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大电机轴加工的控制的几个要素

作者:秩名     时间:2020-11-20 13:39     已有 人浏览
    大型轴是指定子铁心外径在1000毫米以上的电机所用的轴,其轴承位的表面粗糙度要求较高,通常为Ra 0.4μm(Ra:取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值),以减小磨损。今天Ms.参专题讨论大型电机轴,简要介绍加工要点和工艺难点。
 
 
大型轴加工介绍
 
   大型轴都是由锻件制成的。锻件的制作过程包括冶炼、浇铸、锻造、热处理等。对于大型汽轮发电机的轴,还应包括粗车、粗钻中心通孔、再次热处理、加工外圈、精镗中心通孔、取样检验等。这些工作均由锻件制造厂完成。
 
 
    大型锻件的制作工艺是很复杂的,它需要浇铸几十吨甚至上百吨的钢锭,需要几千吨甚至上万吨的巨型锻压设备、大型退火炉和重型车床等。因此,某些大型水轮发电机的轴是将轴体和联轴器分块锻造,然后焊接起来。某些巨型汽轮发电机还曾采用组合式转子,以避免制作大锻件,但组合式转子的机械强度较差,机械加工较复杂,现已很少采用。
 
为何大型轴要有中心通孔
 
    许多大型轴具有中心通孔,其目的是除去中心不易锻透的部分,消除内应力,提高工件质量。中心部分的材料取出后,还可作为分析材料成分的试样。大型汽轮发电机的轴较长,转速又较高,因此,对轴的要求是很高的。
 
 
    轴坯均为合金钢锻件。对轴坯要进行一系列的检验,包括检查中心孔壁、残余应力试验、材料的机械性能试验、内部缺陷探伤、化学成分分析、硫偏析检验以及导磁性能试验等。检查合格后,才允许进行机械加工。
 
 
合金钢轴为何需要调质
 
●大型轴的技术要求高,加工量大。为避免不必要的经济损失,加工前轴坯必须经过严格检查,确认合格后才能进行加工。
 
●大型轴平端面和打中心孔一般不在车床上进行,其最方便的方法是用镗床加工。
 
●大型轴的加工余量很大,荒车应采用强力切削,粗车和精车都应采用高速切削,以缩短加工时间。
 
●轴承位粗车后,应及时进行超声波探伤。如果发现裂纹、砂眼等缺陷,不再进行后继工序加工。滚压后,对轴承位还应进行一次超声波探伤。检查合格后,才能铣削键槽。
 
●车削很重的大型轴需用托架支承。为此,必须在轴上制作两个精度较高的托架位。托架位应与中心孔或中心通孔同轴,经保证后续加工的各轴档的径向跳动不致超差。
 
 
●由于大型轴的产量少,轴承位的精加工不用昂贵的大型外圆磨床磨削。最经济可靠的加工方法是车削到Ra1.6~3.2μm的粗糙度,然后滚压一次到三次。如果滚压工具中的滚子灵活,压力适当,并加机油润滑,则滚压后的表面可达到Ra0.1~0.4μm的粗糙度。滚压后轴承位的直径约缩小0.02~0.06毫米,其表面还具有一定的硬化效果,能延长轴的使用寿命。
 
   滚子加工的技术要求很高,外圆表面的粗糙度为Ra0.025μm,外圆与中心孔的同轴度偏差不能超过0.02毫米,在夹具中固定以后,其径向跳动不能超过0.03毫米。
 
 
   近年来,对大型轴轴承档的精加工也有采用珩磨的。轴承位先半精车到粗糙度Ra1.6μm,在直径方向留出0.02~0.05毫米珩磨余量。而磨前必须修正磨轮,以免影响工件的形状精度。粗磨到粗糙度Ra0.μm后,清洗工件表面,用精磨轮进行抛光珩磨,一直磨到图样要求为止。此外,还可在装有磨头的大型车床上磨削轴承位。这时,应在磨头附近配备除尘装置,及时排除磨屑,以免影响工人健康和损伤车床的导轨。
 
   大型汽轮发电机转子散线槽成型铣刀铣出,既深又长,是最繁重的加工工序之一。为保持轴中心线的重量对称和保证齿根的安全系数,要求嵌线槽的公差、粗糙度、等分度都应达到较高的精度。现在嵌线槽是在专用的转子铣槽机上进行加工的,加工精度可以满足要求。

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