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防爆電氣零件的機械加工
發布時間︰ 2019-6-5
  這里以隔爆型電氣分線箱箱體的機械加工為例來討論防爆零件機械加工的機械加工工藝規程的具體制訂方法和步驟。
  一、防爆電氣零件機械加工工藝規程編制示例
  隔爆型電氣分線箱箱體所用材料為灰鐵鑄件(HT250);主要機械加工尺寸如圖1所示;技術要求︰未注公差尺寸的公差按GB/T 1804?m;除標注外,加工面的表面粗糙度均為 Ral2.5um;未加工面(鑄件)的表面粗糙度不大于Rz,1001um。
  
  圖1 隔爆型電氣分線箱箱體機械加工不意圖
  在制訂隔爆型電氣分線箱箱體機械加工工藝規程時,人們應該遵照第5章所述的有關基本原則和本例的具體情況進行作業。
  1.分析施工圖樣
  隔爆型電氣分線箱主要由箱體和蓋子、電纜引入裝置和電氣安裝板等零部件組成,是依靠箱體和蓋子之間的法蘭式隔爆接合面結構以及隔爆型電纜引入裝置結構實現防爆安全性能的。
  由圖樣可知,隔爆型電氣分線箱箱體結構設計合理,適宜采用通用機械加工設備進行加工。
  從上述已知,隔爆型電氣分線箱箱體由牌號為HT250的鑄鐵鑄造而成。除結構強度外,保證防爆安全性能的主要參數為︰隔爆接合面寬度;隔爆間隙(此處為耦合面的平面度);隔爆接合面表面粗糙度;隔爆型電纜引人裝置的相關尺寸。
  這些主要參數,在機械加工時是應該保證的,而且人們應該特別關注以下幾點︰
  在確定法蘭式隔爆面上螺紋孔(M8)的位置時,人們應該關于中心線對稱地選擇。計算可知,L1的設計值為L1=8.5mm,而標準要求值為L大于等于8mm,因此,螺紋孔稍微錯位便可能造成加工件不合格;當箱體和箱蓋采用螺栓-螺母緊固時還可能因平墊圈和鑄造圓角相互干涉而壓不緊。這是一個不容忽視的工藝要點。
  在隔爆面上2×M8不透螺孔的螺紋深度必須按照圖示尺寸加工,保證在完整裝配時還留有2倍的彈簧墊圈厚度的裕量。
  另外,5XM5不透螺孔的凸台平面處于一個平面上,易于加工;孔深加工必須保證符合圖示尺寸,否則,隔爆外殼的剩余壁厚就會不符合“等于1/3螺栓直徑或至少為3mm的規定,甚至貫通外殼殼壁。這是不允許的。
  至于隔爆型電纜引入裝置的相關尺寸,只要嚴格按照圖示尺寸加工即可滿足要求。
  這里需要說明的是,圖1表示的是隔爆型電氣分線箱箱體結構的主要機械加工尺寸,沒有涉及其他尺寸,例如壁厚、有關結構元素的相對位置等。
  2.確定防爆正壓櫃加工路線
  (1)加工路線
  根據箱體材料、現有機械加工設備和設計要求提出機械加工路線如下︰
  ?法蘭式隔爆面︰粗車(刨)+半精車(刨)。
  ?電氣安裝板底腳和內接地凸台︰
  平面︰粗車。
  螺孔︰鑽+攻螺紋。
  ?設備安裝底腳和外接地平面︰
  平面︰粗車(刨)。
  螺孔︰鑽+攻螺紋。
  ?電纜引入裝置安裝孔︰
  引入孔凸台端面︰粗車。
  電纜引入孔︰鑽+粗車。
  壓緊螺母孔︰粗車斗精車(螺紋)。
  ?箱體.蓋子緊固螺釘螺孔︰
  鑽︰攻螺紋。
  (2)定位基準
  這里仍然以圖1所示法蘭式隔爆面?為例進行討論︰
  法蘭式隔爆面?是隔爆型電氣分線箱箱體的主要平面和設計基準面,以箱體底面?為粗基準即可加工出來。之後再以這個平面為精基準來加工安裝板底腳平面(包括內接地凸台)、設備安裝底腳平面和其他平面。這符合基準重合原則。
  至于其他部位的加工定位基準,請讀者按照定位基準確定原則自行分析。
  3.計算工序尺寸
  這里以圖7.1所示法蘭式隔爆面為例進行討論︰
  (1)確定工序加工余量
  當以車削方法來加工法蘭式隔爆面時,查表2可知,粗車、半精車的加工經濟精度(ITll~ITl3、IT8~ITll)和表面粗糙度(Ra5—201.Lm,Ra2.5~10tim)可滿足零件加工的要求(不考慮公差,表面粗糙度為Ra6.3汕m)。
在這種情況下,根據實際的鑄造工藝水平和機加工設備能力以及實際操作經驗並參考表5.10可得工序加工余量︰粗車時,3mm;半精車時,1.5mm。
  (2)計算工序尺寸
  由于設計基準和定位基準一致,根據工序尺寸計算“從後向前推算原則”可知,法蘭式隔爆面?的設計尺寸為12ram,因而,工序尺寸為16.5mm。
  考慮鑄件尺寸偏差取±1mm,故毛坯尺寸為(16.5±1)mm。
  這里的工序尺寸計算,既是確定鑄件毛坯件之需,又是鑄件加工工序的要求。一旦鑄件成型,原則上,工序加工余量就是每一道工序的機械加工尺寸。
  二、防爆電氣零件機械加工工藝卡片編制示例
  機械加工工藝規程的主要表現形式是機械加工工藝卡片,通常包括機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片和機械加工工序檢驗卡片、機械加工檢驗卡片。這里仍然以隔爆型電氣分線箱箱體機械加工為例分別予以簡要的說明。
  1.編制機械加工工藝過程卡片
  根據上述的機械加工路線和相關分析可知,隔爆型電氣分線箱箱體機械加工可以分為5道工序完成。機械加工工藝過程卡片如表7.1所示,列出了5道工序的工序內容、工裝器具和有關質量檢驗的相關內容。
  2.編制機械加工工序卡片
  由隔爆型電氣分線箱箱體機械加工工藝過程卡片(表1)可知,工藝人員應該按照每一道工序來編制機械加工工序卡片。
  隔爆型電氣分線箱箱體機械加工的第1道工序(工序號1,車隔爆面和內腔凸台平面)的工序卡片如表7.2所示。
  這里需要指出的是,在確定機床主軸轉速、切削速度、進給量、切削深度和進給次數等參數值時,人們應該綜合地考慮加工表面的加工表面質量等因素的影響。
  隔爆型電氣分線箱箱體的其他機械加工工序的工序卡片,請讀者自行提出。
  3.編制機械加工工序檢驗卡片
  在機械加工過程中,加工人員應該在每一道工序之後填寫機械加工工序檢驗卡片。
  隔爆型電氣分線箱箱體機械加工的第1道工序(工序號1,車隔爆面和內腔凸台平面)的工序檢驗卡片如表3所示。
  隔爆型電氣分線箱箱體的其他機械加工工序的工序檢驗卡片,請讀者自行提出。
  4.編制機械加工檢驗卡片
  在機械加工完成後,專職檢驗人員應該按照施工圖樣(例如NY01.01.01)上標注的機械加工尺寸對零件進行全面檢驗,並填寫機械加工檢驗卡片。
  隔爆型電氣分線箱箱體的機械加工檢驗卡片如表7.4所示。
  這里需要注意的是,在表4中出現了隔爆面寬度不合格的情況,這在檢驗中時有發生。這樣的零件不符合圖樣設計要求,但是符合防爆標準規定值,根據具體情況,原則上仍然可以用于產品中,只不過它不是優質品。
  另外,這里還必須指出的是,凡是圖樣上標注的機械加工尺寸都必須檢查。而且,在檢驗各種參數時,人們應該以一個參數的多個可能測量值中最小或最大的那個為考核依據。例如,對于外法蘭式隔爆面的隔爆面寬度(L,L1),應該在法蘭平面的多處進行測量,以測量值中最小的那個為依據進行評判,如圖2所示。
  
  圖2 隔爆面寬度最小值測量不例
  1、2--缺陷
  在圖2中,隔爆面上有兩個缺陷1和2。隔爆面的寬度以實際測得值為評判依據(L、L1)。圖示表示,螺孔周圍厚度k不受缺陷的影響。
  在隔爆面上的缺陷不影響相關尺寸時,這種缺陷允許不予計較,或者允許修補再用(有關隔爆面上缺陷的判定和修復,參見GB 3836.13—1997《爆炸性氣體環境用電氣設備第13部分︰爆炸性氣體環境用電氣設備的檢修》)。
  以上討論的隔爆型電氣分線箱箱體機械加工示例,僅僅是告訴人們制訂機械加工工藝規程(文件)的過程,不在于示例中所討論的加工方法如何。由于不同的企業有不同的制造條件,一個防爆電器零件的加工可以有各種不同的工藝路線和加工方法,例如工序的劃分就可能有幾種方法,所以人們應該認真分析零件的技術要求和自身的現有工藝條件來編制適合自己的機械加工工藝規程(文件)。
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