糯扎渡主轴加工工艺研究

陈瑞华， 宫玉龙

（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨150040）

1 引 言

糯扎渡机组是哈电研制和生产的大型水电机组，其机组结构与公司后续生产的溪洛渡、向家坝等大型机组的结构相似，因此，主轴等关键部件的生产、加工将直接关系到后续类似机组的产品质量。

糯扎渡主轴联轴销孔采用镗模加工，因主轴法兰厚度较大，为了防止镗模变形，镗模的厚度也较大。糯扎渡1#主轴在精镗发端过程中，如果采用常规方式，在主轴与镗模把合后，镗模厚度和主轴把合孔的长度累加在一起为390mm，需采用长度为500mm 的精镗刀杆。由于刀杆过重，加之机床镗杆间隙，在精镗时极易造成主轴把合孔尺寸超差。主轴转轮端用32-M30 螺栓将糯扎渡主轴镗模与主轴装配在一起，镗模与主轴平面之间四周有约1mm 间隙，无法按镗模加工主轴联轴销孔。糯扎渡主轴法兰背面4-G2/φ56 孔现有设备无法加工。因此，解决上述三个问题是工艺研究的重点。

2 主要工艺技术方案

2.1 糯扎渡转轮端联轴销孔的加工

用32-M30 螺栓将糯扎渡主轴镗模与主轴装配在一起，镗模与主轴平面之间四周有1mm 左右间隙，无法按镗模加工主轴联轴销孔。因主轴已半精镗M160×8 螺纹底孔，故我们采用数控编程复检主轴镗模轴孔尺寸并做记录，根据镗模轴孔数据，数控编程精铣18-M160×8 螺孔，同时对称180°半精镗2 个工艺销孔。用2 个工艺销孔定位装配镗模，调整镗模合格后，精镗18 个销孔。通过这种方法确保了主轴加工合格。具体加工要求如下：

（1）S1531-6 主轴镗模复检。镗模立放，φ1870 凹止口平面朝向机床，背靠弯板；以φ1870 至φ2760 之间的平面找平，对点百分表读数相同；以φ1870 凹止口找正，对点百分表读数相同，圆度误差小于0.15mm；压紧镗模，并复检找正结果；以φ1870 凹止口尺寸中心为圆心，数控编程记录18-φ290H7 之间的相对位置并做记录。测量18-φ290H7 之间的H 值和L 值，并做记录。

（2）主轴转轮端找正后复检及粗镗。主轴以φ1870g6凸止口为基准，数控编程确定中心。

按镗模复检轴孔的程序，复检主轴18-φ280H7 销孔/M160×8 螺孔位置，保证18-φ280H7 销孔、18-M160×8 螺孔位置正确及有加工余量。

主轴以φ1870g6 凸止口为基准，数控编程确定中心，按镗模复检轴孔的程序数控编程铣18-M160×8 螺孔达图纸要求，粗铣φ280H7 销孔。其中对称180°方向，在φ280H7 销孔位置半精镗2 个工艺销孔，记录工艺销孔数据及镗模对应孔数据。按实测尺寸配车工艺定位销，定位销与工艺销孔及镗模止口间隙在0.10～0.15mm 之间。

（3）镗模与主轴装配。将镗模与主轴按正确位置进行装配，并用工艺定位销进行定位，检查镗模与主轴定位止口之间的间隙，间隙应均匀；复检加工后的M160×8 螺孔的φ280 粗镗孔与镗模轴孔之间的同轴度，同轴度要求为0.1mm；镗模与主轴装配合格后，按工序要求精镗1-φ280H7 销孔，装定位销，180°精镗另一个φ280H7 销孔并装定位销。精镗其余销孔达图纸要求。精镗后的18-φ280H7 销孔与镗模对应轴孔之间的同轴度应合格。图1为糯扎渡主轴与镗模装配；图2 为糯扎渡主轴。

图1 糯扎渡主轴与镗模装配

图2 糯扎渡主轴

2.2 主轴发电机端联轴销孔的加工

采用常规方法加工联轴销孔，主轴与镗模把合后，镗模厚度和主轴联接孔的长度累加在一起为390mm，需采用长度为500mm 的精镗刀杆。由于刀杆过重，加之机床镗杆间隙，在精镗时极易造成主轴把合孔尺寸超差。为了保证孔的精度，以镗模孔为基准，利用对中仪对主轴把和孔进行单孔找正。然后利用长度＜300mm 的精镗刀精镗出深50mm、直径为φ164.7mm 的找正段（为保证最后精镗的光洁度单边留0.15mm 余量）。在精镗找正段结束后，交检、检查各孔尺寸。交检合格后，将镗模拆下，利用精镗出的找正段继续对孔内未加工到的深度再次使用单孔找正的方法找正，找正合格后交检。交检合格后，继续使用长度＜300mm 的精镗刀将把和孔加工到图纸深度尺寸，并将前部留量位置加工到图纸尺寸。

图3 糯扎渡主轴在NC200 镗孔图

3 结 语

通过总结、借鉴糯扎渡主轴加工的经验，对溪洛渡、向家坝等大型结构相似的机组主轴存在的技术难点进行严谨的技术分析准备，通过制定合理的工艺方案，应用先进实用的加工工具，保证了质量精度达到设计图纸要求，糯扎渡水轮机是我公司自主研发制造的大型机组，糯扎渡机组主轴在制造工艺方面经过深入研究和论证，结合公司现有的设备特点和加工能力，优质地完成了生产加工任务，为后续溪洛渡、向家坝等机组的加工奠定了坚实的基础。