汽轮机工艺

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
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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
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通用机械制造工艺基础知识概要
◆工艺过程 ●概念：针对一个、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。
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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； ●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。
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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2~5mm以上，表面▽25~12.5 以下；精度IT7~14级。 ▪精加工：车、镗、铣、刨、钻、磨、拉、铰、珩磨、研(磨)等。加工余量1~2mm 以下，表面▽12.5~6.4以上，精度IT6~1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。
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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 ◇ 产品零部件工艺路线明细表 ◇机械加工工艺过程卡（记录卡） ◇机械加工工序卡 ◇装配工艺过程卡（记录卡） ◇锻造工艺卡 ◇焊接工艺卡 ◇热处理工艺卡 ◇（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 ◇自锻件材料消耗工艺定额明细表 ◇热处理零件明细表 ◇标准件汇总及消耗工艺定额明细表 ◇工装铸件明细表 ◇外协零件明细表 ◇按图下料零件明细表 ◇作业指导书 ◇其它
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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。
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特定企业的制造资源加工设备的型号、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）。
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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： ☉工艺验证、再验证。
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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
工艺 要素 产品 数量 品种 互换性 毛坯 设备 专用 工装 专用 刀量具 工艺 文件 操作者 单 件 生 产 少 各种各样 少互换 手工模铸造、自由锻锻件、大 余量毛坯 万能 少量专用工装+划线、试切 通用刀具、量具 简单工艺路线+重要零件工艺卡 工件重复性少，高技能、技术 熟练 成 批 生 产 中 几种 大部分互换，少量修配 部分小余量、先进的毛坯制造方法 万能+部分专用 专用工装+少量划线、试切 部分专用刀具、量具 重要工序工序卡、工序图 周期性重复生产，技术熟练 大 量 生 产 多 一、二种 全部互换 小余量、高效率的毛坯制造方法 专用、高效率自动化 高效专用工装 广泛采用专用刀具、量具 详细工艺路线+工艺过程+工序卡 等 长期重复生产，操作熟练，调整 工技术要求高
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通用机械制造工艺基础知识概要
◇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。
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通用机械制造工艺基础知识概要
工艺设计的重要原则 ◆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。
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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=0.45X3 +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， IT1~IT18。
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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
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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。
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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、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。
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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。