仙游抽水蓄能機(jī)組發(fā)電機(jī)軸系加工QC-付強(qiáng)

仙游抽水蓄能機(jī)組發(fā)電機(jī)軸系加工東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司機(jī)械加工QC小組發(fā)布人：付強(qiáng)2013年7月1日前言

東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司，是中國研制大型發(fā)電設(shè)備的重要企業(yè)，主要從事水電、火電、核電、交直流及相關(guān)控制設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造和銷售工作。

重金工分廠是公司關(guān)鍵性生產(chǎn)單位，主要從事水電的座環(huán)、頂蓋、底環(huán)、主軸、轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)子支架，火電與核電的定子機(jī)座、轉(zhuǎn)軸、端蓋等大型零部件的機(jī)械加工工作。小組概況一、小組概況1.小組簡介：重金工分廠機(jī)械加工QC小組成立于2005年，一直致力于全面改進(jìn)和提升產(chǎn)品質(zhì)量，解決生產(chǎn)實(shí)際中的技術(shù)難題。近年來，在全體組員的共同努力下，小組在質(zhì)量管理、科技創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)等方面都取得了一定成績。其中，2009年被評為全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組。還曾獲得以下榮譽(yù)：“1000MW超超臨界汽發(fā)轉(zhuǎn)軸車序加工”獲得全國機(jī)械工業(yè)優(yōu)秀QC成果一等獎(jiǎng)“1150MW核電轉(zhuǎn)軸銑序盤銑刀改進(jìn)”獲得公司創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)“巴西杰瑞控制環(huán)耳朵孔鏜序加工優(yōu)化”獲得公司創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)“700MW小灣水輪機(jī)主軸車序加工攻關(guān)”獲得公司優(yōu)秀QC質(zhì)量成果一等獎(jiǎng)2.小組成員：小組概況小組概況3.活動(dòng)計(jì)劃：小組概況二、課題選擇

1.仙游發(fā)電機(jī)軸系由上端軸、轉(zhuǎn)子支架、主軸組成，總長約10000mm，最大回轉(zhuǎn)直徑為Ф3050mm，重量達(dá)105噸，各關(guān)鍵部位的形位公差均要求≤0.03mm，滑轉(zhuǎn)子的表面粗糙度要求Ra0.8，其余部位的表面粗糙度都要求在Ra1.6～3.2，相比單軸加工，其難度較大。2.經(jīng)過小組成員的認(rèn)真分析，常規(guī)方案很難保證加工精度，必須改進(jìn)工藝方案，制定相應(yīng)工藝措施，才能保證金加工后滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。因此，我們把制定仙游發(fā)電機(jī)軸系加工的工藝方案作為QC小組的課題。課題選擇三、現(xiàn)狀調(diào)查現(xiàn)狀調(diào)查1.仙游發(fā)電機(jī)軸系關(guān)鍵部位的形位公差和粗糙度要求如下圖所示：其中基準(zhǔn)A和基準(zhǔn)B還分別需要與水輪機(jī)主軸、推力頭進(jìn)行配車（圖一）

2.參照以往機(jī)組發(fā)電機(jī)軸系加工方案，常規(guī)思路是上端軸、主軸、轉(zhuǎn)子支架先單件精加工，然后上臥車同找擺度，最后鉆鉸把合面處的銷孔。但是在對仙游發(fā)電機(jī)軸系進(jìn)行加工工藝分析時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)若采取常規(guī)方案，將存在以下問題：

⑴仙游上端軸整個(gè)軸身外圓設(shè)計(jì)有引線槽，轉(zhuǎn)子支架外圓均布立筋，使得上端軸及轉(zhuǎn)子支架均無架口位置，無法在臥車單軸找擺再進(jìn)行把合；

⑵根據(jù)以往加工經(jīng)驗(yàn)，單件精加工到位，聯(lián)軸找擺時(shí)軸系各關(guān)鍵部位的形位公差僅能保證在0.035mm～0.075mm之間，無法滿足設(shè)計(jì)要求；現(xiàn)狀調(diào)查

⑷軸系總長度近10米，重量達(dá)105噸，使得軸系在靜止?fàn)顟B(tài)下存在撓度，會(huì)導(dǎo)致銷孔實(shí)際加工位置與理論位置出現(xiàn)偏差，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將對軸系產(chǎn)生影響?，F(xiàn)狀調(diào)查3.經(jīng)過小組成員的認(rèn)真分析和論證，我們確定出新的工藝方案：對軸系布置圖上有形位公差要求的部位，在上端軸、主軸、轉(zhuǎn)子支架單件加工時(shí)，半精加工留量，待軸系把合后，由鏜床加工把合面處的徑向銷孔，最后一同吊上臥車采用一卡一托的方式進(jìn)行精車。

⑶聯(lián)軸找擺時(shí)一旦擺度超出允差值，車修任一部位，特別是發(fā)電機(jī)主軸與水輪機(jī)主軸的配合止口、上端軸與推力頭配合段，都可能會(huì)造成尺寸超差；四、目標(biāo)設(shè)設(shè)定目標(biāo)設(shè)定

分析加工過程中的各種不確定和不利因素，制定切實(shí)可行的應(yīng)對措施，保證軸系各關(guān)鍵部位粗糙度全部滿足設(shè)計(jì)要求,形位公差全部≤0.03mm。人操作者識圖圖能力不足足操作者對工工藝方法不不清楚加工經(jīng)驗(yàn)不不足，技能能水平不夠夠操作者責(zé)任任心不夠機(jī)環(huán)法料機(jī)床精度不不滿足要求求靜壓瓦與主主軸架口接接觸面積不不夠，間隙隙超差卡盤端面跳跳動(dòng)值較大大未按照工藝藝要求修正正軸系撓度度上端軸、主主軸單件加加工時(shí)未按按要求留量量或不滿足足相關(guān)工藝藝要求鏜床加工找找正偏差較較大軸系系存存在在較大大撓撓度度均能能按按要要求求及及時(shí)時(shí)加加工工過過程程中中產(chǎn)產(chǎn)生生的的鐵鐵屑屑等等雜雜物物加工工時(shí)時(shí)及及加加工工后后未未及及時(shí)時(shí)對對軸軸系系進(jìn)進(jìn)行行保保護(hù)護(hù)軸系系已已精精加加工工部部位位出出現(xiàn)現(xiàn)磕磕碰碰劃劃傷傷或或銹銹蝕蝕銷孔孔實(shí)實(shí)際際位位置置與與理理論論位位置置偏偏差差較較大大無法法保保證證加加工工精精度度無法法滿滿足足圖圖紙紙?jiān)O(shè)設(shè)計(jì)計(jì)要要求求分析析原原因因五、、分分析析原原因因尺寸寸測測量量不準(zhǔn)準(zhǔn)確確六、、要要因因確確認(rèn)認(rèn)要因因確確認(rèn)認(rèn)1.要因因分分析析計(jì)計(jì)劃劃表表要因因確確認(rèn)認(rèn)2.確認(rèn)認(rèn)主主要要原原因因要因因確確認(rèn)認(rèn)要因因確確認(rèn)認(rèn)七.制制定定對對策策針對對上上述述影影響響軸軸系系加加工工的的五五個(gè)個(gè)主主要要原原因因，，我我們們組組織織全全體體組組員員召召開開專專題題會(huì)會(huì)議議，，通通過過運(yùn)運(yùn)用用頭頭腦腦風(fēng)風(fēng)暴暴法法，，制制定定出出如如下下對對策策：：制定定對對策策八、、對對策策實(shí)實(shí)施施組織織工工段段、、生生產(chǎn)產(chǎn)、、18米米臥臥車車、、數(shù)數(shù)控控250鏜鏜床床等等相相關(guān)關(guān)人人員員進(jìn)進(jìn)行行工工藝藝技技術(shù)術(shù)交交底底，，包包括括對對圖圖紙紙的的理理解解、、工工藝藝方方案案的的細(xì)細(xì)化化，，工工裝裝、、刀刀具具的的使使用用等等都都進(jìn)進(jìn)行行詳詳細(xì)細(xì)講講解解。。針針對對可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)的的問問題題、、操操作作者者提提出出的的疑疑問問等等進(jìn)進(jìn)行行分分析析，，并并做做好好相相應(yīng)應(yīng)預(yù)預(yù)備備方方案案。。在在加加工工時(shí)時(shí)，，實(shí)實(shí)時(shí)時(shí)到到現(xiàn)現(xiàn)場場進(jìn)進(jìn)行行指指導(dǎo)導(dǎo)。。對策策實(shí)實(shí)施施實(shí)施施一一：：技技術(shù)術(shù)交交底底及及現(xiàn)現(xiàn)場場指指導(dǎo)導(dǎo)參加加人人員員：：全全體體組組員員及及操操作作者者、、工工段段、、生生產(chǎn)產(chǎn)人人員員地點(diǎn)點(diǎn)：：分分廠廠會(huì)會(huì)議議室室及及后后序序各各加加工工現(xiàn)現(xiàn)場場（一一））各各項(xiàng)項(xiàng)對對策策具具體體實(shí)實(shí)施施過過程程實(shí)施施效效果果：：操操作作者者、、工工段段、、生生產(chǎn)產(chǎn)等等人人員員熟熟悉悉了了整整個(gè)個(gè)工工藝藝流流程程，，針針對對加加工工過過程程中中可可能能出出現(xiàn)現(xiàn)的的問問題題也也制制定定了了相相應(yīng)應(yīng)預(yù)預(yù)案案。。臥車車主主操操作作者者結(jié)結(jié)合合自自己己加加工工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，，就就如如何何修修正正撓撓度度提提出出建建議議，，小小組組工工藝藝人人員員進(jìn)進(jìn)行行認(rèn)認(rèn)真真分分析析和和討討論論，，制制定定出出撓撓度度修修正正方方案案。。1.臥車車按按常常規(guī)規(guī)方方式式進(jìn)進(jìn)行行初初步步找找正正，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)約約半半小小時(shí)時(shí)后后，，打打表表檢檢查查軸軸系系連連接接處處跳跳動(dòng)動(dòng)值值穩(wěn)穩(wěn)定定后后再再進(jìn)進(jìn)行行精精找找正正；；2.精找找正正后后，，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)軸軸系系1-2小時(shí)時(shí)，，觀觀察察軸軸系系是是否否發(fā)發(fā)生生竄竄動(dòng)動(dòng)，，如如果果出出現(xiàn)現(xiàn)竄竄動(dòng)動(dòng)，，則則需需重重新新調(diào)調(diào)整整中中心心架架并并找找正正。。重重復(fù)復(fù)上上述述步步驟驟至至軸軸系系在在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)過過程程中中不不再再出出現(xiàn)現(xiàn)竄竄動(dòng)動(dòng)；；3.加工工時(shí)時(shí)，，每每次次機(jī)機(jī)床床停停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)重重新新啟啟動(dòng)動(dòng)后后，，需需空空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2-4小小時(shí)時(shí)，，打打表表檢檢查查已已加加工工部部位位跳跳動(dòng)動(dòng)值值與與停停轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)前前一一致致時(shí)時(shí)，，方方可可進(jìn)進(jìn)行行后后續(xù)續(xù)加加工工。。實(shí)施二二：制定撓撓度修正方方案參加人員：：小組工藝藝人員及臥臥車主操作作者地點(diǎn)點(diǎn)：臥車車加工現(xiàn)場場對策實(shí)施實(shí)施效果：：制定出了了切實(shí)可行行的軸系撓撓度修正方方案。由鏜床操作作者講述找找正過程中中的常見問問題，由小小組工藝人人員根據(jù)提提出的問題題進(jìn)行分析析，制定相相應(yīng)措施，，最終確定定出找正方方案：1.吊車協(xié)助鏜鏜床轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸系，使銷銷孔位置與與正對鏜床床，待鏜床床精找正后后再進(jìn)行加加工；2.以轉(zhuǎn)子支架架兩端外圓圓止口打表表找正，相相對差值應(yīng)應(yīng)滿足兩端端外圓止口口的半徑差差值。實(shí)施三三：明確找找正方法并并進(jìn)行技術(shù)術(shù)交底參加人員：：小組工藝藝人員及鏜鏜床操作者者地點(diǎn)點(diǎn)：鏜床床加工現(xiàn)場場對策實(shí)施實(shí)施效果：：鏜床操作作者掌握了了銷孔加工工時(shí)的找正正方法。根據(jù)靜壓瓦瓦使用要求求，結(jié)合臥臥車操作者者、機(jī)修鉗鉗工對靜壓壓瓦研配方方法的信息息反饋，以以及軸系的的實(shí)際情況況，確定如如下方案：：1.臥車操作者者測量軸系系架口尺寸寸；2.立車配車靜靜壓瓦，龍龍門銑加工工油腔；3.由機(jī)修鉗工工對靜壓瓦瓦和軸系架架口進(jìn)行研研配。實(shí)施四四：保證軸軸系架口與與靜壓瓦的的接觸面積積和間隙參加人員：：小組工藝藝人員及臥臥車操作者者、機(jī)修鉗鉗工地點(diǎn)點(diǎn)：軸系系裝把現(xiàn)場場對策實(shí)施實(shí)施效果：：靜壓瓦與與軸系配合合間隙≤0.05mm，接觸面積積達(dá)75%。根據(jù)之前制制定的撓度度修正方案案，組織全全體臥車操操作者進(jìn)行行技術(shù)交底底，并認(rèn)真真聽取操作作者的意見見和建議，，以完善軸軸系撓度修修正方案。。對操作者者提出的疑疑問，現(xiàn)場場予以解答答；對操作作者提出所所需的工具具工裝，做做好統(tǒng)計(jì)，，會(huì)后進(jìn)行行清點(diǎn)和提提前準(zhǔn)備。。在后序加加工時(shí)，工工藝人員要要做到及時(shí)時(shí)到現(xiàn)場進(jìn)進(jìn)行指導(dǎo)和和工藝服務(wù)務(wù)。實(shí)施五五：就撓度修正方方案進(jìn)行技技術(shù)交底參加人員：：小組工藝藝人員及全全體臥車操操作者地點(diǎn)點(diǎn)：分廠廠會(huì)議室對策實(shí)施實(shí)施效果：：臥車操作作者掌握了了撓度修正正方法，且且車序加工工的各種不不確定因素素也得到認(rèn)認(rèn)真分析。。（二）加工工現(xiàn)場遇到到的問題及及處理對策實(shí)施1.在把合時(shí)出出現(xiàn)的問題題若把螺栓全全部裝入轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子支架后后，再吊主主軸、上端端軸與轉(zhuǎn)子子支架把合合，要使螺螺栓穿過全全部把合孔孔存在很大大難度，且且容易碰傷傷工件。解決方方案：：先在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子支支架上上只裝裝入1-2個(gè)螺螺栓（（紅色色標(biāo)記記處）），吊吊主軸軸、上上端軸軸與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子支支架對對裝，，待把把合止止口裝裝入后后，再再把合合其余余螺栓栓。（圖二二）2.加工銷銷孔時(shí)時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)的問問題⑴轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子支支架的的支撐撐筋板板會(huì)干干涉鏜鏜床主主鏜桿桿行進(jìn)進(jìn)，導(dǎo)導(dǎo)致銷銷孔無無法加加工；；⑵發(fā)發(fā)現(xiàn)銷銷孔與與銷子子的間間隙較較大，，反饋饋至產(chǎn)產(chǎn)品工工藝和和設(shè)計(jì)計(jì)。解決方方案⑴根根據(jù)鏜鏜床主主桿直直徑，，在支支撐筋筋板上上加工工圓弧弧缺口口（紅紅色標(biāo)標(biāo)記））；⑵設(shè)設(shè)計(jì)人人員修修正銷銷孔尺尺寸公公差，，鏜床床按修修正后后的公公差進(jìn)進(jìn)行加加工。（圖三三）對策實(shí)實(shí)施對策實(shí)實(shí)施（圖四四）：：軸系吊吊上鏜鏜床加加工時(shí)時(shí)，用用V型型鐵支支撐上上端軸軸和主主軸軸軸身，，且放放置前前需對對V行行鐵上上的絕絕緣板板進(jìn)行行清理理，并并刷上上機(jī)油油以潤潤滑軸軸身旋旋轉(zhuǎn)。。（圖五五）：：鏜床床加工工銷孔孔后，，裝入入產(chǎn)品品銷，，并在在產(chǎn)品品銷端端面、、主軸軸和上上端軸軸的法法蘭背背面、、轉(zhuǎn)子子支架架外圓圓打上上配對對標(biāo)記記。最最后整整體吊吊上臥臥車進(jìn)進(jìn)行車車序加加工。。九、檢檢查效效果檢查效效果臥車加加工后后，經(jīng)過專專業(yè)檢檢查人人員的的測量量和檢檢查，，各關(guān)鍵鍵部位位粗糙糙度全全部滿滿足圖圖紙?jiān)O(shè)設(shè)計(jì)要要求，，形位位公差差均≤0.03mm。目標(biāo)順順利實(shí)實(shí)現(xiàn)??！檢查效效果十、鞏鞏固措措施1.在一號號機(jī)加加工結(jié)結(jié)束后后，產(chǎn)產(chǎn)品工工藝根根據(jù)實(shí)實(shí)際加加工方方案對對工時(shí)時(shí)工序序表進(jìn)進(jìn)行改改版。。2.關(guān)于銷銷孔尺尺寸的的問題題設(shè)計(jì)計(jì)人員員也及及時(shí)對對圖紙紙進(jìn)行行了改改版。。3.為防止止二至至四號號機(jī)加加工銷銷孔時(shí)時(shí)，再再次傷傷及筋筋板，，設(shè)計(jì)計(jì)人員員也及及時(shí)