CN111496486A - 一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法。其步骤为，模型转轮上冠与泄水锥部件，除流道表面预留加工余量外，其余按图纸要求加工到位。将上冠、联轴法兰、泄水锥连同涨套一起安装到芯轴上，对流道表面进行整体精车加工。新技术解决了因为上冠与联轴法兰装配误差及上冠精车时加工变形等问题造成的上冠流道面形位精度与尺寸精度无法保证的难题，同时还解决了上冠与泄水锥流道面衔接不光顺，需要手工修磨的难题，不仅保证了图纸的各项精度要求，还减少了手工修磨带来的不确定性，具有提高产品质量的巨大优势。本发明工艺流程合理严谨，具有易于推广、通用性强等特点。

Description

一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法

技术领域

本发明涉及一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法。

背景技术

在水轮机研发过程中，水轮机水力模型试验是水轮机性能研究、设计制造及运行的重要手段，以往模型转轮的加工方法为上冠、联轴法兰、泄水锥全部为单件加工至图纸要求，再由钳工进行装配，这种加工方法存在三点弊端：

1、上冠与联轴法兰为间隙配合，由于存在装配误差，导致上冠流道曲面与联轴法兰内孔之间存在不同轴现象。

2、上冠单件加工时受夹紧力影响会产生微量的变形，影响上冠流道曲面的加工精度与形位公差。

3、上冠与泄水锥单件加工时受到尺寸公差带、装夹变形以及加工刀具刀尖圆角影响，装配后的流道表面连接光顺难以保证，需要钳工进行手工修顺，不仅影响工件的形位精度与尺寸公差，还降低了工作效率与产品外观质量。

因此研发新的模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法，本发明是通过以下技术方案实现的：

1)上冠加工：上冠(6)单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

2)泄水锥加工：泄水锥(8)单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

3)涨套加工：加工芯轴涨套(4)，保证涨套外圆与内孔锥面同轴度≤0.005mm，外圆与端面垂直度≤0.005mm；

4)芯轴加工：将芯轴(1)装夹至数控卧车卡盘(2)上，加工芯轴(1)锥面，保证芯轴(1)与数控卧车卡盘(2)旋转中心同轴，同轴度必须保证≤0.005mm；

5)把合固定上冠与联轴法兰：将上冠(6)与联轴法兰(3)进行装配，通过螺钉(5)把合固定；

6)将上冠与联轴法兰通过涨套固定在芯轴上：将涨套(4)安装到联轴法兰(3)中，并将已经把合固定的上冠(6)和联轴法兰(3)以及涨套(4)安装到芯轴(1)上，通过上冠连接螺栓(7)固定；

7)将泄水锥安装到上冠上：将泄水锥(8)安装到上冠(6)上，通过垫圈(10)、连接螺栓(9)将泄水锥(8)把合固定到上冠(6)上；

8)对上冠及泄水锥流道曲面进行整体精车加工：通过芯轴(1)、涨套(4)将联轴法兰(3)、上冠(6)、泄水锥(8)把合固定成为一个整体，对流道曲面进行整体精车加工。

技术效果

1、本发明针对原有加工方法存在的装配误差、装夹变形，同轴度差等技术缺陷，采用先将上冠、泄水锥流道曲面预留加工余量，再将上冠与联轴法兰进行把合装配后，通过芯轴轴套将上冠与联轴法兰整体把合固定在芯轴上，最后将泄水锥把合固定在上冠上，对上冠与泄水锥流道曲面进行整体加工的方法，解决了上冠与联轴法兰间、上冠与泄水锥间由于装配误差带来的不同轴现象，还解决了上冠单件加工时受装夹变形影响无法保障加工精度的问题，保证了上冠与泄水锥衔接尺寸的一致性，使得流道更加光顺，且操作简单、效果显著。

2、本发明适用于混流式、可逆式模型转轮上冠与泄水锥过流面加工及轴流式水轮机模型转轮转轮体与泄水锥过流曲面的加工，易于推广、通用性强。

3、本发明提供加工方法最大限度消除了上冠与泄水锥流道面衔接不光顺的问题，取消了手工修磨操作，避免了手工修磨的不确定性，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明的模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法剖面图

具体实施方式

如图1所示，本发明是通过以下技术方案实现的：

1)上冠加工：上冠6单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

2)泄水锥加工：泄水锥8单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

3)涨套加工：加工芯轴涨套4，保证涨套外圆与内孔锥面同轴度≤0.005mm，外圆与端面垂直度≤0.005mm；

4)芯轴加工：将芯轴1装夹至数控卧车卡盘2上，加工芯轴1锥面，保证芯轴1与数控卧车卡盘2旋转中心同轴，同轴度必须保证≤0.005mm；

5)把合上冠与联轴法兰：将上冠6与联轴法兰3进行装配，通过螺钉5把合固定；

6)将上冠与联轴法兰通过涨套固定在芯轴上：将涨套4安装到联轴法兰3中，并将已经把合固定的上冠6和联轴法兰3以及涨套4安装到芯轴1上，通过上冠连接螺栓7固定；

7)将泄水锥安装到上冠上：将泄水锥8安装到上冠6上，通过垫圈10、连接螺栓9将泄水锥8把合固定到上冠6上；

8)对上冠及泄水锥流道曲面进行整体精车加工：通过芯轴1、涨套4将联轴法兰3、上冠6、泄水锥8把合固定成为一个整体，对流道曲面进行整体精车加工。

Claims (1)

1.一种模型转轮上冠及泄水锥流道曲面整体加工方法，其特征是，包括如下步骤：

1)上冠加工：上冠(6)单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

2)泄水锥加工：泄水锥(8)单件加工时流道曲面预留2mm加工余量；

3)涨套加工：加工芯轴涨套(4)，保证涨套外圆与内孔锥面同轴度≤0.005mm，外圆与端面垂直度≤0.005mm；

4)芯轴加工：将芯轴(1)装夹至数控卧车卡盘(2)上，加工芯轴(1)锥面，保证芯轴(1)与数控卧车卡盘(2)旋转中心同轴，同轴度保证≤0.005mm；

5)把合固定上冠与联轴法兰：将上冠(6)与联轴法兰(3)进行装配，通过螺钉(5)把合固定；

6)将上冠与联轴法兰通过涨套固定在芯轴上：将涨套(4)安装到联轴法兰(3)中，并将已经把合固定的上冠(6)和联轴法兰(3)以及涨套(4)安装到芯轴(1)上，通过上冠连接螺栓(7)固定；

7)将泄水锥安装到上冠上：将泄水锥(8)安装到上冠(6)上，通过垫圈(10)、连接螺栓(9)将泄水锥(8)把合固定到上冠(6)上；

8)对上冠及泄水锥流道曲面进行整体精车加工：通过芯轴(1)、涨套(4)将联轴法兰(3)、上冠(6)、泄水锥(8)把合固定成为一个整体，对流道曲面进行整体精车加工。

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