汽轮机工艺

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1、1,汽 轮 机 实 用 制 造 工 艺与管理,1.制造业工艺设计知识基础 2.汽轮机主要零部件制造工艺 3.汽轮机总装配与试车 4.制造技术发展,2,1.制造业工艺设计知识基础,通用机械制造工艺基础知识概要 特定企业的制造资源及其主要工艺路线、工艺方法 特定企业的生产管理、产品信息管理与集成 特定企业的过程质量控制模式 特定企业的工艺文件体系,3,通用机械制造工艺基础知识概要,生产类型对制造工艺的影响,4,通用机械制造工艺基础知识概要,不同工艺阶段、不同零件的制造方法 毛坯制造： 铸造：砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等； 型材：热轧、冷轧的圆钢、方钢、角钢、工字钢、钢管、钢板等； 锻

2、压：自由锻、精锻、模锻、冷冲压、压制、旋压等； 焊接：铸铁铸钢、低碳钢、合金钢、不锈钢、镍基合金、工模钢等； 粉末冶金：铸铁铸钢、低碳钢、合金钢、铝合金、黄铜青铜、耐热合金等。 成型下料：按图下料、套裁的钢板等。 机械切削： 粗加工：车、镗、铣、刨、钻、锯、钳等；加工余量25mm以上，表面2512.5 以下；精度IT714级。 精加工：车、镗、铣、刨、钻、磨、拉、铰、珩磨、研(磨)等。加工余量12mm 以下，表面12.56.4以上，精度IT61级。 热处理： 提高材料机械性能：如淬火、渗碳、氮化、调质等； 改善金属加工性：退火、正火、调质； 消除内应力：退火、正火。,5,通用机械制造工艺基础知

3、识概要,检验与试验： 工件在不同车间周转的中间检验； 工件在关键工序后的符合性检验； 无损检验：材料内部质量检验，如射线探伤、超声波探伤；材料表面质量检验，如磁粉探伤、荧光检验等。 部套性能试验：危急遮断器动作转速试验、调节器性能试验等。 整机性能试验：空负荷试车、盘车。 工艺试验：新材料焊接工艺评定、热处理曲线、切削参数、工艺过程 专用设备试加工等。 清理与防护： 清理与清洗：风吹、清洗液等，提高零件清洁度； 防护：防止磕碰、预防损伤关键表面； 防锈：工序间、周转期、库存期、成品封存，防锈油、防锈膜、涂漆等。,6,通用机械制造工艺基础知识概要,制造资源类别、适用范围及其精度等级 毛坯制造：

4、铸造：模型种类、制模制芯、熔炼、砂处理等装备规格、精度。 型材：热轧、冷轧基本为专业生产；了解常用型材种类、规格、材料与性能等级、尺寸公差范围等。 锻压：自由锻、模锻、冷冲压等装备规格、精度； 焊接：焊机、焊条、焊丝、焊剂种类、与被焊材料的适用性、专用焊机规格； 粉末冶金：基本为专业生产，了解常用粉末冶金种类、规格、材料与性能等级。 成型下料：切割机规格、精度、控制程序等。,7,通用机械制造工艺基础知识概要,机械切削： 车床：卧车/立车，回转直径，长度/高度，刀架及连接形式/刀方、过刀架，中心架，尾座，顶针，转速、最大扭矩，数控系统，各个部位的精度、其它配置等。 镗床：镗轴直径、加工范围（长、

5、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、最大扭矩，附件，联动轴、数控系统、各个部位的精度、其它配置等。 铣床：卧铣/立铣、加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、最大扭矩，附件，联动轴、数控系统、各个部位的精度、其它配置等。 刨床：牛头刨/龙门刨，加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、夹具，各个部位的精度等。 磨床：平面磨/外圆磨/内孔磨，加工范围（长、宽、高）、砂轮规格/粒度、工件装夹方式，、托架、附件，各个部位的精度等。 钻床：摇臂钻/深孔钻/万向钻，加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、夹具，各个部位的精度等。 钳：钳、挫、砂轮、砂纸、油石、刮刀、各种工具等。,8,通用机械制造

6、工艺基础知识概要,热处理： 热处理炉：台车炉、井式炉、氮化炉等，处理空间（长、宽、高），加温方式/温度控制范围与精度等。 淬火介质：淬火油、柴油、水基淬火油等。 其它表面处理：氧化、发蓝、渗碳、化学、物理涂层等。 检验与试验： 计量器具： 长度计量：各种量程、精度的游标卡尺、深度尺（表）、顶杆、量块、 测厚仪等； 外圆计量：各种量程、精度的游标卡尺、外圆千分尺（表）； 内孔计量：各种量程、精度的游标卡尺、内圆千分尺（表）。 其它量具、量仪：角度规、水平尺（仪）、力矩秤、塞尺等。 理化检验仪器：化学成分光谱分析仪，力学性能拉力、冲击等试验机、硬度仪。,9,通用机械制造工艺基础知识概要,工艺设计的

7、重要原则 毛坯的选择 余量最小化； 精度经济化； 类别通用化、系列化、模块化； 材质对象化； 期量市场化。 基准 设计基准； 工艺基准；定位基准、度量基准、装配基准。,10,通用机械制造工艺基础知识概要,定位 六点定位原理； 过定位； 欠定位。 定位误差：基准位移误差，基准不重合误差。 机械加工质量 几何参数的质量：尺寸精度、位置精度、几何形状精度。 物理机械参数的质量：硬度、冷硬深度程度、金相组织、残余应力、强度、 延伸率、冲击韧性、密度、导热性、导电性、磁性、抗蚀性、耐磨性。 精度 误差是精度的度量。 标准公差（IT）等级：GB/T1800.1中，同一公差等级（例如IT7）对所有基本尺寸的

8、一组公差被认为具有同等精确程度。 标准公差因子（i,I)：标准公差的基本单位，分别用于基本尺寸至500mm，和大于500mm。 i=0.45X3D+0.001D，I=0.004D+2.1。 标准公差（IT）等级代号： 至500mm内，IT01，IT0 ，-IT18；大于500mm 3150mm，IT1IT18。,11,通用机械制造工艺基础知识概要,尺寸链 概念：按照一定顺序排列成封闭形的尺寸组。 环：尺寸链中所有各个尺寸的简称；封闭环：只有在加工和装配完成时才形成的尺寸，常用N表示，其他环均为组合环；增环：在其他组合环不变，其中一个环尺寸增大时，若封闭环尺寸也随之增大，则此环为增环；反之。为减

9、环。 装配尺寸链 直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链、角度尺寸链。 行位误差及配合间隙都可以看作是基本尺寸等于零的组合环； 装配尺寸链中一个零件上只有一个组合环，但同时可以有行位误差组合环； 行位误差及配合间隙可以合并到组合环中，以减少尺寸链的环数。 尺寸链计算类型 已知组合环的尺寸和公差，求解封闭环的尺寸和公差。 已知封闭环的尺寸和公差，求解组合环的尺寸和公差。 已知封闭环和部分组合环的尺寸和公差，求解其余组合环的尺寸和公差。 用装配尺寸链达到装配精度：互换法、分组法、修配法、调整法。,12,通用机械制造工艺基础知识概要,工艺路线 选择加工方法 经济精度：在正常的机床、刀具、操作者等工作条件

10、下，以最有利的时间消耗所能达到的加工精度。 典型表面的工艺路线：外圆、孔、平面等。 划分加工阶段：粗加工、精加工、精密加工、超精密加工。 确定加工顺序 优先加工精基准面、主要表面； 先粗后精； 热处理工序：正火、调质、退火等安排在切削加工之前；渗碳、渗氮、淬火工序在半精加工后、磨削之前；镀铬、氧化、镀锌、发蓝等在工序最后。 辅助工序：去毛刺、清洗、退磁、检验等，根据具体情况安排在工序周转、完工时。 工序集中与分散 工序分散：机床、工具、夹具简单，适应性好，切削用量合理； 工序集中：安装次数少，工件大，加工设备复杂，精度高、效率高，数量少。,13,通用机械制造工艺基础知识概要,工艺过程 概念：针

11、对一个、或一类零件从零件下料，到完成零件所有制造过程的工艺描述。 确定零件毛坯、每个工序的制造方法、使用设备、专用工装、量具、刀具、及其工序达到的质量要求等。 工艺过程的合理性： 毛坯材料的适应性、经济性、符合性； 制造方法的先进性、可行性、符合性； 使用设备的高效性、可行性、经济性； 使用专用工装、量具、刀具的高效性、可行性、经济性； 操作者的工艺技能、及其实际经验、应变能力； 工艺过程对环境的要求和影响。,14,通用机械制造工艺基础知识概要,工序内容 工件安装（找正）方法； 选择定位基面； 确定工序尺寸和工序公差； 确定设备、专用工装、量具、刀具、设备附件在加工工序中的具体用法、调整方法等

12、； 确定切削用量； 确定工时定额。 专用工装设计 范围：夹具（夹紧、防止变形、固定等）、定位器（胎具、分度装置、等分装置、划线样板等）、专用量、检具（型线、特定位置卡板、量规等）、专用刀具（成型铣刀、加长扩孔钻、T型槽车刀等）。 基本要素：定位、夹紧、导向、连接，切削、排削，工件材料、刀具材料。 功能要求：通用化、组合化、精度和刚度的适宜性、快速加紧、操作方便。,15,特定企业的制造资源、主要工艺路线、工艺方法,本企业各种机械加工设备的型号、功能、加工范围、数控系统、附件配备、主要加工精度数据、及其加工规定零件所达到的行位公差要求时对该设备必须达到的各个项目控制精度的最低要求数据； 我公司主要

13、设备及其技术性能一览表（详见技术文件）； 主要工艺路线、工艺方法确定的基本依据： 企业自有制造资源； 企业自有专业技术人员、工艺人员、技术工人的平均水平； 企业主要外协加工范围； 企业主要外购原材料品种、规格、精度等级要求。 我公司主要零部件工艺路线、工艺方法（单列章节）。,16,特定企业的生产管理、产品信息管理与集成,生产管理 产品信息管理,17,特定企业的过程质量控制模式,质量控制体系（ISO 9004：2000 质量管理体系 业绩改进指南） 顾客的忠诚； 业务的保持和扩展； 营运结果，如收入和市场份额； 对市场机会的灵活与快速反应； 成本和周期性（通过有效和高效地利用资源达到）； 对最好

14、地达到预期结果的过程的整合）； 通过提高组织能力获得的竞争优势； 员工了解并推动实现组织的目标和参与持续改进； 相关方对组织有效性和效率的信心，这可由该组织的业绩、产品寿命周期以及信誉所产生的经济和社会效益来证实； 通过优化成本和资源以及灵活快速地共同适应市场的变化，为组织及其供方创造价值的能力。,18,特定企业的过程质量控制模式,生产和服务提供（控制、确认、标识和可追溯性） 实用模式 工艺过程分类控制： A类（关键过程） B类（重要过程） C类（一般过程） 特殊过程（焊接、热处理等） 控制文件； 作业指导书 工艺工序卡 工艺过程卡 连续监控（在线监测仪表、记录仪等） 过程确认与再确认： 工艺

15、验证、再验证。,19,特定企业的工艺文件体系,主要工艺文件种类 材料消耗工艺定额明细表 自锻件材料消耗工艺定额明细表 产品零部件工艺路线明细表 热处理零件明细表 机械加工工艺过程卡（记录卡） 标准件汇总及消耗工艺定额明细表 机械加工工序卡 工装铸件明细表 装配工艺过程卡（记录卡） 外协零件明细表 锻造工艺卡 按图下料零件明细表 焊接工艺卡 作业指导书 热处理工艺卡 其它 （叶片机械加工工序卡 专用工艺装备图样 专用工艺装备明细表 叶片明细表,20,2.汽轮机主要零部件制造工艺,转子 叶轮 隔板 汽缸 轴承座 叶片,21,整体转子加工工艺,整体转子实体造型,22,整体转子加工工艺,整体转子加工现场,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,主 轴 加 工 工 艺,要点 1.粗加工：加工余量，材料化学成分与机械性能的复验； 2.精加工：轴向尺寸及其公差控制，径向尺寸及其公差、过盈量控制，叶根槽及其公差控制，顶针孔角度，中心架支撑位置，轴径粗糙度。,39,40,41,42,43,叶 轮