糯扎渡主軸加工工藝研究

陳瑞華， 宮玉龍

（哈爾濱電機廠有限責任公司，哈爾濱150040）

1 引 言

糯扎渡機組是哈電研制和生產的大型水電機組，其機組結構與公司后續生產的溪洛渡、向家壩等大型機組的結構相似，因此，主軸等關鍵部件的生產、加工將直接關系到后續類似機組的產品質量。

糯扎渡主軸聯軸銷孔采用鏜模加工，因主軸法蘭厚度較大，為了防止鏜模變形，鏜模的厚度也較大。糯扎渡1#主軸在精鏜發端過程中，如果采用常規方式，在主軸與鏜模把合后，鏜模厚度和主軸把合孔的長度累加在一起為390mm，需采用長度為500mm 的精鏜刀桿。由于刀桿過重，加之機床鏜桿間隙，在精鏜時極易造成主軸把合孔尺寸超差。主軸轉輪端用32-M30 螺栓將糯扎渡主軸鏜模與主軸裝配在一起，鏜模與主軸平面之間四周有約1mm 間隙，無法按鏜模加工主軸聯軸銷孔。糯扎渡主軸法蘭背面4-G2/φ56 孔現有設備無法加工。因此，解決上述三個問題是工藝研究的重點。

2 主要工藝技術方案

2.1 糯扎渡轉輪端聯軸銷孔的加工

用32-M30 螺栓將糯扎渡主軸鏜模與主軸裝配在一起，鏜模與主軸平面之間四周有1mm 左右間隙，無法按鏜模加工主軸聯軸銷孔。因主軸已半精鏜M160×8 螺紋底孔，故我們采用數控編程復檢主軸鏜模軸孔尺寸并做記錄，根據鏜模軸孔數據，數控編程精銑18-M160×8 螺孔，同時對稱180°半精鏜2 個工藝銷孔。用2 個工藝銷孔定位裝配鏜模，調整鏜模合格后，精鏜18 個銷孔。通過這種方法確保了主軸加工合格。具體加工要求如下：

（1）S1531-6 主軸鏜模復檢。鏜模立放，φ1870 凹止口平面朝向機床，背靠彎板；以φ1870 至φ2760 之間的平面找平，對點百分表讀數相同；以φ1870 凹止口找正，對點百分表讀數相同，圓度誤差小于0.15mm；壓緊鏜模，并復檢找正結果；以φ1870 凹止口尺寸中心為圓心，數控編程記錄18-φ290H7 之間的相對位置并做記錄。測量18-φ290H7 之間的H 值和L 值，并做記錄。

（2）主軸轉輪端找正后復檢及粗鏜。主軸以φ1870g6凸止口為基準，數控編程確定中心。

按鏜模復檢軸孔的程序，復檢主軸18-φ280H7 銷孔/M160×8 螺孔位置，保證18-φ280H7 銷孔、18-M160×8 螺孔位置正確及有加工余量。

主軸以φ1870g6 凸止口為基準，數控編程確定中心，按鏜模復檢軸孔的程序數控編程銑18-M160×8 螺孔達圖紙要求，粗銑φ280H7 銷孔。其中對稱180°方向，在φ280H7 銷孔位置半精鏜2 個工藝銷孔，記錄工藝銷孔數據及鏜模對應孔數據。按實測尺寸配車工藝定位銷，定位銷與工藝銷孔及鏜模止口間隙在0.10～0.15mm 之間。

（3）鏜模與主軸裝配。將鏜模與主軸按正確位置進行裝配，并用工藝定位銷進行定位，檢查鏜模與主軸定位止口之間的間隙，間隙應均勻；復檢加工后的M160×8 螺孔的φ280 粗鏜孔與鏜模軸孔之間的同軸度，同軸度要求為0.1mm；鏜模與主軸裝配合格后，按工序要求精鏜1-φ280H7 銷孔，裝定位銷，180°精鏜另一個φ280H7 銷孔并裝定位銷。精鏜其余銷孔達圖紙要求。精鏜后的18-φ280H7 銷孔與鏜模對應軸孔之間的同軸度應合格。圖1為糯扎渡主軸與鏜模裝配；圖2 為糯扎渡主軸。

圖1 糯扎渡主軸與鏜模裝配

圖2 糯扎渡主軸

2.2 主軸發電機端聯軸銷孔的加工

采用常規方法加工聯軸銷孔，主軸與鏜模把合后，鏜模厚度和主軸聯接孔的長度累加在一起為390mm，需采用長度為500mm 的精鏜刀桿。由于刀桿過重，加之機床鏜桿間隙，在精鏜時極易造成主軸把合孔尺寸超差。為了保證孔的精度，以鏜模孔為基準，利用對中儀對主軸把和孔進行單孔找正。然后利用長度＜300mm 的精鏜刀精鏜出深50mm、直徑為φ164.7mm 的找正段（為保證最后精鏜的光潔度單邊留0.15mm 余量）。在精鏜找正段結束后，交檢、檢查各孔尺寸。交檢合格后，將鏜模拆下，利用精鏜出的找正段繼續對孔內未加工到的深度再次使用單孔找正的方法找正，找正合格后交檢。交檢合格后，繼續使用長度＜300mm 的精鏜刀將把和孔加工到圖紙深度尺寸，并將前部留量位置加工到圖紙尺寸。

圖3 糯扎渡主軸在NC200 鏜孔圖

3 結 語

通過總結、借鑒糯扎渡主軸加工的經驗，對溪洛渡、向家壩等大型結構相似的機組主軸存在的技術難點進行嚴謹的技術分析準備，通過制定合理的工藝方案，應用先進實用的加工工具，保證了質量精度達到設計圖紙要求，糯扎渡水輪機是我公司自主研發制造的大型機組，糯扎渡機組主軸在制造工藝方面經過深入研究和論證，結合公司現有的設備特點和加工能力，優質地完成了生產加工任務，為后續溪洛渡、向家壩等機組的加工奠定了堅實的基礎。