CN103084784B - 一种重配构件多孔配装精准离位制孔方法 - Google Patents
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Abstract
一种重配构件多孔配装精准离位制孔方法，它以更换拆卸的旧高精度多孔再装配构件为依据，通过离位加工，在新高精度多孔再装配构件上加工出多个高锁螺栓孔；并按如下步骤进行：a、确定定位销；b．根据定位销确定定位衬套；c、安装构件和定位衬套；d、粘接定位衬套;e、在新高精度多孔构件上加工高锁螺栓孔。本发明方法通过离位加工，将拆卸下来的高精度多孔构件上的高锁螺栓孔一一“克隆”到新构件上，把原本在狭窄空间、操作困难的制孔工作，转移到宽敞、便于操作的工作环境中，在保证装配要求的前提下，大大缩短了修理周期，而且避免了在位制孔过程损坏设备相关部件的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种再装配构件加工方法，特别是高精度多孔再装配构件精准化离位制孔方法，属机械加工技术领域。
背景技术
对一些精密机械设备而言，其中的高精度构件在使用时间到达许用期限后，需要进行更换。更换的构件必需完全符合原设备的装配位置，以满足精准化的再装配要求。比如一种支座，由近百颗过盈配合的高锁螺栓和多颗标准螺栓固定在设备辅件上。更换支座时，如何保证新加工的支座上的高锁螺栓孔能够与替换下的旧支座所有的高锁螺栓孔具有一一对应的尺寸精度和位置精度，是一件十分棘手的工作。由于设备辅件上的孔和支座经过长期使用后尺寸和位置均发生了变化，偏离了图纸要求，因此完全按照图纸要求加工的新支座无法适应装配要求（因原组装过程是手动完成，设备辅件上的孔与支座上的各孔定位是手动配制的，各孔的轴线变动量不一致）。现有技术是将旧支座从设备上拆下送到设备原始制造厂，依照旧支座在新支座上复制出10个工艺孔，然后再回到设备现场，利用工艺螺栓将新支座与该设备辅件整体紧固后在线加工高锁螺栓孔。制孔时利用衬套定位，每个高锁螺栓孔分多次钻孔、扩孔和铰孔。由于操作空间十分狭小，给现场加工高锁螺栓孔带来了极大的困难，加之衬套套配合间隙、人为操误差等因素的影响，极易造成该设备辅件原位孔损伤或扩大。而且，制出的高锁螺栓孔位置度、同心度、尺寸精度稳定性差，一个支座更换周期长达40-50天，无法满足该设备修理需求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可大幅度提升装配效率和装配质量的重配构件多孔配装精准离位制孔方法。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种重配构件多孔配装精准离位制孔方法，其特别之处是，它以更换拆卸的旧高精度多孔再装配构件为依据，通过离位加工，在新高精度多孔再装配构件上加工出多个高锁螺栓孔，具体操作按照如下步骤进行：
a、确定定位销：根据旧高精度多孔构件上高锁螺栓孔的实测尺寸，制备一系列定位销，再经过尺寸测量选择将定位销一一插入拆卸下来的旧高精度多孔构件的每个高锁螺栓孔内，使各定位销与各高锁螺栓孔过盈配合，过盈量控制在0.012-0.02 mm；
b．根据定位销确定定位衬套：为每个定位销配备定位衬套，定位衬套与定位销为间隙配合，间隙量不大于0.004毫米；
c、安装构件和定位衬套：将旧高精度多孔再装配构件安装在工装固座上，工装固座上设有与高精度多孔再装配构件上各高锁螺栓孔中心位置对应的定位衬套孔，各定位衬套孔的孔径大于定位衬套的外径4-6毫米，工装固座上还设有构件定位压紧结构；安装时，装配在旧高精度多孔再装配构件上的各定位销，相对应的插入工装固座的各定位衬套孔中，然后将各定位衬套插入各定位衬套孔内，使各定位销与各定位衬套保持间隙配合关系；由构件定位压紧结构将旧高精度多孔再装配构件定位并压紧；
d、粘接定位衬套：利用粘结剂将各定位衬套牢固的粘结到工装固座上，待粘结剂干燥固化后将各定位销打出，各定位衬套则在工装固座上保留了旧高精度多孔构件上各高锁螺栓孔的准确位置；
e、在新高精度多孔构件上加工高锁螺栓孔：将旧高精度多孔构件由工装固座上拆下，将待加工高锁螺栓孔的新高精度多孔构件经构件定位压紧结构与工装固座组装，以各定位衬套的内孔为基准，在新高精度多孔构件上经钻孔、铰孔，加工出个各高锁螺栓孔。
上述重配构件多孔配装精准离位制孔方法，钻孔所用钻头由钻削部分和钻削定位部分组成，钻削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm；所述铰孔用铰刀由铰削部分和铰削定位部分组成，铰削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm。
上述重配构件多孔配装精准离位制孔方法，所述定位衬套的外圆设有防轴向窜动螺旋沟槽，定位衬套两侧面设有防周向转动限位面。
上述重配构件多孔配装精准离位制孔方法，所述定位销为两段式，一段为螺栓孔配合段，另一段为衬套孔配合段。
本发明针对解决高精度多孔构件精准化再装配需现场加工螺栓孔，精度不易保证、制作周期长等问题进行了改进，摒弃在线加工高锁螺栓孔的现有工艺，设计了一种用于高精度多孔构件精准化再装配离位制孔方法。所述方法包括以孔定销、以销定套、套座粘合、依套加工固定孔等步骤，通过离位加工，将拆卸下来的高精度多孔构件上的高锁螺栓孔一一“克隆”到新构件上，把原本在狭窄空间、操作困难的制孔工作，转移到宽敞、便于操作的工作环境中（以上过程称为离位加工），保证了构件空间孔位的精准化传递，大大缩短了修理周期，而且避免了在位制孔过程损坏设备相关部件原孔的风险。
附图说明
图1是将定位销插入旧高精度多孔构件的示意图；
图2是旧高精度多孔构件固装在工装固座上的示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2 B处放大视图；
图5是定位销的结构示意图；
图6是定位衬套的结构示意图；
图7是图6的A向剖视图；
图8是钻头的结构示意图；
图9是钻孔过程示意图；
图10是铰刀的结构示意图；
图11是铰孔过程示意图。
图中各标号清单为：1、旧高精度多孔再装配构件，1-1、高锁螺栓孔，2、定位销，2-1、螺栓配合段，2-2、衬套配合段， 3、定位衬套，3-1、防轴向窜动螺旋沟槽，3-2、防周向转动限位面，4、工装固座，4-1、定位衬套孔，5、构件定位压紧结构,5-1、压板，5-2，紧固螺栓，5-3、顶丝，6、钻头，6-1、钻削定位部分，6-2、钻削部分，7、铰刀，7-1、铰削定位部分，7-2、铰削部分，8、粘结剂，9、新高精度多孔再装配构件。
具体实施方式
本发明方法包括以孔定销、以销定套、套座粘合、依套加工孔等步骤，通过离位加工，将拆卸下来的旧高精度多孔构件上的各高锁螺栓孔一一“克隆”到新高精度多孔构件上，使新高精度多孔构件上的所有高锁螺栓孔与旧高精度多孔构件上的高锁螺栓孔位置完全一一对应且尺寸合格，从而满足新高精度多孔构件的再装配要求。以下结合附图对本发明方法作进一步说明。
一、确定定位销：参看图1，逐一测量旧高精度多孔构件1上高锁螺栓孔1-1的孔径，根据测量值制备一系列定位销，再根据各高锁螺栓孔的孔径选择定位销，将定位销2一一插入拆卸下来的旧高精度多孔构件1的每个高锁螺栓孔1-1内，使各定位销与各高锁螺栓孔过盈配合，过盈量控制在0.012-0.02 mm各。
二．根据定位销确定定位衬套：为每个定位销配备定位衬套，各定位衬套与定位销为间隙配合，其间隙量不大于0.004毫米。
三、将旧高精度多孔再装配构件安装在工装固座上：工装固座是根据高精度多孔再装配构件的结构预先加工好的。参看图2、图3，工装固座4上设有与旧高精度多孔再装配构件1上各高锁螺栓孔中心位置对应的定位衬套孔4-1，各定位衬套孔的孔径大于定位衬套3的外径4-6毫米；工装固座4上还设有构件定位压紧结构5，定位压紧结构按照常规工艺的定位压紧方式设计，图3所示的定位压紧结构5包括压板5-1、紧固螺栓5-2、顶丝5-3等常规夹紧定位件。安装旧高精度多孔再装配构件时，旧高精度多孔再装配构件上装配的各定位销2，相对应的插入工装固座的各定位衬套孔4-1中，然后将各定位衬套3插入工装固座上的各定位衬套孔4-1内，各定位销2与各定位衬套3保持所要求的间隙配合关系；再由构件定位压紧结构将旧高精度多孔再装配构件定位并压紧。
四、粘接定位衬套：参看图2、图3、图4，将各定位衬套3与各定位衬套孔4-1之间的间隙中灌满粘结剂8，待粘结剂干燥固化后定位衬套3即被牢固的粘结在工装固座4上。将各定位销2由各定位衬套中退出，各定位衬套3则在工装固座4上保留了旧高精度多孔构件上各高锁螺栓孔的准确位置。
五、在新高精度多孔构件上加工高锁螺栓孔：将旧高精度多孔构件由工装固座上拆下，将待加工高锁螺栓孔的新高精度多孔构件9利用定位压紧结构5，采用与旧高精度多孔构件1相同的定位夹紧方式安装固定在工装固座上；以各定位衬套3的内孔为基准，在新高精度多孔构件9上经钻孔、铰孔，加工出个各高锁螺栓孔。
参看图6、图7，为保证定位衬套牢固粘结不发生位置偏移，定位衬套3的外周设有防轴向窜动螺旋沟槽3-1。设置防轴向窜动螺旋沟槽可以在粘结过程中，使粘结剂充满防轴向窜动螺旋沟槽内，有效防止定位衬套发生轴向窜动。在定位衬套的两侧面还设有防周向转动限位面3-2，设置防周向转动限位面可以增大定位衬套与粘结剂的接触面积，起到防止定位衬套发生周向转动的目的。
参看图8、图9，为实现精准钻孔，在新高精度多孔构件9上钻孔时所用的钻头6由钻削部分6-2和钻削定位部分6-1组成，钻削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm。在钻削过程中衬套的内孔通过钻头的钻削定位部分对钻头起到精确导向作用，防止钻偏。钻削过程分3-4次进行，钻头的钻削部分6-2直径由小到大，直到满足钻孔直径要求。
参看图10、图11，为实现精准铰孔，在新高精度多孔构件9上铰孔时所用的铰刀7由铰削部分7-2和铰削定位部分7-1组成，铰削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm。在铰削过程中衬套的内孔通过铰刀的铰削定位部分对铰刀起到精确导向作用，防止铰孔偏差。铰孔过程分三次进行，铰刀的铰削部分7-2的直径由小到大，直到满足铰孔直径要求。
参看图5，定位销2的定位部分为两段式，一段为螺栓孔配合段2-1，另一段为衬套孔配合段2-2。其中螺栓孔配合段2-1的外径要满足与旧高精度多孔构件上各高锁螺栓孔过盈量0.012-0.02 mm的配合要求；而衬套孔配合段2-2的外径满足与各衬套配合间隙不大于0.004毫米的配合要求。
Claims (4)
1.一种重配构件多孔配装精准离位制孔方法，其特征在于，它以更换拆卸的旧高精度多孔构件为依据，通过离位加工，在新高精度多孔构件上加工出多个高锁螺栓孔，所述方法按照如下步骤进行：
a、确定定位销：根据旧高精度多孔构件上高锁螺栓孔的实测尺寸，制备一系列定位销（2），再经过尺寸测量选择将定位销一一插入拆卸下来的旧高精度多孔构件（1）的每个高锁螺栓孔（1-1）内，使各定位销与各高锁螺栓孔过盈配合，过盈量控制在0.012-0.02 mm；
b．根据定位销确定定位衬套：为每个定位销（2）配备定位衬套（3），定位衬套与定位销为间隙配合，间隙量不大于0.004毫米；
c、安装构件和定位衬套：将旧高精度多孔构件安装在工装固座（4）上，工装固座上设有与旧高精度多孔构件上各高锁螺栓孔中心位置对应的定位衬套孔（4-1），各定位衬套孔的孔径大于定位衬套的外径4-6毫米，工装固座上还设有构件定位压紧结构（5）；安装时，装配在旧高精度多孔构件上的各定位销（2），相对应的插入工装固座的各定位衬套孔中，然后将各定位衬套（3）插入各定位衬套孔（4-1）内，使各定位销（2）与各定位衬套（3）保持间隙配合关系；由构件定位压紧结构将旧高精度多孔构件定位并压紧；
d、粘接定位衬套：利用粘结剂（8）将各定位衬套（3）牢固的粘结到工装固座（4）上，待粘结剂干燥固化后将各定位销（2）打出，各定位衬套（3）则在工装固座（4）上保留了旧高精度多孔构件上各高锁螺栓孔的准确位置；
e、在新高精度多孔构件上加工高锁螺栓孔：将旧高精度多孔构件由工装固座上拆下，将待加工高锁螺栓孔的新高精度多孔构件（9）经构件定位压紧结构（5）与工装固座组装，以各定位衬套（3）的内孔为基准，在新高精度多孔构件（9）上经钻孔、铰孔，加工出个各高锁螺栓孔。
2.根据权利要求1所述的重配构件多孔配装精准离位制孔方法，其特征在于，钻孔所用钻头（6）由钻削部分（6-2）和钻削定位部分（6-1）组成，钻削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm；所述铰孔用铰刀（7）由铰削部分（7-1）和铰削定位部分（7-2）组成，铰削定位部分与定位衬套的孔间隙配合，配合间隙为0.005mm～0.01mm。
3.根据权利要求2所述的重配构件多孔配装精准离位制孔方法，其特征在于，所述定位衬套（3）的外周设有防轴向窜动螺旋沟槽（3-1），定位衬套两侧面设有防周向转动限位面（3-2）。
4.根据权利要求3所述的重配构件多孔配装精准离位制孔方法，其特征在于，所述定位销（2）为上下两段式，一段为螺栓孔配合段（2-1），另一段为衬套孔配合段（2-2）。
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