超大直径薄壁塔设备的整体制造技术

ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ， ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｖ ｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｈ ｉ ｎ ｗ ａ ｌ ｌ ｔ ｏ ｗｅ ｒ ， ｂ ｕ ｔ ｌｓ ａ ｏ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｉ ｖ ｅ ｔ ｏ
的 圆度 、筒 节组装 时采用合 适 的工 装等措 施 ，均 有利 于控 制 大型 薄壁塔 体 的制 造 变形 ，也 有
利 于塔 器 内件 的 顺利安 装 。 关键 词 大型薄 壁塔 器 制造 变形 筒体 压 力容 器 圆度 直 线度 预 防措施
中 图分类 号
ＴＱ ０ ５ ０ ． ６
第３ ８ 卷 第 ６期 ２ ０ １ ７年 １ ２月
化 工 装备技 术
４ ７
大型塔器 的薄壁塔体 制造变形 的控制
吕延茂
（ 中石 化 集 团 南 京 化 工 机 械 有 限 公 司 ）
摘 要 分析 了大型 薄壁 塔体 制造 变形 的原 因 ，归纳 了预 防制 造 变形 的措 施 。从 严控 制 筒节
Ｌａ Ｙａ ｎ ｍａ ｏ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ｈ ｉ ｎ ｗａ ｌ ｌ ｔ ｏ ｗ ｅ ｒ ｂ ｏ ｄ ｙ ａ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ，ａ ｎ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ
Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｇ ｈｔ ｎｅ ｓ ｓ ；Ｐ ｒ ｅ ｖｅ ｎｔ ｉ ｖ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ

摘 要 ：本文对大型整体薄壁零件加工制造技术进行 了详细的论述。通过应用法国数控立车，应用高效数控加工程序及 新式控制变形工装，探索 出了解决大型薄壁零件 高效数控加工方法，解决了零件加工变形问题 ，大大提升 了行业高精度 大型整 体 薄壁 零件 高效 加 工制造 技 术水 平 。 关键词 ：大型薄壁零件 ；工艺分析；减振 工装；数字化制造
中图分 类号 ：Ｖ ２ ６ １ 文献标 识码 ：Ａ
１ 工 艺分 析
究发现， 我们选用的加工方法， 加工路线 ， 刀具 ， 切 削参 数 ，编制 的数 控程 序 正确 、 ３ ． ２工艺 方案 合理 、 高效 、 可行 。 辅助 工 装 防振性 能好 ， ３ ． ２ ． １ 防振 工装 在 半 精 车 加 工 型 面 时 ，没有 安装 减 振 工 为 防 止 大 型 薄 壁 件 加 工 变 形 ，加 工 装 ，曾 出 现 过 振 动 现 象 ，致 使 加 工 后 表 中 采 用 了防 振 工 装 。该 新 式 防振 工 装 的 面 留有 明 显 的 振 纹 ，但 在 精 加 工 运 用 减 优 点 是 ：辅 助支 撑机 构柔 性高 、吸力 强 、 振工 装后 ，加工 过程 中，零 件非 常稳定 ， 承 力 均 匀 、 防振 性 能 突 ｍ 。在 加 Ｔ 外 型 无 振 动 现 象 出现 ，加工 后表 面无 振 纹 ， 径 向跳动要求在 ０ ． ０ ３之内，同时该件 ３ ２ 面 时 ，对 薄 壁 、刚 性 较 差 的零 件 使 用 内 说 明 减 振 工 装 效 果 明 显 ，达 到 了预 期 的 个 精 密 安装 孔 位 置 度 为 Ｏ ． ０ ３ ，孔 径 直 部 辅 助支 撑Ｔ 装 ， 而 在加 Ｔ 内腔 型面 时 ， 目的 ，实 现 了零 件无超 差 优质 交付 。 径公差 ０ ． ０ １ ５ 。 由于 零件 直 径 大 、轴 向高 在 整 个 零 件 的外 型面 上 按 各 型 面 的具 体 结语 度 高 、壁 厚 薄 ，属 于 悬臂 结 构 ，不 适 于 斜 度 安 装 三 级 辅 助 支 撑 夹 具 ，提 高 整 个 通过 对 增 压 级 进 行 加 工 ，必 须 使 用 立 式 零 件在 加 丁时 的抗 振 能力 。 工 艺 分析 与研 究 攻 关 ，寻 找 到 了 适 合 高 车 床 加 工 。如 何 解 决 加 工 中零 件 的变 形 ３ ． ３ 数控 程 序编 制 精度 大型 整 体 薄 壁 件 的 高 效 数 字 化 加 工 问 题 和 减 少 加 工 中产 生 的振 动是 完 成 该 由 于 该 薄 壁 零 件 最 大 直 径 有 路 线 ，解 决 了 增 压 级 薄 壁 加 工 中 变形 及 项 攻关 的关 键 ，需 要 通 过 安 排 合 理 的加 中８ ４ ４ ｍｍ，毛 料 状 态 自然 会 更 大 ，该 零 振 动 问题 ，攻 克 了 零 件 研 制 加 工 中减 振 工 路 线 及采 用适 当 的走 刀 方式 ，设 计 专 件 又 是 薄 壁 件 结 构 ，毛 料 到 最终 状 态余 工 装 的 设 计 ，利 用 Ｕ Ｇ建 立 模 型 、模 拟 用 减 振 工 装 ，使 用 合 理 的机 夹 刀具 ，才 量 最大 处有 ５ ０ ｍｍ，粗 车余 量 巨大 。 仿真 、开发后置处理程序输出等 ，有效 能保证 零 件 的加工 要求 。 对 于 这 种 情 况 ，我 们 应 用 Ｕ Ｇ模 拟 的提 高 了数 控程 序 编制 的 速度 和 准确 性 ， ２技术 难点 与研 究 途径 仿 真 软 件 。通 过在 软件 中构 建 法 国立 车 积 累 了宝 贵 的 加 工 经 验 ，极 大 的提 升 了 ２ ． １ 技 术难 点 的 仿 真 环 境 ，开 发 后 置 处 理 模 块 ，建 立 高 精度 大型 整体 薄壁 类件 制造 技术 水平 。 （ １ ）零件直径大，精度高 ，壁薄， 零件模型，编制粗加工去余量程序。 参 考文 献 结 构复 杂 ，尺 寸繁 多 ，技术 条件 要 求严 。 ３ ． ３ ． Ｉ 半精车去余量数控程序编制 【 １ 】 透 平 机 械 现 代 制 造技 术 丛 书 编 委 汇 需研究 出一个合理 、高效 的数控加 工工 在粗 车工序后 ，半精车 的加工余量 编 ． 盘 轴 制 造技 术 】 ． 北 京 ：北 京 科 学 艺 。如 ：确定 零 件工 艺路 线 ， 装 夹方 式 ， 仍 然很 多 ，运 用 Ｕ Ｇ软件 分成 若 干部 分模 出版 社 ． ２ ０ ０ ２ ． 刀具结构 ，走刀路线 ，数 控程序，切 削 拟 加 工 。 并通 过 调整 出合 理 的加工 参数 ， 【 ２ 】 孟 少农 ． 机械 加 工 工艺手 册 【 Ｍ１ ． 北 京： 用量 等 。 编制数 控 程序 。 机械 工 业 出版社 。１ ９ ９ ２ ． （ ２） 高精度大型整体薄壁薄壁零件 ３ ． ３ ． ２ 精车小端去余量数控程序编制 【 ３ 】 何世 禹 ． 机 械 工 程 材料 『 Ｍ１ ． 哈 尔滨 ： 结 构 特 点使 得 其 在 加 工 中 容 易 振 动 、变 在 精 车小 端 工 序 中 ，上 端 面 也 需 要 哈 尔滨 大学 出版社 ，１ ９ ９ ５ ． 形 ，装 夹 、加 工 难 度 大 。 设 计 出理 想 的 去掉一个 Ｖ型槽 的余量。由于槽较深 ， ［ ４ 】 王先逵 ． 机械制造工艺学 『 Ｍ１ ． 北京 ： 防振 夹具 结构 ，具 有 极大 的难 度 。 去除余量 较大，不易手 动编程。所 以， 机械 工 业 出版 社 ，１ ９ ９ ５ ． （ ３ ）零件的加工实施全数字化制造 同样 采 用利 用 Ｕ Ｇ软 件编 程 的方式 。 【 ５ 】 袁哲俊 ． 金 属 切 削 刀具 【 ＭＩ ． 上 海 ：上 技 术 ，考 验加 工能 力 。 ３ ． ３ ． ３ 精 车大 端数 控 程序 编制 海科 学技 术 出版社 ，１ ９ ９ ２ ． ２ ． ２ 研究 途 径 精 车 大 端 的难 点 在 于 加 工 榫 槽 ，该 （ １ ）利用 先 进 的法 国数控 立 车 ，开 榫槽 的轮廓 度要 求在 ０ ． ０ ２ ｍ ｍ 以 内。 展大型复杂薄壁件数控加工试验工作。 为 了保证环型燕尾槽 的加工精度 ， （ ２ ）选择适合加工增压级薄壁零件 首先 ，确 定榫槽刀具的结构方案 ，外 购 型 面刀具材料和结构 ，确定每把机夹刀 专用机夹刀具。其次 ，在数控程序方面 ， 具的接刀点 ， 和走刀路线， 减少零件变形 。 编程方式为从外 向内加工 ，二次加工 完