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1、1汽汽 轮轮 机机 实实 用用 制制 造造 工工 艺与管理艺与管理1.制造业工艺设计知识基础制造业工艺设计知识基础2.汽轮机主要零部件制造工艺汽轮机主要零部件制造工艺3.汽轮机总装配与试车汽轮机总装配与试车4.制造技术发展制造技术发展21.1.制造业工艺设计知识基础制造业工艺设计知识基础通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要特定企业的制造资源及其主要工艺路线、工艺方法特定企业的制造资源及其主要工艺路线、工艺方法特定企业的生产管理、产品信息管理与集成特定企业的生产管理、产品信息管理与集成特定企业的过程质量控制模式特定企业的过程质量控制模式特定企业的工艺文件体系特定企业的工艺文件
2、体系3通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要生产类型对制造工艺的影响生产类型对制造工艺的影响工艺工艺要素要素单单 件件 生生 产产 成成 批批 生生 产产大大 量量 生生 产产产品产品数量数量少少中中多多品种品种各种各样各种各样几种几种一、二种一、二种互换性互换性少互换少互换大部分互换，少量修配大部分互换，少量修配全部互换全部互换毛坯毛坯手工模铸造、自由锻锻件、大手工模铸造、自由锻锻件、大余量毛坯余量毛坯部分小余量、先进的毛坯制造方法部分小余量、先进的毛坯制造方法小余量、高效率的毛坯制造方法小余量、高效率的毛坯制造方法设备设备万能万能万能万能+部分专用部分专用专用、高效率自动
3、化专用、高效率自动化专用专用工装工装少量专用工装少量专用工装+划线、试切划线、试切专用工装专用工装+少量划线、试切少量划线、试切高效专用工装高效专用工装专用专用刀量具刀量具通用刀具、量具通用刀具、量具部分专用刀具、量具部分专用刀具、量具广泛采用专用刀具、量具广泛采用专用刀具、量具工艺工艺文件文件简单工艺路线简单工艺路线+重要零件工艺卡重要零件工艺卡重要工序工序卡、工序图重要工序工序卡、工序图详细工艺路线详细工艺路线+工艺过程工艺过程+工序卡工序卡等等操作者操作者工件重复性少，高技能、技术工件重复性少，高技能、技术熟练熟练周期性重复生产，技术熟练周期性重复生产，技术熟练长期重复生产，操作熟练，调
4、整长期重复生产，操作熟练，调整工技术要求高工技术要求高4通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要不同工艺阶段、不同零件的制造方法不同工艺阶段、不同零件的制造方法 毛坯制造：毛坯制造： 铸造：砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等；铸造：砂型铸造、金属型铸造、精密铸造、压力铸造等； 型材：热轧、冷轧的圆钢、方钢、角钢、工字钢、钢管、钢板等；型材：热轧、冷轧的圆钢、方钢、角钢、工字钢、钢管、钢板等； 锻压：自由锻、精锻、模锻、冷冲压、压制、旋压等；锻压：自由锻、精锻、模锻、冷冲压、压制、旋压等； 焊接：铸铁铸钢、低碳钢、合金钢、不锈钢、镍基合金、工模钢等；焊接：铸铁铸钢、低碳钢
5、、合金钢、不锈钢、镍基合金、工模钢等； 粉末冶金：铸铁铸钢、低碳钢、合金钢、铝合金、黄铜青铜、耐热合金等。粉末冶金：铸铁铸钢、低碳钢、合金钢、铝合金、黄铜青铜、耐热合金等。 成型下料：按图下料、套裁的钢板等。成型下料：按图下料、套裁的钢板等。 机械切削：机械切削： 粗加工：车、镗、铣、刨、钻、锯、钳等；加工余量粗加工：车、镗、铣、刨、钻、锯、钳等；加工余量25mm以上，表面以上，表面2512.5 以下；精度以下；精度IT714级。级。 精加工：车、镗、铣、刨、钻、磨、拉、铰、珩磨、研精加工：车、镗、铣、刨、钻、磨、拉、铰、珩磨、研(磨磨)等。加工余量等。加工余量12mm 以下，表面以下，表面1
6、2.56.4以上，精度以上，精度IT61级。级。 热处理：热处理： 提高材料机械性能：如淬火、渗碳、氮化、调质等；提高材料机械性能：如淬火、渗碳、氮化、调质等； 改善金属加工性：退火、正火、调质；改善金属加工性：退火、正火、调质； 消除内应力：退火、正火。消除内应力：退火、正火。 5通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要 检验与试验：检验与试验： 工件在不同车间周转的中间检验；工件在不同车间周转的中间检验； 工件在关键工序后的符合性检验；工件在关键工序后的符合性检验； 无损检验：材料内部质量检验，如射线探伤、超声波探伤；材料表无损检验：材料内部质量检验，如射线探伤、超声波探伤
7、；材料表面质量检验，如磁粉探伤、荧光检验等。面质量检验，如磁粉探伤、荧光检验等。 部套性能试验：危急遮断器动作转速试验、调节器性能试验等。部套性能试验：危急遮断器动作转速试验、调节器性能试验等。 整机性能试验：空负荷试车、盘车。整机性能试验：空负荷试车、盘车。 工艺试验：新材料焊接工艺评定、热处理曲线、切削参数、工艺过工艺试验：新材料焊接工艺评定、热处理曲线、切削参数、工艺过程程 专用设备试加工等。专用设备试加工等。 清理与防护：清理与防护： 清理与清洗：风吹、清洗液等，提高零件清洁度；清理与清洗：风吹、清洗液等，提高零件清洁度； 防护：防止磕碰、预防损伤关键表面；防护：防止磕碰、预防损伤关键
8、表面； 防锈：工序间、周转期、库存期、成品封存，防锈油、防锈膜、涂防锈：工序间、周转期、库存期、成品封存，防锈油、防锈膜、涂漆等。漆等。6通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要制造资源类别、适用范围及其精度等级制造资源类别、适用范围及其精度等级毛坯制造：毛坯制造： 铸造：模型种类、制模制芯、熔炼、砂处理等装备规格、精铸造：模型种类、制模制芯、熔炼、砂处理等装备规格、精度。度。 型材：热轧、冷轧基本为专业生产；了解常用型材种类、规型材：热轧、冷轧基本为专业生产；了解常用型材种类、规格、材料与性能等级、尺寸公差范围等。格、材料与性能等级、尺寸公差范围等。 锻压：自由锻、模锻、冷冲
9、压等装备规格、精度；锻压：自由锻、模锻、冷冲压等装备规格、精度； 焊接：焊机、焊条、焊丝、焊剂种类、与被焊材料的适用性、焊接：焊机、焊条、焊丝、焊剂种类、与被焊材料的适用性、专用焊机规格；专用焊机规格； 粉末冶金：基本为专业生产，了解常用粉末冶金种类、规格、粉末冶金：基本为专业生产，了解常用粉末冶金种类、规格、材料与性能等级。材料与性能等级。 成型下料：切割机规格、精度、控制程序等。成型下料：切割机规格、精度、控制程序等。7通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要机械切削：机械切削： 车床：卧车车床：卧车/立车，回转直径，长度立车，回转直径，长度/高度，刀架及连接形式高度，刀架
10、及连接形式/刀方、过刀架，刀方、过刀架，中心架，尾座，顶针，转速、最大扭矩，数控系统，各个部位的精度、其中心架，尾座，顶针，转速、最大扭矩，数控系统，各个部位的精度、其它配置等。它配置等。 镗床：镗轴直径、加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、镗床：镗轴直径、加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、最大扭矩，附件，联动轴、数控系统、各个部位的精度、其它配置等。最大扭矩，附件，联动轴、数控系统、各个部位的精度、其它配置等。 铣床：卧铣铣床：卧铣/立铣、加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、立铣、加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、转速、最大扭矩，附件，联动轴、数
11、控系统、各个部位的精度、其它配置等。最大扭矩，附件，联动轴、数控系统、各个部位的精度、其它配置等。 刨床：牛头刨刨床：牛头刨/龙门刨，加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、龙门刨，加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、夹具，各个部位的精度等。夹具，各个部位的精度等。 磨床：平面磨磨床：平面磨/外圆磨外圆磨/内孔磨，加工范围（长、宽、高）、砂轮规格内孔磨，加工范围（长、宽、高）、砂轮规格/粒度、粒度、工件装夹方式，、托架、附件，各个部位的精度等。工件装夹方式，、托架、附件，各个部位的精度等。 钻床：摇臂钻钻床：摇臂钻/深孔钻深孔钻/万向钻，加工范围（长、宽、高）、刀柄及其连接万向钻，加工
12、范围（长、宽、高）、刀柄及其连接形式、夹具，各个部位的精度等。形式、夹具，各个部位的精度等。 钳：钳、挫、砂轮、砂纸、油石、刮刀、各种工具等。钳：钳、挫、砂轮、砂纸、油石、刮刀、各种工具等。8通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要热处理：热处理： 热处理炉：台车炉、井式炉、氮化炉等，处理空间（长、宽、热处理炉：台车炉、井式炉、氮化炉等，处理空间（长、宽、高），加温方式高），加温方式/温度控制范围与精度等。温度控制范围与精度等。 淬火介质：淬火油、柴油、水基淬火油等。淬火介质：淬火油、柴油、水基淬火油等。 其它表面处理：氧化、发蓝、渗碳、化学、物理涂层等。其它表面处理：氧化、发
13、蓝、渗碳、化学、物理涂层等。检验与试验：检验与试验： 计量器具：计量器具： 长度计量：各种量程、精度的游标卡尺、深度尺（表）、顶杆、量块、长度计量：各种量程、精度的游标卡尺、深度尺（表）、顶杆、量块、 测厚仪等；测厚仪等； 外圆计量：各种量程、精度的游标卡尺、外圆千分尺（表）；外圆计量：各种量程、精度的游标卡尺、外圆千分尺（表）； 内孔计量：各种量程、精度的游标卡尺、内圆千分尺（表）。内孔计量：各种量程、精度的游标卡尺、内圆千分尺（表）。 其它量具、量仪：角度规、水平尺（仪）、力矩秤、塞尺等。其它量具、量仪：角度规、水平尺（仪）、力矩秤、塞尺等。 理化检验仪器：化学成分光谱分析仪，力学性能拉力
14、、冲击等试验机、理化检验仪器：化学成分光谱分析仪，力学性能拉力、冲击等试验机、硬度仪。硬度仪。9通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要工艺设计的重要原则毛坯的选择余量最小化； 精度经济化； 类别通用化、系列化、模块化； 材质对象化；期量市场化。基准设计基准；工艺基准；定位基准、度量基准、装配基准。10通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要定位定位六点定位原理；过定位；欠定位。定位误差：基准位移误差，基准不重合误差。机械加工质量几何参数的质量：尺寸精度、位置精度、几何形状精度。物理机械参数的质量：硬度、冷硬深度程度、金相组织、残余应力、强度、 延伸率、冲击韧性
15、、密度、导热性、导电性、磁性、抗蚀性、耐磨性。精度精度误差是精度的度量。标准公差（IT）等级：GB/T1800.1中，同一公差等级（例如IT7）对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。标准公差因子（i,I)：标准公差的基本单位，分别用于基本尺寸至500mm，和大于500mm。 i=0.45X3D+0.001D，I=0.004D+2.1。标准公差（IT）等级代号： 至500mm内，IT01，IT0 ，-IT18；大于500mm 3150mm，IT1IT18。11通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要尺寸链尺寸链概念概念：按照一定顺序排列成封闭形的尺寸组。环环：尺寸链中所
16、有各个尺寸的简称；封闭环封闭环：只有在加工和装配完成时才形成的尺寸，常用N表示，其他环均为组合环组合环；增环增环：在其他组合环不变，其中一个环尺寸增大时，若封闭环尺寸也随之增大，则此环为增环；反之。为减环减环。装配尺寸链装配尺寸链直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链、角度尺寸链。行位误差及配合间隙都可以看作是基本尺寸等于零的组合环；组合环；装配尺寸链中一个零件上只有一个组合环，组合环，但同时可以有行位误差组合环；组合环；行位误差及配合间隙可以合并到组合环组合环中，以减少尺寸链的环数。尺寸链计算类型尺寸链计算类型已知组合环的尺寸和公差，求解封闭环的尺寸和公差。已知封闭环的尺寸和公差，求解组合环的尺
17、寸和公差。已知封闭环和部分组合环的尺寸和公差，求解其余组合环的尺寸和公差。用装配尺寸链达到装配精度：互换法、分组法、修配法、调整法。12通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要工艺路线工艺路线选择加工方法经济精度：在正常的机床、刀具、操作者等工作条件下，以最有利的时间消耗所能达到的加工精度。典型表面的工艺路线：外圆、孔、平面等。划分加工阶段：划分加工阶段：粗加工、精加工、精密加工、超精密加工。确定加工顺序确定加工顺序优先加工精基准面、主要表面；先粗后精；热处理工序：正火、调质、退火等安排在切削加工之前；渗碳、渗氮、淬火工序在半精加工后、磨削之前；镀铬、氧化、镀锌、发蓝等在工序最
18、后。辅助工序：去毛刺、清洗、退磁、检验等，根据具体情况安排在工序周转、完工时。工序集中与分散工序集中与分散工序分散：机床、工具、夹具简单，适应性好，切削用量合理；工序集中：安装次数少，工件大，加工设备复杂，精度高、效率高，数量少。13通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要工艺过程工艺过程概念：针对一个、或一类零件从零件下料，到完成零件所有制造过程的工艺描述。确定零件毛坯、每个工序的制造方法、使用设备、专用工装、量具、刀具、及其工序达到的质量要求等。工艺过程的合理性：毛坯材料的适应性、经济性、符合性；制造方法的先进性、可行性、符合性；使用设备的高效性、可行性、经济性；使用专用工
19、装、量具、刀具的高效性、可行性、经济性；操作者的工艺技能、及其实际经验、应变能力；工艺过程对环境的要求和影响。14通用机械制造工艺基础知识概要通用机械制造工艺基础知识概要工序内容工序内容工件安装（找正）方法；选择定位基面；确定工序尺寸和工序公差；确定设备、专用工装、量具、刀具、设备附件在加工工序中的具体用法、调整方法等；确定切削用量；确定工时定额。专用工装设计专用工装设计范围：夹具（夹紧、防止变形、固定等）、定位器（胎具、分度装置、等分装置、划线样板等）、专用量、检具（型线、特定位置卡板、量规等）、专用刀具（成型铣刀、加长扩孔钻、T型槽车刀等）。基本要素：定位、夹紧、导向、连接，切削、排削，工
20、件材料、刀具材料。功能要求：通用化、组合化、精度和刚度的适宜性、快速加紧、操作方便。15特定企业的制造资源、主要工艺路线、工艺方法特定企业的制造资源、主要工艺路线、工艺方法本企业各种机械加工设备的型号、功能、加工范围、数控系统、附件配备、主要加工精度数据、及其加工规定零件所达到的行位公差要求时对该设备必须达到的各个项目控制精度的最低要求数据；我公司主要设备及其技术性能一览表（详见技术文件）；主要工艺路线、工艺方法确定的基本依据： 企业自有制造资源； 企业自有专业技术人员、工艺人员、技术工人的平均水平； 企业主要外协加工范围； 企业主要外购原材料品种、规格、精度等级要求。 我公司主要零部件工艺路
21、线、工艺方法（单列章节）。16特定企业的生产管理、产品信息管理与集成特定企业的生产管理、产品信息管理与集成生产管理产品信息管理17特定企业的过程质量控制模式特定企业的过程质量控制模式质量控制体系（ISO 9004：2000 质量管理体系 业绩改进指南）顾客的忠诚；业务的保持和扩展；营运结果，如收入和市场份额；对市场机会的灵活与快速反应；成本和周期性（通过有效和高效地利用资源达到）；对最好地达到预期结果的过程的整合）；通过提高组织能力获得的竞争优势；员工了解并推动实现组织的目标和参与持续改进；相关方对组织有效性和效率的信心，这可由该组织的业绩、产品寿命周期以及信誉所产生的经济和社会效益来证实；通
22、过优化成本和资源以及灵活快速地共同适应市场的变化，为组织及其供方创造价值的能力。18特定企业的过程质量控制模式特定企业的过程质量控制模式生产和服务提供（控制、确认、标识和可追溯性）实用模式 工艺过程分类控制： A类（关键过程） B类（重要过程） C类（一般过程） 特殊过程（焊接、热处理等） 控制文件； 作业指导书 工艺工序卡 工艺过程卡 连续监控（在线监测仪表、记录仪等） 过程确认与再确认： 工艺验证、再验证。19特定企业的工艺文件体系特定企业的工艺文件体系主要工艺文件种类 材料消耗工艺定额明细表 自锻件材料消耗工艺定额明细表 产品零部件工艺路线明细表 热处理零件明细表 机械加工工艺过程卡（记
23、录卡） 标准件汇总及消耗工艺定额明细表 机械加工工序卡 工装铸件明细表 装配工艺过程卡（记录卡） 外协零件明细表 锻造工艺卡 按图下料零件明细表 焊接工艺卡 作业指导书 热处理工艺卡 其它 （叶片机械加工工序卡 专用工艺装备图样 专用工艺装备明细表 叶片明细表202.2.汽轮机主要零部件制造工艺汽轮机主要零部件制造工艺转子转子叶轮叶轮隔板隔板汽缸汽缸轴承座轴承座叶片叶片21整体转子加工工艺整体转子实体造型整体转子实体造型22整体转子加工工艺整体转子加工现场整体转子加工现场23242526272829303132333435363738主主 轴轴 加加 工工 工工 艺艺要点要点1.粗加工：加工余
24、量，材料化学成分与机械性能的复验；2.精加工：轴向尺寸及其公差控制，径向尺寸及其公差、过盈量控制，叶根槽及其公差控制，顶针孔角度，中心架支撑位置，轴径粗糙度。3940414243叶叶 轮轮 加加 工工 工工 艺艺要点1.粗加工：2.精加工：44454647484950隔隔 板板 加加 工工 工工 艺艺要点1.粗加工：2.精加工：515253545556575859606162636465汽汽 缸缸 加加 工工 工工 艺艺要点6667686970717273747576777879808182轴轴 承承 座座 加加 工工 工工 艺艺要点8384858687888990叶叶 片片 加加 工工 工工 艺艺静叶片加工要点动、末叶片加工要点9192939495969798993.3.汽轮机总装配与试车汽轮机总装配与试车转子装配转子装配本体装配本体装配总装配总装配试车试车100转转 子子 装装 配配 工工 艺艺101102103104105汽 轮 机 本 体 总 装 配106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126汽 轮 机 空 负 荷 试 车1274.4.制造技术发展制造技术发展
