氮处理得到的氮化层厚度为0.3～0.5mm。
4.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤三所述的粗珩油石是使用油石粘合剂粘贴到油石架上，步骤五所述的精珩油石也是使用油石粘合剂粘贴到油石架上，其中油石粘合剂由质量百分比为22%的塞珞，3%的松香和75%的丙酮组成。
5.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤三所述的粗珩油石选用粒度为80＃～180＃的氧化铝油石。
6.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤五所述的精珩油石选用粒度为280＃～W20的氧化铝油石。
7.根据权利要求1所述的汽轮机主汽阀调节阀内孔的珩磨加工方法，其特征在于步骤三和步骤五中所述的珩磨切削液均采用煤油。
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