CN110369958A - 一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，包括以下步骤：找正内孔，划校条圆线及两端面加工线；去连接板A端端面余量、扇形部凸起外圆余量以及内孔余量；去连接板B端端面以及扇形部外圆余量；铣连接板外形轮廓，修正车削后产生的尖角，找正已车内孔及端面，精车B端F面以及内孔倒角，F面作为后续步骤的定位基准面；以步骤5精车后的F面为定位基准，搭压板精车内孔，然后在内孔内增加压板，精车扇形部凸起外圆及D面；以步骤5精车后F面为定位基准，底面垫实、压板压牢，钻孔，去毛刺。本发明通过对连接板工艺顺序的合理安排，解决了异形零件加工时的装夹问题，并利用测量块解决了高精度单边部分尺寸的测量问题。
Description
技术领域
本发明涉及连接板机械加工领域，特别是涉及一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法。
背景技术
机械式蒸汽压缩技术是重新利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽的能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。向蒸发系统提供热源，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。蒸汽压缩机是热回收系统对产生的新鲜蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽压力的关键设备。近年来随着国家节能减排的大趋势，蒸汽压缩机的节能优势，目前国内已成功运用于化工废水排放、糖醇有机浓缩、制药中间体浓缩等方面。它的工作原理是：电机作为动力源通过齿轮轴传递动力，使压气机壳中的压气叶轮高速旋转供给气体能量，气体首先被加速然后通过位于叶轮下的扩压器减速，这样高速度转化为压力能，整个压缩功能部分通过连接板，连接到齿轮箱上。蒸汽压缩机的连接板是一种形状不规则，多孔分布的铸造不锈钢(022Cr17Ni12Mo2)零件，内孔和一段偏心不完整圆弧的尺寸公差要求高，分别与压气机壳和齿轮箱连接时定位用，同轴度要求高，并且与齿轮箱配合的端面相对于内孔垂直度要求高。加工过程中必须要同时兼顾这些要求高的尺寸形位公差，来解决异形的装夹和尺寸测量问题，零件加工难度大，尺寸和加工精度不易保证。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，所述连接板包括圆环部和扇形部，本方法包括以下步骤：
步骤1，划线
找正内孔，划校条圆线及两端面加工线；
步骤2粗车一
四爪夹外圆，去连接板A端端面余量、扇形部凸起外圆余量以及内孔余量；
步骤3粗车二
三爪撑内孔，去连接板B端端面余量以及扇形部外圆余量；
步骤4数铣
用加工中心铣连接板外形轮廓，同时修正步骤2、步骤3粗车后圆环部与扇形部之间的圆弧倒角以及扇形部的圆弧倒角，并保证连接板内孔中心至扇形部上平面的尺寸L；
步骤5精车定位面
四爪夹外圆，找正已车内孔及端面，精车连接板B端的F面以及内孔倒角，保证F面的端面高度尺寸及形位公差达到设计要求，F面作为后续步骤的定位基准面；
步骤6精车配合面
以步骤5精车后的F面为定位基准，在连接板A端的C面上搭压板，先将压板由外向内压紧连接板，压板设置于圆环部的3/4处，然后精车内孔，内孔与压气机壳配合，压板不拆，然后在内孔增加压板由内向外压紧连接板，压板设置于圆环部的1/4处，精车扇形部凸起外圆及D面，保证扇形部凸起外圆及D面的尺寸和形位公差，扇形凸起外圆和D面与齿轮箱配合；
步骤7钻孔
以步骤5精车后的F面为定位基准，将扇形部底面垫实、压板压牢后钻孔；
步骤8钳工去毛刺，锐边倒钝。
进一步地，所述步骤2中，内孔和扇形部凸起外圆各留2mm加工余量，A端的C面、E面一次加工到位，不留余量，D面留1.5mm加工余量。
进一步地，所述步骤3中，B端的F面留1.5mm加工余量，其余端面、斜面及外圆不留余量一次加工到位。
进一步地，所述步骤6中，精车内孔时，少量进刀、多次加工至内孔尺寸，精车扇形部凸起外圆时，通过测量块辅助测量扇形部凸起外圆尺寸，所述测量块紧固于机床的工作台上，与扇形部的圆弧面相对设置，精车扇形部凸起外圆时同时加工测量块圆弧面，所述测量块圆弧面与扇形部凸起外圆位于同一直径圆上。
进一步的，所述步骤7中，先钻圆环部通孔和螺纹孔，然后钻扇形部通孔。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、步骤2粗车时，由于A端的C面和E面设计要求不高，故不留余量一次加工到位，为后续精车时，定位压紧做准备。
2、步骤5、步骤6精车时，先加工好定位基准面，再加工连接板与齿轮箱的配合面，保证其余尺寸、形位公差在同一基准下一次加工完成，确保达到产品设计要求。
3、步骤6精车时，用通用的压紧夹具压板将连接板分段压牢在车床工作台上，先由外向内在圆环部的3/4处搭压板精车内孔，采用少量进刀、多次加工的方式加工，能够避免工件松动，不拆除压板，在精车后的内孔中再增加压板，由内向外在圆环部的1/4处搭压板，通过内外压板同时压紧工件，确保精车凸起的扇形部分时压紧牢固均匀，保证扇形弧外圆尺寸及形位公差要求。
4、步骤6精车时，由于扇形部凸起外圆尺寸精度要求高，且不是整圆，无法用量具测量，为测量扇形部凸起外圆定位尺寸，在精加工此尺寸时设计一个辅助测量块，固定于工作台上，与扇形部圆弧面相对设置，车削时同时加工辅助测量块的圆弧面，使测量块的圆弧面和扇形部凸起的外圆位于同一直径圆上，便于用外径千分尺测量扇形部凸起的外圆尺寸。
5、通过对连接板工艺顺序的合理安排，成功解决了异形零件加工时的装夹问题，节约了专用夹具的设计；并利用简易辅助测量块解决了高精度单边部分尺寸的测量问题。
附图说明
图1为连接板的毛坯主视图；
图2为连接板的毛坯剖视图；
图3为连接板的加工主视图；
图4为连接板的加工剖视图；
图5为本发明步骤2的示意图；
图6为本发明步骤3的示意图；
图7为本发明步骤4的示意图；
图8为本发明步骤5的结构示意图；
图9为本发明步骤6的结构示意图；
图10为测量块的加工示意图；
图11为用测量块测量扇形弧的结构示意图；
图12为连接板与压气机壳和齿轮箱的装配关系示意图。
附图标记
1为连接板，2为测量块，3为压气机壳，4为齿轮箱，5为压板
11为圆环部，12为扇形部，110为圆环部通孔，111为圆环部螺纹孔，
120为扇形部通孔，
具体实施方式
如图1、图2所示为连接板的毛坯图，图2中虚线部分表示连接板最终加工到位的轮廓线。
如图3、图4为连接板需要加工的部位和尺寸及形位公差要求
本发明的一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，包括以下步骤：
步骤1，划线
找正内孔，划校条圆线及两端面加工线；
步骤2粗车一
四爪夹外圆，去连接板A端端面余量、扇形部凸起外圆余量以及内孔余量；
具体加工方法：内孔ΦA和扇形弧外圆尺寸ΦB各留2mm余量，如图5所示的高度尺寸H1一次加工到位，即C面和E面不留余量，高度尺H2的一端留余量，即D面留1.5mm余量，如图3连接板加工图所示，C面和E面设计要求不高，故不留余量一次加工到位，为后续精车时，定位压紧做准备；
步骤3粗车二
三爪撑内孔，去连接板B端端面余量以及扇形部外圆余量；
具体加工方法：如图6所示，粗车B端的F面，高度尺寸H3，即F面留1.5mm余量，其余端面及斜度均不留余量一次加工到位；
步骤4数铣
由于在粗车各端面过程中，连接板外圆与扇形弧端面之间的圆弧倒角R20和扇形圆弧面的圆弧倒角R20毛坯件被车削产生尖角，达不到图纸设计尺寸要求，因此在步骤4中，通过数铣修正上述两处的圆弧倒角达到图纸设计尺寸R20，
具体加工方法，如图7所示，采用加工中心铣连接板外形轮廓，同时修正步骤2、步骤3粗车后连接板外圆与扇形弧端面之间的圆弧倒角以及扇形圆弧面的圆弧倒角至图纸尺寸R20，并保证内孔中心至扇形弧端面的尺寸L达到图纸要求；
步骤5精车定位面
如图8所示，四爪夹外圆，找正已车内孔及端面，精车连接板B端的F面以及内孔倒角，保证F面的端面高度尺寸及形位公差达到设计要求，此面的平面度为0.02，并且F面作为后续步骤的定位基准面；
步骤6精车配合面
如图9所示，以步骤5精车后的F面为定位基准，在连接板A端的C面上搭压板，先将压板由外向内压紧连接板，压板设置于圆环部的3/4处，然后精车内孔，内孔与压气机壳配合，压板不拆，然后在内孔增加压板由内向外压紧连接板，压板设置于圆环部的1/4处，精车扇形部凸起外圆及D面，保证扇形部凸起外圆及D面的尺寸和形位公差，扇形凸起外圆和D面与齿轮箱配合；
具体加工方法：精车连接板与齿轮箱和压气机壳配合面的尺寸及形位公差，首先在连接板A端的C面上搭压板，精车内孔ΦA，此时压板压紧在圆环部的四分之三处，且不均匀，故要求精车时少量进刀、多次加工至内孔尺寸，避免零件轻微松动。然后在内孔增加压板，此时压板压紧在圆环部的四分之一处，确保精车凸起扇形部分时压紧牢固均匀，精车其余尺寸ΦB及H保证形位公差。
如图10、图11所示，为测量扇形部凸起外圆定位尺寸ΦB，在精车时设计一个辅助测量块2，精车扇形部凸起外圆时，通过测量块2辅助测量扇形部凸起外圆尺寸，测量块2紧固于机床的工作台上，与扇形部12的圆弧面相对设置，精车扇形部凸起外圆时同时加工测量块圆弧面，测量块圆弧面与扇形部凸起外圆位于同一直径圆上，便于用外径千分尺测量扇形部凸起的外圆尺寸ΦB。
步骤7钻孔
如图3所示，以步骤5精车后的F面为定位基准，将扇形部底面垫实、压板压牢后钻孔，扇形部底面可用支撑块或千斤顶等支撑件将扇形部底面垫实，避免钻孔时连接板发生倾斜；
按产品图要求钻圆环部的通孔12-Φ14和螺纹孔4-M12以及扇形部的通孔9-Φ22；
如图12所示，连接板1和齿轮箱4通过扇形弧段的九个通孔Φ22紧固连接，连接板1和压气机壳3通过四个螺纹孔M12紧固连接。
本发明通过对连接板工艺顺序的合理安排，成功解决了异形零件加工时的装夹问题，节约了专用夹具的设计；并利用简易辅助测量块解决了高精度单边部分尺寸的测量问题。
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 (5)
1.一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，所述连接板包括圆环部和扇形部，其特征在于，本方法包括以下步骤：
步骤1，划线
找正内孔，划校条圆线及两端面加工线；
步骤2粗车一
四爪夹外圆，去连接板A端端面余量、扇形部凸起外圆余量以及内孔余量；
步骤3粗车二
三爪撑内孔，去连接板B端端面余量以及扇形部外圆余量；
步骤4数铣
用加工中心铣连接板外形轮廓，同时修正步骤2、步骤3粗车后圆环部与扇形部之间的圆弧倒角以及扇形部的圆弧倒角，并保证连接板内孔中心至扇形部上平面的尺寸L；
步骤5精车定位面
四爪夹外圆，找正已车内孔及端面，精车连接板B端的F面以及内孔倒角，保证F面的端面高度尺寸及形位公差达到设计要求，F面作为后续步骤的定位基准面；
步骤6精车配合面
以步骤5精车后的F面为定位基准，在连接板A端的C面上搭压板，先将压板由外向内压紧连接板，压板设置于圆环部的3/4处，然后精车内孔，内孔与压气机壳配合，压板不拆，然后在内孔增加压板由内向外压紧连接板，压板设置于圆环部的1/4处，精车扇形部凸起外圆及D面，保证扇形部凸起外圆及D面的尺寸和形位公差，扇形凸起外圆和D面与齿轮箱配合；
步骤7钻孔
以步骤5精车后的F面为定位基准，将扇形部底面垫实、压板压牢后钻孔；
步骤8钳工去毛刺，锐边倒钝。
2.根据权利要求1所述的一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，其特征在于，所述步骤2中，内孔和扇形部凸起外圆各留2mm加工余量，A端的C面、E面一次加工到位，不留余量，D面留1.5mm加工余量。
3.根据权利要求1所述的一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，其特征在于，所述步骤3中，B端的F面留1.5mm加工余量，其余端面、斜面及外圆不留余量一次加工到位。
4.根据权利要求1所述的一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，其特征在于，所述步骤6中，精车内孔时，少量进刀、多次加工至内孔尺寸，精车扇形部凸起外圆时，通过测量块辅助测量扇形部凸起外圆尺寸，所述测量块紧固于机床的工作台上，与扇形部的圆弧面相对设置，精车扇形部凸起外圆时同时加工测量块圆弧面，所述测量块圆弧面与扇形部凸起外圆位于同一直径圆上。
5.根据权利要求1所述的一种机械式蒸汽压缩机异形连接板的加工方法，其特征在于，所述步骤7中，先钻圆环部通孔和螺纹孔，然后钻扇形部通孔。
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