CN106271751A - 一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装及加工方法 - Google Patents

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卢庆亮
高小燕
王东梁
赵立华
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    • B23B47/00—Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/28—Drill jigs for workpieces

Abstract

本发明公开了一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装及加工方法，所述大型回转件设有凹面，该凹面的内孔端部设有内止口，凹面上设有沿周均布的多个待加工孔，所述工装包括钻模、钻套、钻模卡子和紧固螺栓，所述钻模为阶梯盘形结构，沿周设有均匀分布的多个镗孔，中部设凸台，凸台外沿为外止口，在镗孔的间隙内分布至少3个顶丝孔；所述钻套设有外圆和内孔；钻套的外圆套装在钻模的镗孔内，钻模的凸台安装在大型回转件的凹面内孔中、通过内止口和外止口定位，钻模卡子通过紧固螺栓将大型回转件与钻模固定。本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。

Description

一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装及加工方法
技术领域
本发明专利涉及一种隧道掘进设备大型回转件凹面上孔的加工方法及工装。
背景技术
盾构机大型回转件的特点是：直径大，重量大，特别是大型回转件凹面上孔的加工，有些位置度要求高，如果采用传统的钳工划线，钻床按线钻成的方法，难以满足设计及技术要求，如果在大型数控加工机床上加工，因为凹面离端面距离大，万向铣头根本够不到加工面所以无法加工。通过本发明加工方法，弥补了以上缺陷，满足了设计及技术要求，并且成本低，可多件加工使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工方法及工装。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，所述大型回转件设有凹面，该凹面的内孔端部设有内止口，凹面上设有沿周均布的多个待加工孔，所述工装包括钻模、钻套、钻模卡子和紧固螺栓，所述钻模为阶梯盘形结构，沿周设有均匀分布的多个镗孔，中部设凸台，凸台外沿为外止口，在镗孔的间隙内分布至少3个顶丝孔；所述钻套设有外圆和内孔；钻套的外圆套装在钻模的镗孔内，钻模的凸台安装在大型回转件的凹面内孔中、通过内止口和外止口定位，钻模卡子通过紧固螺栓将大型回转件与钻模固定。
所述钻模卡子包括卡体和挡板，挡板垂直焊接在卡体两端，所述挡板的深度大于钻模厚度1cm，挡板上设有至少2个螺纹孔；钻模卡子的两个挡板将大型回转件与钻模卡住、通过挡板上的螺纹孔和钻模的顶丝孔使用紧固螺栓固定。
所述所述钻模的外止口与大型回转件的内止口为小过渡配合。
所述钻套的外圆与钻模的镗孔为过渡配合。
所述钻套表面淬火处理。
本发明还提供了一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工方法，具体包括如下步骤：
1)大型回转件的凹面的端面及内止口在车床上加工至图纸尺寸；
2)钻模在车床上加工外圆、内孔、凸台及外止口、以及外止口处倒角均达图；转至数控镗铣床，按已加工面校正工件，刻0°、90°、270°线，并编程钻镗孔达图；再转至钻床在合适的位置钻至少3个顶丝孔为钻模拆卸方便及调整位置使用；
3)钻套圆钢下料，调质处理；转至车床上加工钻套各部，除外圆、内孔留磨量外，其余车成达图；再转至热处理表面淬火处理；最后转至磨床磨外圆、内孔达图。钻套的外圆与钻模上的镗孔是过渡配合，保证加工精度；
4)钻模卡子焊接完成，转至钻床钻成螺纹孔达图；
5)将各加工清理干净，将钻套安装于钻模的镗孔内，安装钻模，保证钻模上的角度刻线与大型回转件的凹面上角度刻线对齐；
6)用钻模卡子在合适的位置固定好钻模，并拧紧紧固螺栓，钻床按顺序加工待加工孔达图；
7)按顺序，卸下钻模卡子、钻模、钻套，加工完成。
有益效果：本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。
附图说明
图1a为本发明大型回转件的结构示意图；
图1b为本发明大型回转件的A-A剖面示意图；
图2a为本发明钻模的结构示意图；
图2b为本发明钻模的C-C剖面示意图；
图3为本发明钻套的结构示意图；
图4a为本发明钻模卡子的结构示意主视图；
图4b为本发明钻模卡子的结构示意俯视图；
图5为本发明的组装示意图；
图6为本发明的钻模卡子的组装示意图。
图中：1大型回转件、11凹面、12内止口、13待加工孔、2钻模、21凸台、22外止口、23镗孔、24顶丝孔、3钻套、31外圆、32内孔、4钻模卡子、41卡体、42挡板、43螺纹孔、5紧固螺栓。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对发明做具体描述。
本发明提供了一种大型回转件用钻孔工装。
图1a所示为本发明大型回转件的结构示意图。
图1b所示为本发明大型回转件的A-A剖面示意图。
所述大型回转件1设有凹面11，该凹面11的内孔为内止口12，凹面11上设有沿周均布的多个待加工孔13。
所述工装包括钻模2、钻套3、钻模卡子4和紧固螺栓5。
图2a所示为本发明钻模的结构示意图。
图2b所示为本发明钻模的C-C剖面示意图。
所述钻模2为阶梯盘形结构，沿周设有均匀分布的多个镗孔23，中部设凸台21，凸台21外沿为外止口22，在镗孔23的间隙内分布至少3个顶丝孔24。
图3所示为本发明钻套的结构示意图。
所述钻套3设有外圆31和内孔32。
所述钻套3表面淬火处理。
图4a所示为本发明钻模卡子的结构示意主视图。
图4b所示为本发明钻模卡子的结构示意俯视图。
所述钻模卡子4包括卡体41和挡板42，挡板42垂直焊接在卡体41两端，所述挡板42的深度大于钻模2厚度1cm，挡板42上设有至少2个螺纹孔43。
图5所示为发明的组装示意图。
所述钻套3的外圆31套装在钻模2的镗孔23内，钻模2的凸台21安装在大型回转件1的凹面11内孔中、通过内止口11和外止口22定位，钻模卡子4通过紧固螺栓5将大型回转件1与钻模2固定。
所述所述钻模2的外止口22与大型回转件1的内止口12为小过渡配合。
所述钻套3的外圆31与钻模2的镗孔23为过渡配合。
图6所示为本发明的钻模卡子的组装示意图。
所述钻模卡子4的两个挡板42将大型回转件1与钻模2卡住、通过挡板42上的螺纹孔43和钻模2的顶丝孔24使用紧固螺栓5固定。
本发明的加工使用方法：
1)大型回转件1的凹面11的端面及内止口12(φE+0.33/+0.1)在车床上加工至图纸尺寸(如图1b所示)。其中(φE+0.33/+0.1)尺寸为图纸设计要求；
2)钻模2按图2a和图2b所示在车床上加工外圆、内孔、凸台21及外止口22(φE+0.1/0)、以及外止口22处倒角均达图；转至数控镗铣床，按已加工面校正工件，刻0°、90°270°线，并编程钻镗孔23(φDH7)达图；再转至钻床在合适的位置钻至少3个顶丝孔24为钻模2拆卸方便及调整位置使用。其中外止口22的尺寸(φE+0.1/0)与凹面11上内止口12尺寸(φE+0.33/+0.1)是小过渡配合，既利于安拆方便，又保证了加工精度。
3)钻套3按图3所示圆钢下料，调质处理(HB220-240)；转至车床上加工钻套3各部，除外圆31、内孔32留磨量外，其余车成达图(未注倒角1×45°)；再转至热处理表面淬火处理(HRC58-64)；最后转至磨床磨外圆31(φDn7)、内孔32(φB+0.06/+0.03)达图。钻套3的外圆31(φDn7)与钻模2上的镗孔23(φDH7)是过渡配合，保证加工精度；钻套3的内孔32(φB+0.06/+0.03)比图1要求的图纸尺寸φB大公差尺寸，是考虑了钻床在加工时的误差。
4)钻模卡子4按图4a所示焊接完成，转至钻床钻成螺纹孔43达图；
5)将各加工清理干净，将钻套3安装于钻模2的镗孔23内，安装钻模2，保证钻模2上的角度刻线与大型回转件1的凹面11上角度刻线对齐；
6)用钻模卡子4在合适的位置固定好钻模2，并拧紧紧固螺栓5，钻床按顺序加工待加工孔13(φB)达图；
7)按顺序，卸下钻模卡子4、钻模2、钻套3，加工完成。
本发明结构简单，使用安全方便，效率高，成本低，可反复使用，适合批量生产使用。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (6)

1.一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，所述大型回转件(1)设有凹面(11)，该凹面(11)的内孔设有内止口(12)，凹面(11)上设有沿周均布的多个待加工孔(13)，其特征在于：所述工装包括钻模(2)、钻套3、钻模卡子(4)和紧固螺栓(5)，所述钻模(2)为阶梯盘形结构，沿周设有均匀分布的多个镗孔(23)，中部设凸台(21)，凸台(21)外沿为外止口(22)，在镗孔(23)的间隙内分布至少3个顶丝孔(24)；所述钻套(3)设有外圆(31)和内孔(32)；钻套(3)的外圆(31)套装在钻模(2)的镗孔(23)内，钻模(2)的凸台(21)安装在大型回转件(1)的凹面(11)内孔中、通过内止口(11)和外止口(22)定位，钻模卡子(4)通过紧固螺栓(5)将大型回转件(1)与钻模(2)固定。
2.根据权利要求1所述的盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，其特征在于：所述钻模卡子(4)包括卡体(41)和挡板(42)，挡板(42)垂直焊接在卡体(41)两端，所述挡板(42)的深度大于钻模(2)厚度1cm，挡板(42)上设有至少2个螺纹孔(43)；钻模卡子(4)的两个挡板(42)将大型回转件(1)与钻模(2)卡住、通过挡板(42)上的螺纹孔(43)和钻模(2)的顶丝孔(24)使用紧固螺栓(5)固定。
3.根据权利要求1所述的盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，其特征在于：所述所述钻模(2)的外止口(22)与大型回转件(1)的内止口(12)为小过渡配合。
4.根据权利要求1所述的盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，其特征在于：所述钻套(3)的外圆(31)与钻模(2)的镗孔(23)为过渡配合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的盾构机大型回转件凹面上孔的加工工装，其特征在于：所述钻套(3)表面淬火处理。
6.一种盾构机大型回转件凹面上孔的加工方法，具体包括如下步骤：
1)大型回转件(1)的凹面(11)的端面及内止口(12)在车床上加工至图纸尺寸；
2)钻模(2)在车床上加工外圆、内孔、凸台(21)及外止口(22)、以及外止口(22)处倒角均达图；转至数控镗铣床，按已加工面校正工件，刻0°、90°、270°线，并编程钻镗孔(23)达图；再转至钻床在合适的位置钻至少3个顶丝孔(24)为钻模(2)拆卸方便及调整位置使用；
3)钻套(3)圆钢下料，调质处理；转至车床上加工钻套(3)各部，除外圆(31)、内孔(32)留磨量外，其余车成达图；再转至热处理表面淬火处理；最后转至磨床磨外圆(31)、内孔(32)达图；钻套(3)的外圆(31)与钻模(2)上的镗孔(23)是过渡配合，保证加工精度；
4)钻模卡子(4)焊接完成，转至钻床钻成螺纹孔(43)达图；
5)将各加工清理干净，将钻套(3)安装于钻模(2)的镗孔(23)内，安装钻模(2)，保证钻模(2)上的角度刻线与大型回转件(1)的凹面(11)上角度刻线对齐；
6)用钻模卡子(4)在合适的位置固定好钻模(2)，并拧紧紧固螺栓(5)，钻床按顺序加工待加工孔(13)达图；
7)按顺序，卸下钻模卡子(4)、钻模(2)、钻套(3)，加工完成。
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