內殼體是大型給水泵的主要件和關鍵件，裝夾/定位，內部各級流道型線對正，立式車削加工是制造工藝的技術難點。本文介紹了內殼體的工藝方案及關鍵技術創新點，解決加工難題，保證了大型給水泵機組國產化的開發和研制
大型給水泵是一種高溫高壓泵，它最大出口壓力為51.7MPa，最大工況點183.3℃ ，最大聯接螺紋為M133X3，最大外徑為φ1240mm。在結構上采用抽頭在吸入蓋上，水力密封或機械密封均在吸入蓋、吐出蓋內孔部位，這樣結構更加緊湊。是近幾年來，大型火電機組國產化重要的設備之一。而做為該泵核心零部件的中開式內殼體的加工，是決定該泵能否國產化的關鍵。因此我們開發研究該件的加工工藝。
內殼體結構及作用
大型給水泵屬于雙殼體、多級離心泵結構。內殼體屬于泵的第二層殼體，位于泵的轉子工作部與外部定子殼體之間，屬于定子件。但由于結構特殊，卻跟轉子一起成套，不可分割，與轉子工作部一起成為泵的芯包部件。
內殼體分上體/下體兩部分，中開式、基本對稱結構。毛坯是鑄造成形，是常規雙殼體泵第二層殼體與導葉兩件的統一體，起到把各級葉輪壓出的介質收集并轉送到下一級葉輪入口（或者是泵出口）的作用。
內殼體加工難點分析
內殼體結構復雜，設計要求精度高，它的設計/制造，一直以來都是世界同行業的前沿技術。要實現它的制造國產化，從加工工藝角度來講，主要突出以下幾方面的技術難點：外形無法裝夾的狀態下，如何實現加工中開面時裝夾/定位；上/下體分半粗加工后，怎樣保證合裝精加工時，內部型線對正；為保證內/外部各定位止口同軸度和提高生產率，能否實現內殼體立式車削加工代替臥式鏜削加工；以及立式車削加工時，零件怎樣避免出現大小半的關鍵技術點。
工藝方案設計
針對以上加工技術難點，認真分析零件結構特點，并結合現場實際加工能力，設計如下工藝實施方案，并在產品制造過程中，成功的進行了方案的驗證。
3.1.加工中開面時裝夾/定位的工藝方案設計：
內殼體粗/精加工中開面時，需在鏜銑加工中心上進行銑削加工。但內殼體的外形為不規則的圓形曲面，無法實現中開面背向機床工作臺的裝夾方式。
為了實現內殼體的裝夾/定位，在毛坯鑄造時，增加工藝輔助基準（以后簡稱為“泵膀”）。中開面加工時，用泵膀來實現裝夾/定位，并在精加工時去除。
泵膀在內殼體加工制造過程中的使用方法和作用如下：
3.1.1.在內殼體每次實施加工前，先加工泵膀，再利用泵膀配合專用裝夾工裝，來實現中開面粗/精加工的裝夾定位。
3.1.2. 4個泵膀上各鉆一個光孔，來做為上/下體中開面法蘭上孔沒鉆出時，合裝粗加工把合用。
3.1.3.在對角2個泵膀上，分別設計一個定位銷，上/下體合裝進行中開面法蘭上把合孔鉆削時，保證配對孔的位置精度。
3.2.上/下體合裝精加工時，內部形線對正工藝措施；
內殼體加工過程中，內部形線對正與否，直接影響到泵的效率和性能，是至關重要的。而且，鑄件在鑄造過程中，由于其特殊的流道型線結構，導致鑄造成型后的內殼體，內部流道出現軸向位置的偏移量很大。
為了保證精加部位與非加工渦室/流道型線相對的余量均勻，工藝方案創新使用了以下的工藝措施，確保上/下體合裝后內部型線的對正：
3.2.1.立式劃線：上/下體共同并列立式放置，進行設計基準面及內部各渦室/流道中心線的劃線。
3.2.2.上/下體分半加工基準統一：均以設計基準面為加工基準，分別進行內部各流道/渦室在中開面上型線的加工，然后鉗工進行流道/渦室加工與非加工部位的過渡修磨。
3.2.3.上/下體合裝中開面把合螺栓孔的配制：先加工上體中開面上把合孔。然后，上/下體設計基準對正，4個泵膀上螺栓把合，并在對角線位置的2個泵膀上銷定位，最后，配制下體把合孔。
3.3.內殼體立式車削代替臥式鏜削加工的工藝方案創新：
以往中開式結構零件的加工，多為臥式鏜削加工。但內殼體由于其內/外部定位尺寸多，又屬于細長結構，外型尺寸為D6500/D230X1260，各關鍵尺寸表面粗糙度要求Ra1.6。臥式鏜削加工時出現以下不可接受的問題：
3.3.1.由于鏜桿發顫及設備精度問題，達不到設計要求，尤其是表面粗糙度無法保證；
3.3.2.由于設備的精度原因，內部定位尺寸出現微量錯牙，影響配合精度；
3.3.3.內部定位尺寸多，鏜桿加工對刀次數多，且外圓還需立車加工，加工中生產周期長；
而用數控立式車削加工內殼體，有以下的優點：
3.3.3.1.由于設備精度高，上/下體合裝一起加工內孔、外圓、內部密封槽，容易保證各定位尺寸的尺寸公差、表面粗糙度以及同軸度、垂直度等形位公差的要求；
3.3.3.2.車削加工比鏜削加工效率高，可以縮短生產周期，解決了公司長期以來內殼體生產周期長的困擾，從而使產品在同行業市場上占有更高的竟爭力。
鑒于以上兩種加工方法的優勢對比，由鏜削加工改為數控立車加工勢在必行。如何實現立式車削加工，針對現有設備的加工能力和內殼體的結構特點，采取了如下工藝手段：
3.3.4.專用加長刀桿制作：
由于設備滑枕不能通過內孔，設計制作Ф150mm，長700的專用刀桿，并在刀桿上增加了內冷系統，使之在加工Ф260內孔及內孔處寬9H7密封槽時，刀桿在接近刀尖處噴出霧狀冷卻液，以提高刀具的使用壽命，保證Ф260H7內孔及9H7密封槽的加工。
3.3.5.設計科學合理的工藝基準，來避免合裝加工出現大小半現象：
工藝基準一：精加工中開面時，在零件的設計基準面（吐出端端面）加工工藝基準，做為零件立式車削時，平面找正基準。
工藝基準二：精加工中開面時，在靠近吐出端兩側泵膀的側面，加工工藝基準，來做為零件立式車削時，中心找正基準。
工藝基準三：上/下體在靠近吐出/吸入兩端的外型上方，加工工藝基準，來做為零件立式車削時，中心找正的校驗基準。
3.3.6.立式車削時，裝夾找正工藝方法：
3.3.6.1.吸入端端面三點支承，高爪卡吸入端外形，利用工藝基準一找平，保證內殼體回轉中心線與工作臺垂直；
3.3.6.2.利用工藝基準二和工藝基準三，形成圓周方向四點找圓基準，來保證內殼體的軸線與工作臺回轉中心重合；
3.3.6.3.工藝基準三的上、下基準面，理論上形成一個垂直于工作臺的大平面，用來校驗內殼體的軸線與工作臺的垂直；
通過對此大型給水泵中開式內殼體各項關鍵加工制造技術的研究，使其加工制造得以實現，從而使大型給水泵的國產化成為可能，填補了公司乃至國家這一領域的空白。不僅將國內泵行業科技發展向前推進一步，而且將參與國際市場的競爭，以質量可靠，價格低廉的優勢贏得市場。
