筒型压缩机机壳上异型法兰的加工新方法，较详细地介绍了具体的冷加工工艺。得出了该方法节省费用，保证质量，满足性能要求，缩短制造周期的结论。关键词:离心式压缩机机壳法兰加工中图分类号:TH452 文献标识码:B文章编号:1006-8155(2006)04-0028-03ManufacturingMethodofNon-StandardFlangeonBarrelTypeCaSingAbStract:Newmanufacturingmethodofnonstandardflange on barrel type casing isintroduced，andcoldmetalworkisdetailed.Theconclusionsthatthemethodcansavecost，keepsatisfactory in quality， meet performancerequirement，andshortenmanufacturingcycle.KeywordS:CentrifugalcompressorCasingFlangeManufacturing1 引言我公司某产品筒型机壳上异型法兰如图1所示，在以往 的制造中，先加工成等壁厚内外径，然后再用压型模热压成型的方法。由于该法兰内孔比较复杂，用该类型压型模压型时误差较大，影响了产品性能。每个压型模制造费用又较高，平均每个压型模制造费用约为5万元，该产品有5个不同的法兰，该台压缩机压型模制造费用约需25万元。而采用立车或带有旋转工作台的镗床，应用新的机加工方法进行加工，既节省了压型模制造费用，又保证了产品制造质量和制造周期。下面介绍该法兰的加工制造方法。图1 异型法兰2 异型法兰内孔形状分析依照异型法兰设计图，该法兰内孔形状可分解为两个轴心线与法兰中心线组成的一夹角的半圆台形孔与一个四棱锥孔相切，底部与一圆孔相接而成，外圆壁与大法兰相接，内孔形状分解如图2所示。图2 法兰内孔分解图 工艺方案
为便于分析计算，可沿图1长轴方向作纵剖面图，如图3所示。图中O1、O2为两锥形台上截面的圆心，O 为下截面圆孔中心。C、M、
G、F 为法兰实际内孔轮廓线。作AC、DO1辅助线。连接EO ，则内锥孔的纵向与径向走刀方向为S 轴向、S 径向，如图3中所示。该法兰的主要加工难点为内孔加工，对于锥形孔可在具有径向与轴向连动装置的镗床上通过平旋盘调整锥度比加工，也可以在车床上通过挂轮车锥孔的方法车锥形孔。图3 剖面图
镗床加工由上述内孔形状分析，在镗床上加工内孔，关键在于镗两个夹角的锥形台内孔，对于镗一个锥形孔，可以通过平旋盘径向进给与轴向进给连动走刀实现，由于两个半圆台孔轴芯线成一夹角，所以先加工出一个锥形孔，对另一个锥形孔不产生影响，对于镗两个夹角的锥形孔，可先将工件旋转一个角度，先加工其中一个半锥形孔，按同样的方法旋转一个角度再加工另一个半锥形孔，锥形孔夹角可以通过旋转工作台的旋转实现，中间四棱台可以通过排刀法加工。因此，只要计算出相关技术参数，如:锥度比k、工作台旋转角α，即可加工出内孔。其外部形状可以通过先加工出锥形，再经过刨床、钳工加工而成。
立车加工，从加工方便性和工艺成本考虑，在立车床上加工锥形孔是最佳方案。但由于刀尖受伸出刀杆长度的限制，如刀尖伸出刀杆的长度40~45mm则刀杆刚性较低。刀尖伸出刀杆的长度取决于图3中AM 的实际长度，AM 长度应小于45mm，若AM <45mm，则该类型法兰在立车上加工，反之则在镗床上加工。可将纵向刀夹倾斜成二分之一锥形孔夹角，计算出径向进给与轴向进给的锥度比，按车锥度孔的方法，先车制半个锥形孔。按上述方法再加工另一个锥形孔，即可加工出法兰的锥形内孔，其余尺寸按上述方法进行。
走刀方向由于轴向与径向走刀方向须垂直，所以轴向与径向走刀方向应在图3中EO 与CE 线上，考虑到装卡法兰方便，若法兰大端装卡，则轴向走刀方向如图3中S 轴。径向走刀方向取决于图1中上端半径R 与下端半径大小之比，如果上端半径R 小于下端半径，则走刀方向如图3中S 轴所示，反之则反向，如图4。图4 走刀方向示意图。
各相关技术参数计算
在图3中，已知CO1ER1E73mm，MOER2E101.5 mm，OO3E252 mm，O1O2E89.5mm。其中R1、R2、O1O2、OO3为图纸尺寸，OO1、OO2为锥孔轴心线，B 为两锥孔夹角。设平旋盘径向走刀量为S1，镗床主轴轴向走刀量为S2。由图3可知，只要将镗床主轴调整至与OO1重合，并按一定的轴向走刀与径向走刀比，即锥度比，可加工出图示内孔。
计算工作台旋转角β 由图3可知旋转角β为法兰中心与锥度孔夹角，即;tanβEO1O3/OO3，∠β可求。
计算加工锥孔用锥度比k如图3所示，作锥孔轴心线OO1的平行线，交于 点，作OO1垂线交于M 点，则锥孔锥度比:kE2tanα，tanαES1/S2EAM /AC。已知∠β、R1、R2、OO3则可求出∠α。
由上式可知只要确定平旋盘轴向走刀量S1(或车床主轴轴向走刀量S1)即可算出径向走刀量S2(或车床径向走刀量S2)。
加工方法
以车床为例加工图1法兰。
(1)按图1中锥形孔最大直径与最小直径，车出锥度外径、内孔、焊接坡口及法兰上下端面，见图5。
图5 异型法兰
(2)将刀夹主轴向左倾斜，如图3中角β (6.025≠)。
(3)按图3中实际计算出的锥度比kES径/S轴25.76/242.67E0.106，调整轴向与径向走刀量。
(4)以试切法加工左侧锥形孔，以保证壁厚(45mm)为准，走刀方向见图4。
(5)以同样的方法加工另一侧锥形孔。
(6)以排刀法加工直线段。
(7)划外圆柱面直面段线。
(8)刨直面段及坡口。
-
