CN103817440B - 铝合金带筋板零件的喷粉划线落料切割方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金带筋板零件的划线喷粉落料切割方法，包括：利用电脑绘图软件在铝合金带筋板零件的光面进行待加工零件图形的绘制，设置接缝线将铝合金带筋板分成的若干块小板；绘制定位基准线；绘制定位角尺基准线；4）绘制第一分基准线和第二分基准线；5）用数控切割机对在铝合金带筋板零件的光面进行喷粉；6）对筋线的位置作检验；7）切割处理。本发明确保了铝合金带筋板零件与相邻零件拼接时，筋板对齐，使铝合金带筋板零件落料切割能有序进行，不仅提高了切割精度，成倍提高了生产效率，降低了生产成本，并减轻了切割人员的劳动强度，增强了生产安全性，具有较大的推广价值。

Description

铝合金带筋板零件的喷粉划线落料切割方法

技术领域

本发明涉及船舶制造技术领域，特别是一种铝合金带筋板零件的喷粉划线落料切割方法。

技术背景

某型船是正在建造的高新产品，该船上层建筑分段则是全部采用铝合金带筋板材料制造，涉及十几个分段。铝合金带筋板的特征是铝板与T型加强筋组合一体，一面是T型筋线一面是光面。在首制船建造过程中上层建筑分段铝合金带筋板由于不能采用常规的数控切割特殊性（带管板零件的筋线必须与相邻零件的筋线对齐），只能采取手工划线落料切割的方法效率非常低。由于铝合金带筋板零件的拼装需与相邻零件筋线对齐的特殊性，精度要求非常高故落料切割是最大的困难之一。严重影响到生产及后续船的生产节点，引起了各方面的高度关注，迫切希望尽快找到解决铝合金带筋板零件落料切割难的方法。

工程技术人员针对铝合金带筋板不能实施数控切割的不利因素，从现有的数控套料、材质、设备能量的状况研究分析，寻求解决铝合金带筋板零件的落料切割最佳方法。从现有的材质分析：一是铝合金板材薄3mm～8mm，材质的特性是膨胀系数大在切割过程中会产生不同形式的变形；二是铝合金带筋板因是与加强筋组合一体不适宜数控切割。由于在零件翻身（光面）落料过程中看不到反面的筋线图形绘制，划线精度难于掌控。三是带筋板的筋线本身存在弯曲度使得零件落料后筋线对不齐。四是带筋板的曲率线型纵骨穿孔，T排孔，管孔多，影响了带筋板零件的落料切割精度与生产节点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铝合金带筋板零件的喷粉划线落料切割方法，确保铝合金带筋板落料切割时数控激光切割机绘出正确的零件曲率线型，正确的管孔图形，能够提高铝合金带筋板零件的划线精度，能够提高落料切割的生产效率，零件拼接时筋线对齐。

为解决上述铝合金带筋板零件喷粉划线落料切割难题，本发明铝合金带筋板零件喷粉定位划线落料切割方法包括如下步骤：

1）利用电脑绘图软件在铝合金带筋板零件的光面进行待加工零件图形的绘制，并根据待加工零件的大小设置接缝线将铝合金带筋板分成的若干块小板；

2）沿铝合金带筋板零件的中间筋线位置，在铝合金带筋板零件的光面绘制定位基准线（X1）；

3）在每小板铝合金带筋板零件的光面分别绘制与该定位基准线垂直的定位角尺基准线（Y）；

4）沿铝合金带筋板零件的两边缘筋线、且与中间筋线等距的位置，在铝合金带筋板零件的光面分别绘制第一分基准线（X2）和第二分基准线（X3）；

5）用数控切割机对在铝合金带筋板零件的光面进行喷粉，绘出待加工零件图形、定位基准线（X1）、定位角尺基准线（Y）、第一分基准线（X2）和第二分基准线（X3）；

6）对筋线的位置作检验：将铝合金带筋板零件光面反面的T筋线驳到光面上，检验光面喷绘的基准线是否与筋线重合，如重合则合格，否则返回步骤1）；

7）根据喷绘出的待加工零件图形、定位基准线（X1）、定位角尺基准线（Y）、第一分基准线（X2）和第二分基准线（X3）进行切割处理。

本发明原理如下：

1.制定新数控套料划线喷粉落料切割工艺

根据调研分析原铝合金带筋板零件手工划线落料切割精度低生产进度慢，跟不上生产节点，而现有的数控套料喷粉划线功能没有得到充分发挥。为此在新的工艺制定过程中决定对原铝合金带筋板零件落料切割工艺进行改进。具体要求是新的铝合金带筋板落料切割必须与生产设备能力相匹配，采取先数控划出零件图形进行套料，将铝合金带筋板零件预先翻身在带筋板的光面进行定位划线，标注图形尺寸，管孔、筋线位置。数控切割机实施喷粉定位划线，然后在零件光面用电锯落料切割。为此设计阶段采取在提供电子版带筋板零件草图的基础上，提供划线图，先将带筋板零件翻身在光面划线设置定位基准线，供车间喷粉落料切割。

2.铝合金带筋板的基准线定位

一般铝合金带筋板规格为（3000×12000）筋线间距为250mm。由于整板T形筋线本身存在的曲率状况12米长的板材筋线误差达8mm，使提供的零件套料样图与实际板材的筋线位置存在差异，给零件正确喷粉划线落料切割带来了困难。为此在数控套料时，先将零件翻身在光面划出检验角尺线，同时定出零件分基准线，具体的方法是在铝合金带筋板零件的中间位置设定纵向（筋线方向）X1轴线，横向设定Y轴线，然后平移X1轴线至零件边缘筋线位置开出X2轴线、X3轴线角尺于Y轴线的分基准检验线。

3.多块面定位划线方法

由于在12米整板上进行定位划线时筋线弯曲带来误差，及250mm的筋线间距过密，影响了铝板的划线精度要求。为此采取如下措施：一是在数控零件绘制、实施套料阶段将板翻身后的整板分割成3～4米多块面，分别进行定位划线套料，经检验分块面划线方法可使筋线误差由原来的8mm减少到1～2mm，符合设计规范。同时对筋线进行简约处理，取消零件中大部分筋线划线，由原来的每个零件16～18根筋线减少至4根。这使得实际套料时的定位划线量减少，可提高划线效率与精度。二是划出宽度方向的Y轴线，再划出X1轴线、X2轴线、X3轴线，有数控切割机实施精确的喷粉定位划线，划出零件切割与拼接时所需的检验基准线、分基准线、纵骨孔、T排孔、管孔，现场检验正确后再落料切割。

本发明实施了多项技术创新，包括铝合金带筋板零件的零件翻身数控套料，定位划线，分块面设置检验线进行喷粉划线，使整个铝合金带筋板零件的落料切割与生产实际相匹配，零件切割精度提高，生产效率比原先提高了5倍，工具设备运用适当。其效果是：

1.确立了铝合金带筋板零件落料切割工艺

所述的铝合金带筋板是有铝板与T型加强筋组合而成。带筋板的筋线距离为250mm，有钢厂直接提供。零件落料切割有其特殊性，相邻零件筋线必须对齐：一是板与筋线组合一体不能采用数控切割方法；二是原先的手工划线落料切割方法生产效率低下，零件成型质量不佳。根据这一特定情况制定了铝合金带筋板零件的数控套料定位划线喷粉落料切割新的工艺，通过阶段性的持续改进，特别是带筋板零件的翻身定位，在零件的纵向设置X轴线基准线与宽度方向Y轴线，并采取多块面定位，数控切割机在铝板光面喷粉划线，使光面与筋线面的划线位置对应，进而使生产工艺与生产实际相匹配。

2.零件套料的定位划线

所述的零件套料定位划线是指铝合金带筋板零件的绘制与数控套料，根据铝合金带筋板零件的形状特性将绘出的零件翻身在光面进行定位划线，划出筋线基准线图样，供车间数控切割机实施喷粉划线。

3.铝合金板的基准线定位

铝合金带筋板喷粉划线的关键要素是每个零件喷粉时筋线面与光面所划的筋线位置对应，相邻的两个零件的筋线对齐。为此在实际喷粉必须喷出纵向X轴线的筋线基准线，与相邻零件对接的宽度方向Y轴线确保零件切割时筋线对齐不偏移。

其方法是在零件中间位置确立一根筋线方向的X1轴基准线，在宽度方向设立一根Y轴基准线形成十字角尺线，然后纵向方向平移X1轴线至零件边缘，开出X2轴、X3轴定位分基准线。

4.多块面的定位划线

由于铝合金带筋板12米整板筋线存在8mm误差，使得整板筋线定位会出现偏差割出的零件筋线对不齐，为此采取了将整板分割成3米或4米距离进行数控套料，分别标出每个零件的检验基准线，并对零件上存在的较多筋线进行简约处理，零件翻身套料时只将关键的几根筋线划出作为检验基准线，其余的不再划出，以此简化划线减少误差，加快划线效率，提高划线定位的正确性。

附图说明

图1、带筋面套料卡

图2、翻身后光面套料喷粉图。

图1中：1--接缝线；2-T字型筋线；3-分块面接缝线。

具体实施方式

为使本发明的内容、实施过程和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，但不应以此限制本发明的保护范围。

1.制定铝合金带筋板零件喷粉划线落料切割生产工艺

设计部门与总装部共同确定生产工艺，包括提供电子版零件草图（零件翻身在光面）实施数控套料，分块面划出检验线基准线，数控切割机喷粉绘制零件图形划出检验基准线，现场切割前检验基准线然后落料切割。

2.铝合金带筋板零件的数控套料

首先是绘出电子版零件草图，标明零件相关的管孔开孔尺寸筋线位置。套料时将零件翻身划出筋线位置。因筋线的间距较密为250mm，须对筋线作简约处理，保留四根筋线作为检验基准线，提供生产部门用数控切割机进行喷粉划线。具体的草图绘制见图1，数控套料图见图2。

铝合金带筋板的规格宽为3米长为12米，筋线与铝板是连成一体，经测量12米长整板筋线误差达8mm，为此整板一次性开出检验线零件喷粉后现场切割筋线会出现偏差，相邻零件的筋线对不齐。为此采取了将整板分成多块单个零件翻身套料与定位划线，具体措施是将12米整板分割成3米或4米分块面，在每个零件中间筋线方向开出X1轴检验线，宽度方向开出Y轴线，形成十字角尺线，然后将X1轴检验线，平移至零件边缘筋线位置开出X2轴、X3轴检验线，绘出零件曲率线型、管孔，然后再进行数控切割机的喷粉划线。

3.现场的基准线的设定与检验

生产现场同样按提供的电子版零件大小形状先将12米整板分割成3米或4米板块，然后送到数控切割机上划出零件形状管孔进行喷粉划线，当划线结束后再对所喷的基准线进行检验，检验筋线是否与光面所划筋线对应在筋线方向设定X轴线，宽度方向设定Y轴线。筋线定位划线的关键是一组或几个相邻零件必须设定相对应的X1轴线、Y轴线以此作为角尺基准线。这样才能确保分段实际装配时做到上下零件的筋线对齐，相邻零件的筋线管孔不偏移。

通过大量铝合金带筋板分段的定位划线、喷粉落料切割的生产实践证明，铝合金带筋板的喷粉定位划线改变了原来的手工划线方法减轻了劳动强度，成倍提高了生产效率，保证了生产节点，提高了落料切割的精度，产品质量有保证。

某型船铝合金带筋板零件的喷粉划线落料切割，以往从未遇到过，采取零件图形数控套料喷粉定位划线方法，具有独创性，充分利用了现有先进设备资源，从根本上改变了原先手工绘制图形定位划线方式，填补了铝合金带筋板落料切割工艺上的空白。解决了生产中遇到的瓶颈难题，为企业带来了实实在在的效益，为此它在特种船舶建造、铝合金带筋板材质的落料切划上有着较大的推广应用价值。

Claims (1)

1.一种铝合金带筋板零件的划线喷粉落料切割方法，其特征在于该方法包括：

1)利用电脑绘图软件在铝合金带筋板零件的光面进行待加工零件图形的绘制，并根据待加工零件的大小设置接缝线将铝合金带筋板零件划分成若干块小板；

2)利用电脑绘图软件沿铝合金带筋板零件的中间筋线位置，在铝合金带筋板零件的光面绘制定位基准线(X1)；

3)利用电脑绘图软件在每小板铝合金带筋板零件的光面一纵向边缘分别绘制与该定位基准线垂直的定位角尺基准线(Y)；

4)利用电脑绘图软件沿铝合金带筋板零件的两横向边缘、且与中间筋线等距的筋线位置，在铝合金带筋板零件的光面分别绘制第一分基准线(X2)和第二分基准线(X3)；

5)用数控切割机在铝合金带筋板零件的光面进行喷粉，绘出待加工零件图形、定位基准线(X1)、定位角尺基准线(Y)、第一分基准线(X2)和第二分基准线(X3)；

6)对筋线的位置作检验：将铝合金带筋板零件光面反面的T筋线驳到光面上，检验光面喷绘的基准线是否与筋线重合，如重合则合格，否则返回步骤1)；

7)根据喷绘出的待加工零件图形、定位基准线(X1)、定位角尺基准线(Y)、第一分基准线(X2)和第二分基准线(X3)进行切割处理。