学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

三峡电站水轮机转轮的关键制造技术研究

作　者: 马丹
导　师: 殷国富；曾太成
学　校: 四川大学
专　业: 机械工程
关键词: 大型零件水轮机转轮工装夹具加工方法刀具
分类号: TK730.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 117次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

三峡水轮机转轮是当今世界上最大尺寸的混流式转轮，重量近500吨，最大外径10米左右，其叶片厚度达300毫米，居世界首位。水轮机转轮是由上冠和下环中间通过叶片相连并焊接而成，是水轮机发电的动力产生部件和心脏，因此它的制造质量至关重要。上冠重115吨／毛重180吨，外形尺寸Φ8.4×Φ1.6×3M呈薄壁喇叭形，下环重达81吨，外形尺寸Φ10×Φ9.4×2.3M程薄壁筒形。材质均为ASTM A743M(ZG00Cr13Ni4Mo)奥氏体不锈钢。由于其一，它们的形状所致，在加工制造中给工件的装夹和翻身带来很大的难度。其二，它们的材质有较好的韧性在切削过程中易产生积屑瘤，刀具的选择至关重要。其三，它们的轴线截面轮廓由基本的直线、圆弧和一些点坐标组成，给加工和测量带来不便。其四，下环为薄壁，直径比壁厚约67，及易变形，给运输和加工带来困难。本文针对这些问题从理论上和实际应用的需要对上阐述问题的解决方法进行了研究，其主要研究成果和特色如下： (1)针对企业机械加工工艺条件和加工能力，确定了大型铸件、大型薄壁铸件工序安排和工步安排的思考原则，制定了工序间加工余量大小确定的方法。 (2)在对大型零件在加工装夹中自身重力产生的摩擦力所起作用的总结基础上，提出了大型不规则铸件和大型薄壁铸件的装夹和工装的设计方法，完成了相应的工装设计工作。 (3)分析论述了转轮体上冠、下环的直径测量以及过留面测量的测量方法，对大型不规则铸件的测量有指导作用。 (4)大型数控加工设备的加工精度对工件质量的影响如何在实际使用中进行弥补的问题进行了探讨。同时，对不能用手工精确编程或用手工编程程序较长的程序，应用CAM软件进行自动编程，生成最优程序。 (5)对材质为ZG00Cr13Ni4Mo的奥氏体不锈钢的切削加工，总结出了在刀具的选择上的原则和切削用量的原则。 (6)对加工零件的点阵数据，应用CAD软件进行分段插值用三次样条函数光滑拟合建立实体模型。针对机床夹紧力的大小对薄壁零件的变形情况，应用CAE软件进行分析，达到了预期的研究目标。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章绪论  8-15
  1.1.水轮机产品研究概况  8-10
    1.1.1.国外水轮机产品研究概况、技术水平及现状  8-9
    1.1.2.我国水轮机产品制造现状及发展  9-10
  1.2.水轮机转轮的关键制造技术及其意义  10-11
  1.3.复杂机械产品大件的加工制造技术及数控加工技术应用概况  11-12
  1.4.论文工作的背景与主要内容  12-15
    1.4.1.课题来源、背景、意义  12-14
    1.4.2.本论文的主要工作内容  14-15
第二章水轮机转轮的制造技术分析与加工工艺设计  15-24
  2.1.水轮机转轮的组成  15-16
  2.2.转轮上冠和其加工难点介绍  16-17
  2.3.转轮下环和其加工难点介绍  17
  2.4.Φ10m数控立车简介  17-19
  2.5.制造工艺流程设计  19-20
    2.5.1.转轮上冠制造工艺流程  19-20
    2.5.2.转轮下环制造工艺流程  20
  2.6.机加工艺过程设计  20-24
    2.6.1.转轮上冠机加工艺过程设计  20-22
    2.6.2.转轮下环机加工艺过程设计  22-24
第三章大型转轮加工精度的测量与检验方法  24-29
  3.1.转轮上冠、下环的测量难度  24-25
  3.2.转轮上冠、下环的测量  25-29
    3.2.1.转轮体上冠、下环的直径测量  25
    3.2.2.转轮上冠、下环的过留面测量  25-28
    3.2.3.冠的中间部位壁厚测量  28-29
第四章转轮上冠与下环部件的装夹方式及其夹具设计  29-35
  4.1.转轮上冠的装夹  29-31
    4.1.1.装夹方案  29
    4.1.2.工装设计  29-30
    4.1.3.工装改进  30-31
    4.1.4.可靠性计算  31
  4.2.转轮下环装夹及起吊  31-35
    4.2.1.下环装夹夹紧力  31-34
    4.2.2.下环的起吊工装  34-35
第五章大型转轮切削加工参数与刀具选择方法  35-42
  5.1.切削难点  35
  5.2.刀具材料的选择  35-36
  5.3.刀具几何参数的选择  36-37
  5.4.切削用量的选择  37-38
  5.5.切削力计算  38-40
  5.6.数控加工刀具选择的计算机化  40-42
第六章大型转轮关键部件的数控加工方法与程序设计  42-62
  6.1.数控加工基础  42-46
    6.1.1.数控编程的概念  42-43
    6.1.2.数控编程方法  43-46
  6.2.数控加工编程基础与标准  46-52
    6.2.1.数控10m立车坐标轴定制  46
    6.2.2.数控10m立车伺服控制误差  46-47
    6.2.3.机床数控系统  47
    6.2.4.字符与代码  47
    6.2.5.字  47
    6.2.6.字的功能  47-48
    6.2.7.程序G指令  48-52
  6.3.转轮上冠加工程序  52-56
    6.3.1.程序加工部位工艺方案  52
    6.3.2.编程方法的选用  52
    6.3.3.刀具选择  52-53
    6.3.4.切削用量选择  53
    6.3.5.确定工件坐标系与对刀点  53-54
    6.3.6.编制程序  54-56
  6.4.转轮下环加工程序  56-62
    6.4.1.程序加工部位工艺方案  56
    6.4.2.编程方法的选用  56-57
    6.4.3.刀具及切削用量选择  57
    6.4.4.自动编程的实施  57-62
第七章结论与进一步工作展望  62-66
  7.1.论文的主要成果  62-63
  7.2.取得的成效  63-64
    7.2.1.经济效益  63-64
    7.2.2.社会效益  64
  7.3.设想与展望  64-66
参考文献  66-67
攻读工程硕士学位期间的研究设计工作  67-69
致谢  69

三峡电站水轮机转轮的关键制造技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文