CN103949848A - 一种舵系件的机械加工工艺 - Google Patents

一种舵系件的机械加工工艺 Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements

Abstract

一种舵系件的机械加工工艺,工艺步骤包括舵杆加工,下舵承本体加工,下舵承钢套加工,下舵承衬套加工,舵杆螺母加工,圆锥销加工以及舵杆钢套加工。本发明与现有技术相比具有加工效率高,工序少,加工精度高,节省材料和人工的输出等优点。

Description

—种舵系件的机械加工工艺
[0001] 技术领域本发明属于机械加工技术领域,尤其涉及一种船舶零部件的加工技术。
[0002] 背景技术随着机械加工技术的不断发展,船舶零部件的市场前景也随之发展,随着加工企业的加工能力和设备水平的不断加大,传统的船舶零部件机械加工工艺已经不能满足订单和产品质量的需求,尤其对于舵系件的加工来说,其组成的零部件较多,例如舵杆,下舵承钢套、衬套,舵杆螺母、缸套等,这些舵系件在利用传统的工艺加工时,仍在以下问题:
[0003] 1、前期设备调试复杂,加工效率低下;
[0004] 2、一些加工精度过低的工序过多,浪费材料和人工;
[0005] 3、设备费用及设备维护、维修费用高,大大增加了整体的加工成本;
[0006] 4、产品质量无法得到保证,废件多。
[0007] 发明内容本发明的目的在于提供一种舵系件的机械加工工艺,本工艺加工效率高,保证加工精度和产品质量,节省加工成本,降低工人劳动强度,灵活简单,易于推广。
[0008] 为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
[0009] 一、舵杆加工
[0010] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件舵杆,调试加工设备;
[0011] (2)粗加工:
[0012] a.舵杆的右端上镗床打中心孔;
[0013] b.上125车床将舵杆左端在卡盘上夹紧,右端以尾座顶尖顶靠紧;
[0014] c.车中心架用的架口,上中心架,打中心孔(防止镗床打不正);
[0015] d.粗车各部包括锥体,只加工到# 310的右端,单边留量3-3.5mm,中间长度尺寸留2mm,其余长度留在两端面上,右端在适当位置车架口 ;
[0016] e.转180°上中心架,装夹看正,打中心孔,顶尖靠紧。粗车右端各部尺寸包括右端锥体,单边留量3-3.5mm ;
[0017] (3)精加工:
[0018] a.上中心架装夹好,精车右端面长度,打中心孔,留量(按数控车床的要求)半精车,精车各部长度尺寸,精车# 3100-0.032X540长和其余# 310处;
[0019] b.转180°精车左端面长度,打中心孔,其余长度精车完,其余各外圆留量(按数控车床的要求)半精车(舵杆与下舵承钢套过盈装配:将下舵承钢套加热胀开,与舵杆装配,装后自然冷却);
[0020] c.装好下舵承钢套的舵杆上50车床;
[0021] d.精加工其余各部尺寸,螺纹M202X6与舵杆螺母配车;带键槽处锥度精度用模板检测合格后方可下床子,精加工完后再加工左端的M48X70深的螺检孔;
[0022] e.划线,上镗床铣键槽;
[0023] f.舵柄装于舵杆后,上130数控镗床,用十字定位后配做4- φ 36H8的圆锥销孔;
[0024] 二、下舵承本体加工
[0025] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZH230— 450H的铸件下舵承本体,调试加工设备;
[0026] (2)机加工:
[0027] a.将下舵承本体的铸件上数控车床用卡盘夹紧,找中心后,车中心架位置;
[0028] b.上中心架,按图纸要求精车一端里孔、端面及外径达到图纸规定的技术要求;
[0029] c.将下舵承本体下床子,掉头重新上床子找中心,按图纸要求精车另一端里孔、端面及外径,达到图纸规定的要求;
[0030] e.划线,上平台划端面法兰孔中心线;
[0031] f.上钻床钻孔;
[0032] 三、下舵承钢套加工
[0033] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为lCrl8Ni9Ti的下舵承钢套,调试加工设备;在带锯床下料Φ 360X560 ;
[0034] (2)—次加工:
[0035] a.将毛坯料上数显车床找中心后,粗加工内外径,长度达到图纸规定的要求;
[0036] b.外径留热装后的加工余量5臟,内孔留量3臟,上中心架;
[0037] c.水压试验:试验压力:0.2Mpa ;
[0038] d.上车床找正加工内孔至图纸要求的精尺寸;
[0039] e.热装:将下舵承钢套加热,内孔胀开后套装于舵杆,自然冷却;
[0040] (3) 二次加工:与舵杆一起上车床找正,精加工下舵承钢套其余尺寸;
[0041] 四、下舵承衬套加工
[0042] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZCuA19Mn2的铸件下舵承衬套,调试加工设备;
[0043] (2)车床加工:将下舵承衬套的铸件上30数显车床找中心按图纸加工各部,达到图纸规定的尺寸;
[0044] 五、舵杆螺母加工
[0045] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为45号钢的锻件毛坯,调试加工设备;
[0046] (2)机加工
[0047] a.将锻件毛坯上数显车床夹外径找中心,粗加工各部,外径加工至# 305mm,内径加工至# 185謹,长度为131謹;
[0048] b.调质处理:HB260-270 ;
[0049] c.将调质后的舵杆螺母上30数显车床夹外径找中心,按图要求精车外径、车内螺纹M202X6 (与舵杆外螺纹配车),达到图纸规定的技术要求;
[0050] d.划线:上平台划外六方线;
[0051] e.铣外六方:上铣床按图纸要求铣外六方,达到图纸规定的技术要求;
[0052] 六、圆锥销加工
[0053] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件毛坯,调试加工设备;
[0054] (2)车床加工
[0055] a.将锻件毛坯上30数控车床,粗加工各部,直径加工至β 41mm,长度为255mm ;
[0056] b.调质处理:HB260-270 ;
[0057] c.将经调制后的毛料上数控车床铣两端中心孔,并机铰M16内螺纹;两端上顶尖,按图纸要求精加工外径,达到图纸规定的要求,长度余量留在有内螺纹处,留IOmm余量(裝舵柄后的研量);
[0058] 七、舵杆缸套加工
[0059] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZG230— 450H的铸件舵杆钢套,调试加工设备;
[0060] (2)机加工
[0061] a.划线:在平台划外形线及十字中心线;
[0062] b.上龙门刨按图纸要求刨外形达到与之规定的技术要求,带弧度两侧按型值模板检验外形;
[0063] c.将刨好外形的舵杆缸套上50数控车床,先夹大端面,找中心后,按图要求车端面,达到图纸规定的要求;
[0064] d.下床子,将毛坯掉头,重新上床子,夹小端面,找中心后,按图纸要求加工端面及内锥孔,端面留3mm,内孔锥度留IOmm 二次加工余量;
[0065] e.进入焊接工序,待焊接、探伤、试压等工序结束后与舵叶正体上160数控镗床进行加工;
[0066] f.划线:舵叶整体上平台划十字中心线、腰线、环线;
[0067] g.制作工装,将舵叶大端面固定在160数控镗床上,小端面垫平,在床面用表找中心线、腰线、环线,十字中心线重合误差不大于0.02mm,腰线重合误差不大于0.04mm,环线误差不大于0.03_,确保舵叶中心的水平与垂直;
[0068] h.将找好中心的舵叶用压板固定在镗床上,注意不要压坏舵叶;
[0069] 1.参照图纸要求精加工内锥孔(注意:检验以锥孔模板为准),内锥孔留研磨余量
0.30〜0.40mm,用模板检验合格后方可下床子。
[0070] 本发明均采取现有设备进行加工,尤其适合006型舰舵杆件的工艺,加工工序简易,工人操作简单,周期短,成品高。
[0071] 本发明提出的加工工艺与传统工艺相比具有前期设备调试简单,加工效率高,工序少,加工精度高,节省材料和人工的输出,大大降低设备费用及设备维护、维修费用,降低整体的加工成本,保证产品质量,易于推广使用。
[0072] 具体实施方式一种舵系件的机械加工工艺,步骤如下:
[0073] 一、舵杆加工
[0074] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件舵杆,调试加工设备;
[0075] (2)粗加工:
[0076] a.舵杆的右端上镗床打中心孔;
[0077] b.上125车床将舵杆左端在卡盘上夹紧,右端以尾座顶尖顶靠紧;
[0078] c.车中心架用的架口,上中心架,打中心孔(防止镗床打不正);
[0079] d.粗车各部包括锥体,只加工到# 310的右端,单边留量3.5mm,中间长度尺寸留2mm,其余长度留在两端面上,右端在适当位置车架口 ;
[0080] e.转180°上中心架,装夹看正,打中心孔,顶尖靠紧。粗车右端各部尺寸包括右端锥体,单边留量3.5mm ;
[0081] (3)精加工:[0082] a.上中心架装夹好,精车右端面长度,打中心孔,留量(按数控车床的要求)半精车,精车各部长度尺寸,精车# 3100-0.032X540长和其余# 310处;
[0083] b.转180°精车左端面长度,打中心孔,其余长度精车完,其余各外圆留量(按数控车床的要求)半精车(舵杆与下舵承钢套过盈装配:将下舵承钢套加热胀开,与舵杆装配,装后自然冷却);
[0084] c.装好下舵承钢套的舵杆上50车床;
[0085] d.精加工其余各部尺寸,螺纹M202X6与舵杆螺母配车;带键槽处锥度精度用模板检测合格后方可下床子,精加工完后再加工左端的M48X70深的螺检孔;
[0086] e.划线,上镗床铣键槽;
[0087] f.舵柄装于舵杆后,上130数控镗床,用十字定位后配做4- φ 36H8的圆锥销孔;
[0088] 二、下舵承本体加工
[0089] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZH230— 450H的铸件下舵承本体,调试加工设备;
[0090] (2)机加工:
[0091] a.将下舵承本体的铸件上数控车床用卡盘夹紧,找中心后,车中心架位置;
[0092] b.上中心架,按图纸要求精车一端里孔、端面及外径达到图纸规定的技术要求;
[0093] c.将下舵承本体下床子,掉头重新上床子找中心,按图纸要求精车另一端里孔、端面及外径,达到图纸规定的要求;
[0094] e.划线,上平台划端面法兰孔中心线;
[0095] f.上钻床钻孔;
[0096] 三、下舵承钢套加工
[0097] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为lCrl8Ni9Ti的下舵承钢套,调试加工设备;在带锯床下料Φ 360X560 ;
[0098] (2)—次加工:
[0099] a.将毛坯料上数显车床找中心后,粗加工内外径,长度达到图纸规定的要求;
[0100] b.外径留热装后的加工余量5mm,内孔留量3mm,上中心架;
[0101] c.水压试验:试验压力:0.2Mpa ;
[0102] d.上车床找正加工内孔至图纸要求的精尺寸;
[0103] e.热装:将下舵承钢套加热,内孔胀开后套装于舵杆,自然冷却;
[0104] (3) 二次加工:与舵杆一起上车床找正,精加工下舵承钢套其余尺寸;
[0105] 四、下舵承衬套加工
[0106] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZCuA19Mn2的铸件下舵承衬套,调试加工设备;
[0107] (2)车床加工:将下舵承衬套的铸件上30数显车床找中心按图纸加工各部,达到图纸规定的尺寸;
[0108] 五、舵杆螺母加工
[0109] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为45号钢的锻件毛坯,调试加工设备;
[0110] (2)机加工
[0111] a.将锻件毛坯上数显车床夹外径找中心,粗加工各部,外径加工至# 305mm,内径加工至# 185謹,长度为131謹;
[0112] b.调质处理:HB260-270 ;
[0113] c.将调质后的舵杆螺母上30数显车床夹外径找中心,按图要求精车外径、车内螺纹M202X6 (与舵杆外螺纹配车),达到图纸规定的技术要求;
[0114] d.划线:上平台划外六方线;
[0115] e.铣外六方:上铣床按图纸要求铣外六方,达到图纸规定的技术要求;
[0116] 六、圆锥销加工
[0117] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件毛坯,调试加工设备;
[0118] (2)车床加工
[0119] a.将锻件毛坯上30数控车床,粗加工各部,直径加工至# 41mm,长度为255mm;
[0120] b.调质处理:HB260-270 ;
[0121] c.将经调制后的毛料上数控车床铣两端中心孔,并机铰M16内螺纹;两端上顶尖,按图纸要求精加工外径,达到图纸规定的要求,长度余量留在有内螺纹处,留IOmm余量(裝舵柄后的研量);
[0122] 七、舵杆缸套加工
[0123] (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZG230— 450H的铸件舵杆钢套,调试加工设备;
[0124] (2)机加工
[0125] a.划线:在平台划外形线及十字中心线;
[0126] b.上龙门刨按图纸要求刨外形达到与之规定的技术要求,带弧度两侧按型值模板检验外形;
[0127] c.将刨好外形的舵杆缸套上50数控车床,先夹大端面,找中心后,按图要求车端面,达到图纸规定的要求;
[0128] d.下床子,将毛坯掉头,重新上床子,夹小端面,找中心后,按图纸要求加工端面及内锥孔,端面留3mm,内孔锥度留IOmm 二次加工余量;
[0129] e.进入焊接工序,待焊接、探伤、试压等工序结束后与舵叶正体上160数控镗床进行加工;
[0130] f.划线:舵叶整体上平台划十字中心线、腰线、环线;
[0131] g.制作工装,将舵叶大端面固定在160数控镗床上,小端面垫平,在床面用表找中心线、腰线、环线,十字中心线重合误差不大于0.02mm,腰线重合误差不大于0.04mm,环线误差0.03mm,确保舵叶中心的水平与垂直。

Claims (1)

1.一种舵系件的机械加工工艺,其特征是: 一、舵杆加工 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件舵杆,调试加工设备;(2)粗加工:a.舵杆的右端上镗床打中心孔;b.上125车床将舵杆左端在卡盘上夹紧,右端以尾座顶尖顶靠紧;c.车中心架用的架口,上中心架,打中心孔;d.粗车各部包括锥体,只加工到β 310的右端,单边留量3-3.5mm,中间长度尺寸留2mm,其余长度留在两端面上,右端在适当位置车架口 ;e.转180°上中心架,装夹看正,打中心孔,顶尖靠紧。粗车右端各部尺寸包括右端锥体,单边留量3-3.5mm; (3)精加工:a.上中心架装夹好,精车右端面长度,打中心孔,半精车,精车各部长度尺寸,精车#31().「: X540长和其余# 310处;b.转180°精车左端面长度,打中心孔,其余长度精车完,其余各外圆留量,半精车;c.装好下舵承钢套的舵杆上50车床;d.精加工其余各部尺寸,螺纹M202X6与舵杆螺母配车;带键槽处锥度精度用模板检测合格后方可下床子,精加工完后再加工左端的M48X70深的螺栓孔;e.划线,上镗床铣键槽;f.舵柄装于舵杆后,上130数控镗床,用十字定位后配做4- f 36H8的圆锥销孔; 二、下舵承本体加工 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZH230— 450H的铸件下舵承本体,调试加工设备;(2)机加工:a.将下舵承本体的铸件上数控车床用卡盘夹紧,找中心后,车中心架位置;b.上中心架,按图纸要 求精车一端里孔、端面及外径达到图纸规定的技术要求;c.将下舵承本体下床子,掉头重新上床子找中心,按图纸要求精车另一端里孔、端面及外径,达到图纸规定的要求;e.划线,上平台划端面法兰孔中心线;f.上钻床钻孔; 三、下舵承钢套加工 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为lCrl8Ni9Ti的下舵承钢套,调试加工设备;在带锯床下料# 360X560 ; (2)一次加工:a.将毛坯料上数显车床找中心后,粗加工内外径,长度达到图纸规定的要求;b.外径留热装后的加工余量5mm,内孔留量3mm,上中心架;c.水压试验:试验压力:0.2Mpa ;d.上车床找正加工内孔至图纸要求的精尺寸;e.热装:将下舵承钢套加热,内孔胀开后套装于舵杆,自然冷却;(3) 二次加工:与舵杆一起上车床找正,精加工下舵承钢套其余尺寸; 四、下舵承衬套加工 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZCuA19Mn2的铸件下舵承衬套,调试加工设备;(2)车床加工:将下舵承衬套的铸件上30数显车床找中心按图纸加工各部,达到图纸规定的尺寸; 五、舵杆螺母加 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为45号钢的锻件毛坯,调试加工设备;(2)机加工a.将锻件毛坯上数显车床夹外径找中心,粗加工各部,外径加工至# 305_,内径加工至f 185mm,长度为131mm ;b.调质处理:HB260_270 ;c.将调质后的舵杆螺母上30数显车床夹外径找中心,按图要求精车外径、车内螺纹M202X6,达到图纸规定的技术要求;d.划线:上平台划外六方线;e.铣外六方:上铣床按图纸要求铣外六方,达到图纸规定的技术要求; 六、圆锥销加工 (I)加工前准备:按图纸要求取材料为35CrMo的锻件毛坯,调试加工设备;(2)车床加工a.将锻件毛坯上30数控车床,粗加工各部,直径加工至# 41mm,长度为255mm ;b.调质处理:HB260-270 ;c.将经调制后的毛料上数控车床铣两端中心孔,并机铰M16内螺纹;两端上顶尖,按图纸要求精加工外径,达到图纸规定的要求,长度余量留在有内螺纹处,留IOmm余量; 七、舵杆缸套加工(I)加工前准备:按图纸要求取材料为ZG230— 450H的铸件舵杆钢套,调试加工设备; (2)机加工a.划线:在平台划外形线及十字中心线;b.上龙门刨按图纸要求刨外形达到与之规定的技术要求,带弧度两侧按型值模板检验外形;c.将刨好外形的舵杆缸套上50数控车床,先夹大端面,找中心后,按图要求车端面,达到图纸规定的要求;d.下床子,将毛坯掉头,重新上床子,夹小端面,找中心后,按图纸要求加工端面及内锥孔,端面留3_,内孔锥度留IOmm二次加工余量;e.进入焊接工序,待焊接、探伤、试压等工序结束后与舵叶正体上160数控镗床进行加工;f.划线:舵叶整体上平台划十字中心线、腰线、环线;g.制作工装,将舵叶大端面固定在160数控镗床上,小端面垫平,在床面用表找中心线、腰线、环线,十字中心线重合误差不大于0.02mm,腰线重合误差不大于0.04mm,环线误差不大于0.03mm,确保舵叶中心的水平与垂直。
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