CN104815992B - 有机工质发电机壳体的装夹、加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，包括步骤1)划找正线；步骤2)光平壳体小端的凸台端面；步骤3)粗车壳体大端；步骤4)粗车壳体小端；步骤5)精车壳体大端；步骤6)精车壳体小端。采用本方法装夹、加工有机工质发电机壳体，装夹更为简便，易于找正，定位精度高，加工出的壳体尺寸精度更高，提高了零件的合格率，防止发生安全事故。

Description

有机工质发电机壳体的装夹、加工方法

技术领域

本发明涉及有机工质发电设备领域，特别是涉及一种有机工质发电机壳体的装夹、加工方法。

背景技术

近年来，随技术进步和科学发展，随着工业转型和经济结构的调整，一些环保，节能的产品更受欢迎和追捧，一种废旧利用，变废为宝的节能、环保品—有机工质发电机惭惭呈现出其亮点，有机工质发电机的壳体是有机工质发电设备的重要组件，关键零件，必须保证其产品的质量，才能实现发电设备的正常运转。要保证产品质量，要达到图纸的精度和要求，必须先解决加工中产品装夹的可靠性，安全性，方能进正常的加工生产。然而，有机工质发电机的壳体大而且重，外形异形，壳体有一端呈球面形，外缘有凸台和进出法兰接口，不便装夹加工，稍有不慎，极易造成安全事故；壳体材料为GGG40铸件，其可能有铸瘤，夹砂、气孔等缺陷，产生加工冲出、振动的潜在威胁。如果没有可靠的固定装夹和较好的加工方法，极易造成零件报废，损坏机床和人员生命安全，因此，加工中须研究出可靠、可行、安全的工装来固定，可靠控制，保证安全生顺利进行。

有机工质发电机壳体的原装夹、加工工艺流程包括：

1划线(划出端面加工线和校圆线)→2粗车壳体大端(可调顶尖调整轴向，找正端面加工划线，用铜棒轻敲前后、左右调整找正校圆线，压板压紧固定后粗车，同时控制轴向、径向两个方向上的自由度)→3粗车壳体小端(等高块垫实，压板压紧，找正已车中心孔后粗车)→4精车壳体小端(等高块垫实，压板压紧，找正已车中心孔后精车)→5精车壳体大端(用垫块加压板，找中心孔后精车，同时保证两档73±0.02尺寸公差)。

缺点：1、工序2，由于本壳体外形异形，大而且重，用常规工装夹具无法装夹，因此用可调顶尖来支撑并调整轴向位置，以找正端面加工线，但其接触面较少，稳定性差，所以同时进行径向调整，以找正校圆线时，常常会倾翻，尽管想很多方法，使用各种垫铁加以辅助稳固，甚至启用行车起吊给予辅助，都难以实现端面找正和校圆找正，使本壳体的正常生产难以实施。

2、工序3和4用垫块加压板的方式进行加工，装夹、调整找正比较麻繁，找圆内孔较小，且受中央空间限制，不便操作，找正精确度不高。

3、工序5加工大端沉台面，须同时保证两档73±0.02尺寸公差，给操作者带来较大的加工难度，很容易造成其中一档尺寸超差，使零件报废。

4、工序5用等高块加压板的方式装夹固定，因零件大、高、重，外形不规则，压紧着力点较高，且毛坯面不平整，加工中由于毛坯气孔、夹砂、铸瘤等缺陷产生意外径向冲出，常常使零件从工作台上滑落、甩出，造成零件报废和安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，采用本方法装夹、加工有机工质发电机壳体，装夹更为简便，易于找正，定位精度高，加工出的壳体尺寸精度更高，提高了零件的合格率，防止发生安全事故。

本发明的目的是这样实现的：

一种有机工质发电机壳体的装夹、加工方法按以下步骤进行：

步骤1)划线

找平壳体大端法兰的内端面，找正壳体排气法兰轴心线、排液法兰轴心线，按设计尺寸划壳体大端法兰轴向切削的加工线，在壳体大端法兰的外端面划用于找正的校圆线；

步骤2)光平壳体小端的凸台端面

2.1在立式车床的工作台上均匀设置四个高度可调的顶尖，将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，壳体的大端法兰与四个顶尖对应，分别调整四个顶尖的高度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰上的加工线；

2.2用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体；

2.3车削加工，光平壳体小端的四个凸台端面；

步骤3)粗车壳体大端

3.1将壳体大端朝上用专用工装定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰的外端面上的校圆线；

3.2粗车壳体大端的各端面、中心孔以及大端法兰的外周面，并留下精加工余量；

步骤4)粗车壳体小端

4.1将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，用等高块垫实壳体大端法兰的外端面，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体，找正大端法兰的外周面；

4.2粗车壳体小端，并留下精加工余量；

步骤5)精车壳体大端

5.1将壳体大端朝上用专用工装定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰的外端面上的校圆线；

5.2精车壳体大端的各端面、中心孔以及大端法兰的外周面至设计尺寸；

步骤6)精车壳体小端

6.1将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，用等高块垫实壳体大端法兰的外端面，用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体，并找正大端法兰的外周面；

6.2精车壳体小端至设计尺寸。

为了有效地限制壳体轴向、径向的自由度，优选地，所述专用工装包括底板，所述底板上设有四个向上延伸的支体分别与壳体的四个凸台对应，用于支撑壳体的四个凸台，四个支体的上端面位于同一水平面上，所述底板上还设有四个向上延伸的连接柱分别与四个支体对应，四个连接柱分别位于所对应支体的外侧，各连接柱上分别设有用于沿壳体径向顶紧壳体的顶紧装置，连接柱的顶部设有用于沿壳体轴向压紧壳体的压板。

为了加强各连接柱、各支体的刚度，优选地，所述各连接柱与所对应支体之间分别设有加强筋。

为了对壳体让位，有效支撑壳体，优选地，所述四个支体均呈圆柱状，其中一个支体上设有一个让位斜口，用于对壳体的排气部让位。

为了使顶紧装置的结构更为简单，优选地，所述顶紧装置为紧定螺钉，所述紧定螺钉分别螺纹配合在所对应的连接柱上。

为了使压板有效压紧壳体，防止过定位，优选地，所述压板呈条状，压板的一部分位于连接柱的正上方用于与连接柱连接，压板的另一部分位于连接柱外侧用于压紧壳体，压板的位于连接柱正上方的部分沿压板纵向设有两个连接孔，两个连接孔分别通过螺栓与连接柱固定连接，其中，与壳体相邻的连接孔为沿压板纵向延伸的条形孔。

优选地，所述顶尖包括桶形的安装座，安装座的开口部用于与立式车床的工作台固定连接，安装座的底壁上螺纹配合顶尖体，所述顶尖体与安装座同轴，顶尖体包括螺纹部、方头部、顶头部，所述螺纹部与安装座螺纹配合，所述方头部、顶头部位于安装座外侧，所述顶头部呈锥状，其尖端用于顶紧壳体，所述方头部位于螺纹部、顶头部之间，用于调节顶尖转动。顶尖结构简单，便于调整。

为了保证壳体的大端法兰的表面精度，优选地，所述步骤6.1中，立式车床的四爪垫铜皮后夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.本方法在加工时，同时注重了壳体轴向、径向定位，防止壳体在加工过程中意外的振动和冲击产生，进而防止零件从工作台上滑落，甩出，造成零件报废、机床损坏，给工厂带来生命、财产损失。

2.本方法方便了装夹，定位精度较高，且找正壳体大端法兰外圆，好操作且找正精确度较高。

3.原工艺中，先精车壳体小端，再精车大端沉台面，使得车大端沉台面时，须要同时保证两档尺寸公差，比较麻繁，给操作者带来加工不便，难以同时保证两个公差，稍有不慎，就会造成超差、报废，通过设计车工装，优化、改变加工方法；先车大端，保证此端一档73±0.02尺寸公差，再翻面精车，保证另外一档尺寸公差，使加工成功保证图纸要求。

综上，采用本方法装夹、加工有机工质发电机壳体，装夹更为简便，易于找正，定位精度高，加工出的壳体尺寸精度更高，提高了零件的合格率，防止发生安全事故，成功解决了有机工质发电机壳体难装夹、难固定、难加工的问题。

附图说明

图1为壳体的结构示意图；

图2为壳体大端的结构示意图；

图3为壳体小端的结构示意图；

图4为步骤2)中壳体的装夹、加工示意图；

图5为步骤3)中壳体的装夹、加工示意图；

图6为步骤4)中壳体的装夹、加工示意图；

图7为步骤5)中壳体的装夹、加工示意图；

图8为步骤6)中壳体的装夹、加工示意图；

图9为专用工装的结构示意图；

图10为图9的左视示意图；

图11为压板的结构示意图；

图12为专用工装装夹工件时的结构示意图；

图13为顶尖的结构示意图。

附图标记

附图中，1为大端法兰，2为排气法兰，3为排液法兰，4为凸台，5为顶尖，6为爪，7为专用工装，8为沉台面，9为底板，10为支体，11为连接柱，12为压板，13为加强筋，14为紧定螺钉，15为安装座，16为螺纹部，17为方头部，18为顶头部，19为等高块，20为排气部，21为连接孔，22为工艺凸台。

具体实施方式

参见图1至图8，为有机工质发电机壳体的装夹、加工方法的一种较佳的实施例，该加工方法按以下步骤进行：

步骤1)划线

找平壳体大端法兰1的内端面，找正壳体排气法兰2轴心线、排液法兰3轴心线，根据壳体排气法兰2轴心线、排液法兰3轴心线与壳体大端法兰1外端面之间的设计距离，同时考虑壳体大端法兰1的设计厚度，按设计尺寸划壳体大端法兰1轴向切削的加工线；

找正壳体的轴心线，根据壳体大端法兰1的设计外径，在壳体大端法兰1的外端面划用于找正的校圆线；

步骤2)光平壳体小端的凸台4端面

2.1在立式车床的工作台上均匀设置四个高度可调的顶尖5，将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，壳体的大端法兰1与四个顶尖5对应，分别调整四个顶尖5的高度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰1上的加工线；

2.2用立式车床的四爪6夹持壳体的大端法兰1，径向固定壳体；

2.3车削加工，光平壳体小端的四个凸台4端面；

步骤3)粗车壳体大端

3.1将壳体大端朝上用专用工装7定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰1的外端面上的校圆线；

3.2粗车壳体大端的各端面、沉台面8、中心孔以及大端法兰1的外周面，并留下精加工余量；

步骤4)粗车壳体小端

4.1将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，用等高块19垫实壳体大端法兰1的外端面，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，用立式车床的四爪6夹持壳体的大端法兰1，径向固定壳体，找正大端法兰1的外周面；

4.2粗车壳体小端的各端面及内孔，并留下精加工余量；

步骤5)精车壳体大端

5.1将壳体大端朝上用专用工装7定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰1的外端面上的校圆线；

5.2精车壳体大端的各端面、沉台面8、中心孔以及大端法兰1的外周面至设计尺寸；

步骤6)精车壳体小端

6.1用等高块19垫实壳体大端法兰1的外端面，用立式车床的四爪6垫铜皮后夹持壳体的大端法兰1，径向固定壳体，并找正大端法兰1的外周面；

6.2精车壳体小端的各端面及内孔至设计尺寸。

参见图9至图11，所述专用工装7包括底板9，所述底板9上设有四个向上延伸的支体10分别与壳体的四个凸台4对应，用于支撑壳体的四个凸台4，四个支体10的上端面位于同一水平面上，所述底板9上还设有四个向上延伸的连接柱11分别与四个支体10对应，四个连接柱11分别位于所对应支体10的外侧，各连接柱11上分别设有用于沿壳体径向顶紧壳体的顶紧装置，连接柱11的顶部设有用于沿壳体轴向压紧壳体的压板12，本实施例中，四个压板中的两个分别压在排气法兰、排液法兰上方，另外两个压板压在壳体上设有的工艺凸台22上方。所述各连接柱11与所对应支体10之间分别设有加强筋13。所述四个支体10均呈圆柱状，其中一个支体10上设有一个让位斜口，用于对壳体的排气部20让位。所述顶紧装置为紧定螺钉14，所述各紧定螺钉14分别螺纹配合在所对应的连接柱11上。所述压板12呈条状，压板12的一部分位于连接柱11的正上方用于与连接柱11连接，压板12的另一部分位于连接柱11外侧用于压紧壳体，压板12的位于连接柱11正上方的部分沿压板12纵向设有两个连接孔21，两个连接孔21分别通过螺栓与连接柱11固定连接，其中，与壳体相邻的连接孔21为沿压板12纵向延伸的条形孔。

参见图12、图13，所述顶尖5包括桶形的安装座15，安装座15的开口部用于与立式车床的工作台固定连接，安装座15的底壁上螺纹配合顶尖5体，所述顶尖5体与安装座15同轴，顶尖5体包括螺纹部16、方头部17、顶头部18，所述螺纹部16与安装座15螺纹配合，所述方头部17、顶头部18位于安装座15外侧，所述顶头部18呈锥状，其尖端用于顶紧壳体，所述方头部17位于螺纹部16、顶头部18之间，用于调节顶尖5转动。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于，该加工方法按以下步骤进行：

步骤1)划线

找平壳体大端法兰的内端面，找正壳体排气法兰轴心线、排液法兰轴心线，按设计尺寸划壳体大端法兰轴向切削的加工线，在壳体大端法兰的外端面划用于找正的校圆线；

步骤2)光平壳体小端的凸台端面

2.1在立式车床的工作台上均匀设置四个高度可调的顶尖，将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，壳体的大端法兰与四个顶尖对应，分别调整四个顶尖的高度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰上的加工线；

2.2用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体；

2.3车削加工，光平壳体小端的四个凸台端面；

步骤3)粗车壳体大端

3.1将壳体大端朝上用专用工装定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰的外端面上的校圆线；

3.2粗车壳体大端的各端面、中心孔以及大端法兰的外周面，并留下精加工余量；

步骤4)粗车壳体小端

4.1将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，用等高块垫实壳体大端法兰的外端面，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体，找正大端法兰的外周面；

4.2粗车壳体小端，并留下精加工余量；

步骤5)精车壳体大端

5.1将壳体大端朝上用专用工装定位在立式车床的工作台上，限制壳体轴向、径向的自由度，使壳体的轴线垂直于立式车床的工作台，并找正壳体大端法兰的外端面上的校圆线；

5.2精车壳体大端的各端面、中心孔以及大端法兰的外周面至设计尺寸；

步骤6)精车壳体小端

6.1将壳体大端朝下放置在立式车床的工作台上，用等高块垫实壳体大端法兰的外端面，用立式车床的四爪夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体，并找正大端法兰的外周面；

6.2精车壳体小端至设计尺寸。

2.根据权利要求1所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述专用工装包括底板，所述底板上设有四个向上延伸的支体分别与壳体的四个凸台对应，用于支撑壳体的四个凸台，四个支体的上端面位于同一水平面上，所述底板上还设有四个向上延伸的连接柱分别与四个支体对应，四个连接柱分别位于所对应支体的外侧，各连接柱上分别设有用于沿壳体径向顶紧壳体的顶紧装置，连接柱的顶部设有用于沿壳体轴向压紧壳体的压板。

3.根据权利要求2所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述各连接柱与所对应支体之间分别设有加强筋。

4.根据权利要求2所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述四个支体均呈圆柱状，其中一个支体上设有一个让位斜口，用于对壳体的排气部让位。

5.根据权利要求2所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述顶紧装置为紧定螺钉，所述紧定螺钉分别螺纹配合在所对应的连接柱上。

6.根据权利要求2所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述压板呈条状，压板的一部分位于连接柱的正上方用于与连接柱连接，压板的另一部分位于连接柱外侧用于压紧壳体，压板的位于连接柱正上方的部分沿压板纵向设有两个连接孔，两个连接孔分别通过螺栓与连接柱固定连接，其中，与壳体相邻的连接孔为沿压板纵向延伸的条形孔。

7.根据权利要求1所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述顶尖包括桶形的安装座，安装座的开口部用于与立式车床的工作台固定连接，安装座的底壁上螺纹配合顶尖体，所述顶尖体与安装座同轴，顶尖体包括螺纹部、方头部、顶头部，所述螺纹部与安装座螺纹配合，所述方头部、顶头部位于安装座外侧，所述顶头部呈锥状，其尖端用于顶紧壳体，所述方头部位于螺纹部、顶头部之间，用于调节顶尖转动。

8.根据权利要求1所述的有机工质发电机壳体的装夹、加工方法，其特征在于：所述步骤6.1中，立式车床的四爪垫铜皮后夹持壳体的大端法兰，径向固定壳体。