旋膜除氧器中旋膜管孔的加工工艺

      针对旋膜除氧器关键部件——旋膜管孔的加工工艺进行论述，提供一种简单可行的加工方法，在立式升降台铣床上配套辅助工装，顺利攻克管壁斜孔的加工难点。
      在锅炉给水工艺中，除氧是一个非常关键的环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，严重时甚至会发生管道爆裂等事故。国家规定蒸发量≥2t/h的蒸汽锅炉和水温≥95℃的热水锅炉都必须除氧。
旋膜除氧器是一种新型的热力除氧器，具有以下优点：
      ①除氧效率高，给水含氧量合格率99%。
      ②运行稳定，无振动，适用于负压起动、滑压运行，减免了起动和运行中人工的繁杂调节操作。
      ③适应性能好，对水质、水温要求不苛刻。
      ④排汽量小，耗能少。
      旋膜除氧器关键也是核心的部件就是旋膜管，但旋膜管壁的斜孔比较复杂，成为生产过程中的难点。本文针对旋膜管孔的加工工艺进行论述，提供一种简单可行的加工方法。
1.旋膜管管孔的加工难点
      以25t/h旋膜除氧器中的10根规格为φ108mm×4.5mm旋膜管为例，每根旋膜管设置了10个φ5mm的管孔，沿圆周方向均布螺旋排列，如图1所示，管孔既是水平向下倾斜10°,又与管子开孔处法线夹角52.5°,需要五轴加工中心才能实现待加工管孔与主轴刀具的轴线垂直，一般的加工方法很难制作。如采用线切割和电火花方法加工，制造成本又太高，因此，经过深入研究及实际验证，就地取材，采用现有的立式升降台铣床，使用φ5mm铣刀、万能夹盘和简单的配套辅助工装（顶椎及盖板）顺利完成管孔加工，工艺简单、操作方便，经检验，成品质量符合标准要求。
2.旋膜管孔加工前的准备及各部件的作用铣床结构如图2所示。
图2铣床结构示意
      1—顶椎2—堵板3—机头角度调节装置4—机头5—铣刀6—旋膜管7—万能夹盘8—工作平台9—平台调节装置
各部件作用如下。
      （1）顶椎用圆钢车削而成，其后方与铣床平台固定，用于顶住堵板和旋膜管，防止在加工过程中旋膜管移动。
      （2）堵板用钢板或圆钢车削成圆形大小头堵板，大头直径大于旋膜管外径即可，小头可带适当斜度，连同顶椎一起固定旋膜管。
      （3）万能夹盘一端固定在设备平台上，一端夹紧旋膜管，与顶椎一起对旋膜管进行双向固定。
3.旋膜除氧器加工步骤
旋膜除氧器旋膜管孔加工步骤如下。
      1）划线。按照图样位置划出管孔位置线，并打好样冲孔。
      2）将待加工管孔调整至垂直向上（见图2中“A-A”），实现52.5°法线夹角的几何转换。
      3）将旋膜管一端固定在万能夹盘上，另一端采用顶椎及盖板固定，确保旋膜管固定牢固。
      4）利用机头角度调节装置调整铣床床头角度，在XZ坐标系平面内使主轴刀具与旋膜管成10°夹角，夹角方向与图样中管孔方向一致（见图2中“Ⅰ放大”）。
      5）工件位置调整，利用平台调节装置将旋膜管从XY坐标系中心线处偏移42.8mm，使得铣刀在被加工管孔的正上方。
      6）微调，将铣刀刀头对准样冲孔。
      7）加工一个管孔，φ5mm铣刀斜向进给贯穿孔壁后，沿斜向返回安全位置。
      8）打开万能夹盘，将下一个待加工管孔调整至垂直方向，利用平台调节装置调整旋膜管位置至铣刀正下方，加工完成二个管孔，以此类推，直至加工完后一个管孔，卸下旋膜管。管孔加工工作结束。
      本文所采用的方法无需多轴联动加工中心和用设备，既可提高生产效率，缩短生产周期，又可降低生产成本，在实际生产中取得了很好的实用效果。