康彥文

（哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，哈爾濱 150046）

1 引言

燃氣輪機的制造復(fù)合了多項高精尖技術(shù)，涉及了機械制造、熱能動力、表面處理、材料、特種加工等多學科、多領(lǐng)域的交叉。燃氣輪機產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，是這個國家制造業(yè)發(fā)展水平的標志。本文介紹的產(chǎn)品是燃氣輪機核心部件燃燒室中的點火器。點火器是燃燒室的關(guān)鍵零部件，點火器的好壞，直接關(guān)系到燃燒室能否點火燃燒。因此點火器的制造也是極其關(guān)鍵。

2 燃氣輪機點火器結(jié)構(gòu)及滾壓中存在的問題

燃氣輪機點火器結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1

該點火器制造的主要難度在于件1與件5之間的滾壓。

（1）工件上部形狀比較特殊，采用什么設(shè)備、如何裝夾？

（2）件1和件5未滾壓前沒有固定，件1前后移動，不固定則無法滾壓。

（3）采用什么樣的滾壓工具，如何進行滾壓？

（4）滾壓會不會出現(xiàn)裂紋以及褶皺等？

3 確定加工方案

（1）工件的滾壓采用臥式車床，臥式車床裝夾工件時采用三爪夾盤，此工件無裝夾部位，因此特設(shè)計一個工裝（見圖2），既能起到裝夾作用，又能起到固定零件的作用。工裝由芯軸、法蘭、螺帽構(gòu)成，芯軸穿過工件，起到定中心作用，法蘭通過螺帽壓緊工件，使工件在軸向、徑向不能移動，車床三爪夾盤夾住工裝芯軸，經(jīng)過裝夾工裝裝夾后，工件被牢固固定在臥式車床上，件1與件5不能產(chǎn)生相對移動，為滾壓做了良好的準備。

圖2 裝夾工裝

（2）針對碾壓工具進行專門設(shè)計（見圖3），碾壓工具重點在于滾壓頭的設(shè)計樣式。滾壓頭選用具有較高硬度的特殊材質(zhì)制成。滾壓頭表面進行涂層，涂層光滑，做到不粘鐵屑等雜質(zhì)，避免滾壓頭黏貼雜質(zhì)在滾壓時壓入工件表面或使?jié)L壓頭表面產(chǎn)生凸凹不平，從而影響表面質(zhì)量。滾壓頭的頭部為球面，球面為R2.5，滾壓時滾壓頭與工件是線接觸，這樣滾壓時壓力才能夠連續(xù)、均勻，滾壓出來的效果才能理想。滾壓時把滾壓工裝裝夾到臥式車床的刀排上，使?jié)L壓工具替代常規(guī)加工刀具，讓滾壓工具的滾輪與工件進行接觸滾壓，通過刀排及刀架的軸向、徑向移動進給，帶動滾壓工具進給。通過不同的進給方式進行幾次試驗，效果都不是很理想，試驗件均產(chǎn)生裂紋（見圖4），我們進行分析，認為滾壓參數(shù)及滾壓工具沒有問題，應(yīng)該是工件自身材質(zhì)對滾壓產(chǎn)生了影響。為此我們選擇其它材質(zhì)進行試驗，試驗結(jié)果令人滿意。因此，我們對這種材質(zhì)產(chǎn)生的裂紋進行深入分析，原因在于工件來料狀態(tài)是未熱處理狀態(tài)交貨，機械加工的應(yīng)力以及材料本身的應(yīng)力疊加在一起，滾壓時應(yīng)力過大，產(chǎn)生裂紋不可難免。針對這一問題，我們又對試驗件進行回火熱處理，經(jīng)過幾次熱處理試驗效果，最終將其溫度設(shè)定到1050℃。再經(jīng)過滾壓，試驗件達到圖紙要求（見圖5），結(jié)果令人滿意。

圖3 滾壓工具

圖4

圖5

4 結(jié)語

新型的滾壓方式與以前常規(guī)制造業(yè)所采用的方式不同，新型滾壓方式采用的滾壓裝置既能象車刀一樣選擇調(diào)節(jié)進給量、走刀速度，又能不進行余量去除，僅通過金屬塑性變形就能達到設(shè)計要求。這種新型滾壓方式不僅能大大地提高生產(chǎn)效率，還能控制常規(guī)生產(chǎn)加工過程中所不能控制的問題。由于滾壓工具能夠選擇進給量，就能有效地控制變形尺寸，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品表面厚度均勻，光滑度好，能更好地滿足設(shè)計要求。又由于設(shè)計的滾壓工具為持續(xù)進給，所以金屬各處尺寸變形量均勻一致，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，增加了企業(yè)效益。