CN103203604A - 一种舵叶锥孔的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舵叶锥孔的加工方法，该方法包含：步骤1，把舵叶放在专用平板上，校平舵叶水平和锥孔的中心位置，划舵叶左右对称分中线围绕一周，划上下锥孔中心线和加工圆线及镗床校调线；步骤2，将舵叶竖起，用三角靠山固定舵叶，镗床主轴装上角尺铣头，装上镗排，以划线的上下锥孔加工圆线校圆，加工舵叶上下锥孔的阶梯直孔，锥孔单面放2mm-4mm余量；步骤3，镗床的角尺铣头装上镗锥孔工具，加工舵叶上下锥孔，上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证，保证上下锥孔同心度小于0.10mm。本发明提供的加工方法能提高内锥孔的精度和光洁度，使得舵杆和舵销安装到舵叶的同心度提高，从而保证了舵叶的质量，具有很大的应用前景。

Description

一种舵叶锥孔的加工方法

技术领域

本发明涉及一种舵叶的加工方法，具体地，涉及一种舵叶锥孔的加工方法。

背景技术

普通卧式镗床只能加工内圆孔，平面和外圆孔等，不具备加工内锥孔的功能。在加工舵叶内锥孔时，采用一种加工方法，利用镗床加工出内锥孔。这种加工方法还可以拓展，使其它不能加工出内锥孔和圆孔的设备或设施都能加工出内锥孔和圆孔。对于液化天然气（LNG）船，其舵叶内锥孔的加工是采用两根镗排和专机加工的，由于镗排和专机是靠马达和链轮带动的，在加工锥孔时有振动现象，影响了内锥孔的精度和光洁度。采用镗床加工LNG舵叶必须解决下列几个问题：

（1）镗床加工出锥孔，工件就不能转动，怎么摆放是个问题，是横向摆放，还是竖起摆放。如果横向摆放即锥孔对准镗床的主轴，那就要设计镗排，成本很高，所以只能竖起加工，但要保证上下锥孔的同心度是个问题。

（2）要加工出锥孔，刀具的运动轨迹必须是锥度的，而目前普通镗床刀具运动轨迹都是旋转或直线的，没有走锥度的，如何解决这个问题，这时一个工具的设计问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决在卧式镗床上加工舵叶锥孔问题，提供了一种专用加工工具，在本发明的加工工艺指导下，不仅保证舵叶本身的加工精度，而且安装上船后的精度，即舵杆和舵销安装到舵叶的同心度也提高了，从而保证质量，并获得良好的经济效益。

为了达到上述目的，本发明提供了一种舵叶锥孔的加工方法，该方法是采用镗床与镗锥孔工具加工舵叶的阶梯直孔形成锥面，其包含：

步骤1，把舵叶放在专用平板上，校平舵叶水平和锥孔的中心位置，划舵叶左右对称分中线围绕一周，划上下锥孔中心线和加工圆线及镗床校调线；

步骤2，将舵叶竖起，用三角靠山固定舵叶，镗床主轴装上角尺铣头，装上镗排，以划线的上下锥孔加工圆线校圆，加工舵叶上下锥孔的阶梯直孔，锥孔单面放2mm-4mm余量；

步骤3，镗床的角尺铣头装上镗锥孔工具，加工舵叶上下锥孔，这时上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证，保证上下锥孔同心度小于0.10mm。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的步骤3中，所述上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证是指，镗床用镗排以舵叶上锥孔校圆，此时将锥孔中心反映到镗床的数显锁定，把镗排移到下铸钢件的下锥孔，当数显反映的数标和刚才锁定的数标重合，此时作为下锥孔的中心，这样两个锥孔的同心度就得以保证。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的加工方法还包含：步骤4，上下锥孔加工完毕后，装上专用铣刀，加工锥孔里的环油槽和直油槽。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的加工方法还包含：步骤5，装上平面刀架，镗上下锥孔的小头平面。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的镗锥孔工具与镗排固定连接，舵叶上焊接有支撑杆，所述的镗锥孔工具包含：

固定在镗排上，且位于阶梯直孔小头一端的刀架；

设置在刀架上的刀具，在刀架上还设置有螺母作为刀具的进给装置；

穿过刀架，平行于镗排设置的丝杆；及

在靠近刀架的一端，丝杆的顶端设置有星轮，该星轮通过与支撑杆的碰触开始旋转，从而调节刀具的进给量。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的刀架上还设置有挡屑板。

上述的舵叶锥孔的加工方法，其中，所述的刀架上还设置有进刀小轴，该进刀小轴上开设腰形槽，用于固定和调节刀座上的刀具，以便加工锥孔中的环形油槽和直油槽。

针对现有技术的问题，对工具的设计以及所选的设备提出如下要求：

1）舵叶不动，刀具转动。舵叶竖起安放，靠两个三角靠山固定；

2）刀具一方面转动，但同时又必须按锥面的轨迹运动；

3）所选的设备能满足舵叶加工时所需的功能和各技术参数的要求等。

根据采用卧式镗床加工锥孔对刀具的要求，即要使刀具一方面转动，同时又必须按锥面的轨迹运动，要求刀具在锥面有一个进给装置和进给的动力，才能实现其锥面的运行轨迹。故，本发明的镗锥孔工具在平行于锥面的方向上增设一套丝杆，螺母转动作为进给装置；进给动力是装在丝杆端上一个星轮，在镗锥孔工具转动时，由固定在工件上的一个支撑杆来调节刀具的进给量，当镗排转动使得星轮与该支撑杆碰触，促使星轮转动，从而带动丝杆一齐转动，随着丝杆转动，装在丝杆上的螺母就作平行于锥面线的移动，这样，装在刀架上的刀具就能作锥面的进给行动，从而实现了刀具一方面转动，同时又按锥面的轨迹运动。同时在安装一个刀具镗排和进刀小轴，进刀小轴开腰形槽，用于固定和调节刀座上的刀具，就可以加工锥孔中的环形油槽和直油槽。

本发明提供的舵叶锥孔的加工方法及其专用的镗锥孔工具，能保证内锥孔的精度和光洁度，且能使得舵杆和舵销安装到舵叶的同心度提高，从而保证了舵叶的质量，并获得良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的一种舵叶锥孔的加工方法所采用的镗锥孔工具的结构示意图。

图2为本发明的一种舵叶锥孔的加工方法所采用的镗锥孔工具的刀具部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明提供的一种舵叶锥孔的加工方法，该方法是采用镗床与镗锥孔工具加工舵叶的阶梯直孔形成锥面，舵叶上焊接有支撑杆22，该镗床主轴上装设角尺铣头以及镗排21，该角尺铣头转动能带动镗排转动，所述的镗锥孔工具与镗排固定连接。如图1所示，该镗锥孔工具包含：

固定在镗排21上，并位于阶梯直孔小头一端的刀架11，优选地，刀架11以哈夫形式固定在镗排21上；

设置在刀架11上的刀具12；

在刀架11上还设置有螺母13，作为刀具12的进给装置； 穿过刀架11，平行于镗排设置的丝杆14；及

在靠近刀架11的一端，丝杆的顶端设置有星轮15，该星轮15通过与支撑杆的碰触开始旋转，从而调节刀具的进给量。

优选地，所述的刀架11上还设置有挡屑板16。

更优选地，所述的刀架11上还设置有进刀小轴17，如图2所示，该进刀小轴上开设腰形槽171，用于固定和调节刀座上的刀具，以便加工锥孔中的环形油槽和直油槽。

另外在工具靠近星轮端（小头端）安装一个平面刀架，进给动力是装在丝杆端上一个星轮，在镗锥孔工具转动时，平面刀架上星轮由固定在舵叶上的一个支撑杆来调节平面刀架上的刀具进给量，这就可以加工锥孔的底部端面了。

实施例

选择T6920D/L 100 卧式镗床作为加工LNG舵叶的设备，这台镗床的部分参数如下：

镗轴直径 200mm

铣轴端面直径 320mm

镗轴锥孔 ISO-60

镗轴行程 1200mm

主轴箱行程 4000mm

立柱行程 10000mm

主轴转速扭矩： 2346Kg.cm

主轴中心线至平台工作面距离 560~1600mm

主转动电机，直流 75KW

主轴箱进给电机 直流 10KW

工作台面积 10000×3000

以上这些参数都能全面满足加工LNG舵叶的要求。

舵叶的加工工艺如下：

1. 把舵叶上下铸钢件分别上立车和镗床，对锥孔部分进行粗加工，单边放15mm余量用于补偿焊接变形。如果焊接变形控制得好，余量可以少留些，但一定要确保最后加工锥孔的要求。

2. 把舵叶上下铸钢件校正后于舵叶的面板焊接，焊接时要对称焊接，要注意其变形情况，使其变形量控制在最小，一定要控制在留有余量的范围内。

3. 待舵叶全部焊接好后，经密封性试验和其他方面的检验都达到要求后（即通过船东船检验收后），把舵叶放在专用平板上，校平舵叶水平和锥孔的中心位置，划舵叶左右对称分中线围绕一周，划上下锥孔中心线和加工线及镗床校调线。将舵叶竖起，并用三角靠山固定舵叶，镗床主轴装上角尺铣头，装上镗排，以划线的上下锥孔加工圆线校圆，加工舵叶上下锥孔阶梯直孔，即锥孔单面放2mm左右余量。

4. 镗床的角尺铣头装上镗锥孔工具，加工舵叶上下锥孔，这时上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证，保证上下锥孔（大头尺寸分别为Ø549.60\Ø594.87）同心度小于0.10mm。镗床用镗排以舵叶上锥孔校圆，此时将上锥孔中心反映到镗床的数显（主轴伸出距离和主轴的高度的数标）锁定，把镗排移到下铸钢件的下锥孔，当数显反映的数标和刚才锁定的数标重合，此时作为下锥孔的中心，这样两个锥孔的同心度就保证了。刀具材料材料取YT15，主轴转速为60r/min，吃到深度为1mm，进给量为0.20~0.25mm；精镗时，主轴转速为30 r/min，吃到深度为0.15mm，进给量为0.15mm。

5. 上下锥孔加工完毕后，装上专用铣刀，加工锥孔里的环油槽和直油槽。

6. 装上平面刀架，镗上下锥孔的小头平面（底平面）。

7. 通过检测，完全达到图纸设计要求，而且，上下锥孔的同心度也得到了很好的保证。

本发明提供的舵叶锥孔的加工方法，不但解决了制作LNG舵叶锥孔的实际难题，同时也获得了很高的经济效益；显然，本领域的普通技术人员不经过创造性的劳动可以将本发明的方法推广使用到其他类型的舵叶。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，该方法是采用镗床与镗锥孔工具加工舵叶的阶梯直孔形成锥面，其包含：

步骤1，把舵叶放在专用平板上，校平舵叶水平和锥孔的中心位置，划舵叶左右对称分中线围绕一周，划上下锥孔中心线和加工圆线及镗床校调线；

步骤2，将舵叶竖起，用三角靠山固定舵叶，镗床主轴装上角尺铣头，装上镗排，以划线的上下锥孔加工圆线校圆，加工舵叶上下锥孔的阶梯直孔，锥孔单面放2mm-4mm余量；

步骤3，镗床的角尺铣头装上镗锥孔工具，加工舵叶上下锥孔，这时上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证，保证上下锥孔同心度小于0.10mm。

2.如权利要求1所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述上下舵叶锥孔的同心度通过镗床数显保证是指，镗床用镗排以舵叶上锥孔校圆，此时将锥孔中心反映到镗床的数显锁定，把镗排移到下铸钢件的下锥孔，当数显反映的数标和刚才锁定的数标重合，此时作为下锥孔的中心，这样两个锥孔的同心度就得以保证。

3.如权利要求1或2所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的加工方法还包含：步骤4，上下锥孔加工完毕后，装上专用铣刀，加工锥孔里的环油槽和直油槽。

4.如权利要求3所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的加工方法还包含：步骤5，装上平面刀架，镗上下锥孔的小头平面。

5.如权利要求1所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的镗锥孔工具与镗排（21）固定连接，舵叶上焊接有支撑杆（22），所述的镗锥孔工具包含：

固定在镗排（21）上，且位于阶梯直孔小头一端的刀架（11）；

设置在刀架上的刀具（12），在刀架（11）上还设置有螺母（13）作为刀具（12）的进给装置； 穿过刀架（11），平行于镗排（21）设置的丝杆（14）；及

在靠近刀架（11）的一端，丝杆（14）的顶端设置有星轮（15），该星轮（15）通过与支撑杆（22）的碰触开始旋转，从而调节刀具（12）的进给量。

6.如权利要求5所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的刀架（11）上还设置有挡屑板（16）。

7.如权利要求6所述的舵叶锥孔的加工方法，其特征在于，所述的刀架（11）上还设置有进刀小轴（17），该进刀小轴上开设腰形槽（171），用于固定和调节刀座上的刀具，以便加工锥孔中的环形油槽和直油槽。

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