CN102363300B - 一种三坐标划线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三坐标划线装置，包括底盘、立柱、划线悬臂、主滑板、主划线头、副滑板和副划线头；其中，立柱垂直安装在底盘上；划线悬臂与立柱可旋转连接，且可沿立柱上下移动；主滑板滑动安装在划线悬臂上，主划线头滑动安装在主滑板上，副滑板滑动安装在主划线头上，副划线头滑动安装在副滑板上；且主滑板与立柱垂直，副滑板与立柱和主滑板均垂直；立柱、划线悬臂、主滑板和副滑板上刻有标尺。本发明适用于汽轮机行业中汽缸、隔板、旋转隔板、轴承座、喷嘴组、转向导叶环、汽封部件以及高压喷嘴等零件的划线工序，操作简单，误差小，精度高，有利于提高划线工序的准确性和工效，避免因划线不准确导致零件在机械加工时发现余量不够而报废现象。

Description

一种三坐标划线装置
技术领域
本发明涉及一种三坐标划线装置。
背景技术
汽缸、隔板、旋转隔板、轴承座、喷嘴组、转向导叶环、汽封部件、高压喷嘴等是汽轮机、燃汽轮机、工业汽轮机中的重要零件部套。它们在机械加工时通常都要进行划线工序，划线工序的目的通常是：①检查毛坯件尺寸是否合格，检查零件焊接后尺寸是否合格；②依据产品图纸和工艺文件划出加工线和其他加工基准线；③合理分配加工余量。
上述零件部套有一个共同点，即：从圆形的直径处将零件分成上、下半两个部分或者左上、左下、右上、右下四个部分，各部分的结合面叫做“中分面”，“中分面”是确定零件上、下半相互位置或左上、左下、右上、右下相互位置的重要基准面，通常要求零件拼合后0.05mm塞尺不入。零部件的厚度两面是零部件高度方向（轴向）上的基准面，零部件的内圆（或外圆）的圆心是零部件径向上的基准。零部件的其他几何形状特征依上述基准而唯一的确定。
通常进行毛坯划线工序时，零件厚度方向上的大端端面置于划线平台上，中分面垂直于平台平面，划线工人在划线平台上用高度尺找准高度基准平面后，用划针、平尺、高度尺、划线圆规等通用划线工具分别划出中分面线、等高线、内外圆线、汽道槽及各处法兰端口线。
以汽缸为例，零件在划线工序前的状态是铸造毛坯。工人用高度尺划出上、下端面线，即Z向基准。以此为轴向基准校验已经铸造成形的法兰和各道内圆隔板槽轴向余量，如果余量分配不均或没有加工余量，则要重新调整（划出）上、下端面线，直至零件轴向上各处需加工的地方均有加工余量，且余量分配均匀，此过程有时要重复若干次，最后，才能划出两处法兰轴向高度方向上的中心线和各道隔板槽高度线。
汽缸圆心是零件径向方向上的各线的基准，该圆心包括X和Y两个方向。以中分面能加工出来为标准，划出中分面线，在中分面线上找到汽缸圆心，以汽缸圆心用划线圆规划出各道内、外圆，校验已经铸造成形的各道内、外圆的径向加工余量，如果余量分配不均或没有加工余量，则要重新调整（划出）汽缸圆心，甚至是重新调整中分面的位置，直至零件径向上各处需加工的地方均有加工余量，且余量分配均匀，此过程也是可能要重复若干次，最后，才能划出径向上各处内外圆。
实际工作中，零件轴向和径向上的划线工作是交叉进行的。
但是，由于各个划线工具之间彼此独立工作，划线工具使用衔接上产生了误差，该误差与划线工人的技术水平以及采用的划线工艺方法有关，大小不易定量判断，直接影响划线工序的准确性和工效，误差较大时，会造成后道机加工序困难，产品零件需补焊、回用，甚至因划线不准确导致零件在机械加工时发现余量不够而报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种三坐标划线装置，使用该装置划线工序的准确性、效率高。
本发明的技术方案是：一种三坐标划线装置，包括底盘、立柱、划线悬臂、主滑板、主划线头、副滑板和副划线头；其中，
立柱垂直安装在底盘上；
划线悬臂与立柱可旋转连接，且可沿立柱上下移动；
主滑板滑动安装在划线悬臂上，主划线头滑动安装在主滑板上，副滑板滑动安装在主划线头上，副划线头滑动安装在副滑板上；且主滑板与立柱垂直，副滑板与立柱和主滑板均垂直；
立柱、划线悬臂、主滑板和副滑板上刻有标尺。
作为一种优选方式，所述划线悬臂包括保持架、转动架、托架和滚动轴承；保持架设置在转动架上，保持架上刻有标尺，且设有导轨槽，主滑板安装在导轨槽上；转动架和托架上下均套接在立柱上，且两者之间通过滚动轴承连接。
作为对本发明的进一步揭示，该装置中各可运动的部件上均设有锁紧机构，所述锁紧机构优选为紧定螺钉。具体地，划线悬臂上设有控制旋转的锁紧螺钉和控制上下移动的锁紧螺钉，其他运动部件上设有控制移动的锁紧螺钉。 
为了使三坐标划线装置在工作台上牢固可靠，减少因移动产生的误差，所述底盘上设有3个以上的磁铁柱，优选为3~6个，最优选为3个。
所述主划线头包括主滑块和2个主划线笔，主滑块上开有主滑块安装槽和副滑板安装槽，主划线笔设置在主滑块上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板方向向外；所述副划线头包括副滑块和2个副划线笔，副滑块上开有副滑块安装槽，副划线笔设置在副滑块上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板方向向外。
本发明的有益效果是：本发明提供的装置适用于汽轮机行业中汽缸、隔板、旋转隔板、轴承座、喷嘴组、转向导叶环、汽封部件以及高压喷嘴等零件的划线工序，操作简单，误差小，精度高，有利于提高划线工序的准确性和工效，避免因划线不准确导致零件在机械加工时发现余量不够而报废现象。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是划线悬臂拆分示意图。
图3是汽缸的结构示意图。
图4是喷嘴组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及应用例对本发明作详细说明。需要指出的是，所举实施例是本发明的较佳实施方式，而不是对本发明要求保护范围的限制，本发明的应用及使用方法也不局限于所举应用例。
实施例1
如图1~2所示的三坐标划线装置，包括底盘1、立柱3、划线悬臂4、主滑板5、主划线头6、副滑板7和副划线头8。其中，
底盘1上设有3个磁铁柱2，且沿圆周均匀分布，立柱3垂直安装在底盘1上；
划线悬臂4安装在立柱3上，可绕立柱3旋转并可沿立柱3上下移动，其具体实现方式为：划线悬臂4包括保持架41、转动架42、托架43和滚动轴承44；保持架41设置在转动架42上，保持架41上设有导轨槽45；转动架42和托架43上下套接在立柱3上，且转动架42与托架43之间通过滚动轴承44连接；
主滑板5滑动安装在导轨槽45内，且主滑板5与立柱3垂直；
主划线头6包括主滑块64和2个主划线笔61，主滑块64上开有主滑块安装槽62和副滑板安装槽63，主滑块64通过主滑块安装槽62滑动安装在主滑板5上；主划线笔61设置在主滑块64上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板5方向向外；
副滑板7通过副滑板安装槽63滑动安装在主划线头6上，且副滑板7与立柱3和主滑板5均保持垂直；
副划线头8包括副滑块83和2个副划线笔81；副滑块83上开有副滑块安装槽82，副滑块83滑动安装在副滑板7上；副划线笔81设置在副滑块上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板5方向向外；
立柱3、保持架41、主滑板5和副滑板7上刻有标尺。
本实施例装置中各可运动的部件上均设有紧定螺钉，立柱3方向为Z轴方向，主滑板5方向为X轴方向，副滑板7方向为Y轴方向，主划线头6上的副滑板安装槽63是副滑板7定位和工作（或运动）的基准。
应用例1
结合图1和图3，以汽缸为例进行说明。汽缸划好确定中分面101的中分面线后，调整三坐标划线装置的Y轴使其与中分面101在空间上重合，目测汽缸圆心与三坐标划线装置在其X方向上的距离（对中操作），调整底盘1位置，直至底盘1与汽缸同心；调整主滑板5的伸出长度，锁紧，转动划线悬臂4，用主划线头6划各道内、外圆弧；调整托架43高度后锁紧，移动副滑板7，用副划线头8划出高度线（例如，隔板槽103的加工线）；转动划线悬臂4至法兰104所处的角度后锁紧，移动主滑板5，用副划线头8划出法兰104中心线，汽缸加工线基本划成。
应用例2
结合图1和图4，以喷嘴组为例进行说明。喷嘴组各处线（段）汽缸加工线相似，在此仅就燃烧室中心线划法进行介绍，燃烧室202中心线是喷嘴组中分面201的X轴的平行线，划好喷嘴中心面线后，使划线悬臂4转至中分面201的X轴后锁紧，调整副划线头8在副滑板7上的位置，锁紧，移动主滑板5，用副划线头8划出燃烧室202的中心线。

Claims (5)

1.一种三坐标划线装置，其特征在于：包括底盘、立柱、划线悬臂、主滑板、主划线头、副滑板和副划线头；其中， 
立柱垂直安装在底盘上； 
划线悬臂与立柱可旋转连接，且可沿立柱上下移动； 
主滑板滑动安装在划线悬臂上，主划线头滑动安装在主滑板上，副滑板滑动安装在主划线头上，副划线头滑动安装在副滑板上；且主滑板与立柱垂直，副滑板与立柱和主滑板均垂直； 
立柱、划线悬臂、主滑板和副滑板上刻有标尺； 
所述划线悬臂包括保持架、转动架、托架和滚动轴承；保持架设置在转动架上，保持架上刻有标尺，且设有导轨槽，主滑板安装在导轨槽上；转动架和托架上下套接在立柱上，且转动架与托架之间通过滚动轴承连接； 
所述主划线头包括主滑块和2个主划线笔，主滑块上开有主滑块安装槽和副滑板安装槽，主划线笔设置在主滑块上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板方向向外；
所述副划线头包括副滑块和2个副划线笔，副滑块上开有副滑块安装槽，副划线笔设置在副滑块上，其笔尖方向分别为向下和沿主滑板方向向外。 
2.按权利要求1所述的三坐标划线装置，其特征在于：该装置中各可运动部件上均设有锁紧机构。 
3.按权利要求1所述的三坐标划线装置，其特征在于：所述锁紧机构为紧定螺钉。 
4.按权利要求1～3任意一项所述的三坐标划线装置，其特征在于：所述底盘上设有3个以上的磁铁柱。 
5.按权利要求4所述的三坐标划线装置，其特征在于：所述磁铁柱为3个。 
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