CN107052911A - 一种激光焊机双刃剪的加工方法 - Google Patents
一种激光焊机双刃剪的加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种激光焊机双刃剪的加工方法,通过将下剪刀座倒置在基准平板上,利用基准平板和与之相垂直的两定位基准,辅助以支撑柱与凹槽的底端面相抵触,利用下刀座其自身重量,稳定可靠的安装在两基准面上,用以保证刀片安装面与基准平板之间垂直精度,从而为后面的粗研和精研提供一个准确的加工基准,以保证加工的精度;同时,利用对粗研后的底座背离刀架一侧平面进行网格划分,基于最小二乘法和十字交叉法,以快速准确获知底座背离刀架一侧平面平面度及该平面上的最大误差点,通过对最大误差点所对应的区域进行精研磨,以到达到提高其加工效率,同时降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊机双刃剪加工技术领域,更具体地,涉及一种激光焊机双刃剪的加工方法。
背景技术
在冶金工业中,热(冷)轧卷板的拼焊联接机组是连续冷轧生产、酸洗和涂层生产线中的关键技术装备。目前我国绝大多数连续冷轧、酸洗和涂层生产线所采用的是闪光焊机等传统焊接方式。生产实践表明:闪光焊机焊缝不能正常通过轧机,致使焊缝通过轧机必需托辊造成超差长度过长,成材率大大降低;闪光焊缝通过轧机时断带次数多,一般断带率高于2.5%,所造成的冷轧机组的停机时间占整个生产周期高达5~10%,显著降低了生产效率。采用激光进行卷板焊接焊缝断带率一般都低于1/5000,极大提高了冷轧生产线的生产效率和冷轧钢板成材率。
激光焊接是采用高能密度激光束使金属材料熔融并连接,具有焊缝狭小、无变形、接头性好并且易于实现自动化。由于激光焊接机的激光聚焦点很小,焊接又属于自熔焊,因此要求待焊接的板边具有极高的直线度和端面质量,从而确保连接板之间的间隙极小,保证焊接后焊缝饱满连接强度达到与母材相当。为了保证接头质量,目前国际上通常采用高精剪预加工,采用高精双刃剪将钢卷的头尾同时剪切达到激光焊接的要求,但由于高精双刃剪技术复杂设备价格昂贵,国内大部分中小冶金企业无法承受,且整套剪切装置与整机装配相互协调一致存在困难,给激光焊机整机制造带来直接影响。
现双刃剪装置制造过程首先是对下剪刀坐底平面,与基准平板互检,通过互研找出高点后人工研刮反复无数次互研检查研磨,最后使加工对象(下剪刀座底面)到达基准底面设计要求,加工过程中,下剪刀的安装固定方式如图1和图2所示。这一传统加工方法和检测方法,劳动强度大,劳动效率低且容易产生误判,对下剪刀底座相互垂直关系难以控制也为下道工序增加了难度。
发明内容
本发明提供一种加工精度高、工艺简单且劳动成本低的激光焊机双刃剪的加工方法,以解决上现有激光焊机双刃剪加工工艺复杂、加工劳动强度大且加工精度不准确的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种激光焊机双刃剪的加工方法,所述激光焊机双刃剪包括下剪刀座,所述下剪刀座包括底座和设置在所述底座上的刀架,所述刀架背离所述底座一侧平面上设有一凹槽,所述激光焊机双刃剪的加工方法包括以下步骤:
S1.将所述下剪刀座倒置在基准平板上,使所述下剪刀座的两侧面与所述基准平板垂直,支撑柱与所述凹槽的底端面相接触,利用下刀座其自身重量稳定可靠的安装在定位基准上,且所述凹槽的底端面的两垂直面分别与所述基准平板相垂直;
S2.粗研所述底座背离刀架一侧的平面;
S3.对粗研后所述底座背离刀架一侧的平面进行网格划分,以形成多个点并分别编号;
S4.基于最小二乘法和交叉法,以获取所述每个点的误差值,以获取粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度;
S5.基于步骤S4所获取的平面度,对所述底座背离刀架一侧的平面进行精研。
在上述方案基础上优选,所述步骤S3进一步包括:
S31.对粗研后所述底座背离刀架一侧的平面进行网格划分,以形成(n+1)*(n+1)个区域,对每个区域以编号,并在每个区域选中取任意一点以定义其坐标,以构成n元坐标线性方程组,且n≥2;
S32.通过测量以获取每个区域中每点的误差实际测量值;
在上述方案基础上优选,所述步骤S31中的每个区域中任意一点的坐标为(iX,jY),且n≥i≥0,n≥j≥0,则n元坐标线性方程组为:
在上述方案基础上优选,所述步骤S32进一步包括
通过测量以获取每个区域中每点的误差实际测量值为Cij。
在上述方案基础上优选,所述步骤S4进一步包括:
S41.基于最小二乘法,对每个所述区域中的每个点以构建旋转方程组;
S42.基于十字交叉法,以获取所述每个区域中每点的坐标值中X值和Y值;
S43.将获取的X值和Y值分别代入旋转方程式中,以得到每个区域中每点的误差值;
S44.基于所述每个区域中每个点的误差值,以计算得到粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度。
在上述方案基础上优选,所述步骤S41中的旋转方程组为:
在上述方案基础上优选,所述步骤S42中十字交叉法为:
S421.根据对角线上的两个顶点的旋转方程式相等的原则,为减少解方程工作量,通过EXCEL中求解n元一次方程组克莱姆法则以获取所述每个区域中每点的坐标值中X值和Y值;
S422.将所获取的X值和Y值代入所述的旋转方程组中每一个旋转方程式内,计算获取旋转方程式的值以得到,以得到每个点的误差值。
在上述方案基础上优选,所述步骤S44进一步包括:
获取每个所述区域中的最大误差值与最小误差值的绝对值之和,以得到粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度。
在上述方案基础上优选,所述步骤S5进一步包括:
根据所述步骤S4所获取的平面度,对所述底座背离刀架一侧的平面上的最大误差值所在区域进行精研。
本发明提供了一种激光焊机双刃剪的加工方法,通过将下剪刀座倒置在基准平板上,利用基准平板和与之相垂直的两定位基准,辅助以支撑柱与凹槽的底端面相抵触,利用下刀座其自身重量,稳定可靠的安装在两基准面上,用以保证刀片安装面与基准平板之间垂直精度,从而为后面的粗研和精研提供一个准确的加工基准,以保证加工的精度;同时,利用对粗研后的底座背离刀架一侧平面进行网格划分,基于最小二乘法和十字交叉法,以快速准确获知底座背离刀架一侧平面平面度及该平面上的最大误差点,通过对最大误差点所对应的区域进行精精研磨,以到达到提高其加工效率,同时降低劳动强度。
附图说明
图1为本发明的现有技术中研磨加工激光焊机双刃剪时的下剪刀安装结构正视图;
图2为本发明的现有技术中研磨加工激光焊机双刃剪时的下剪刀安装结构右视图;
图3本发明的研磨加工激光焊机双刃剪时的下剪刀安装正视示意图;
图4为发明的研磨加工激光焊机双刃剪时的下剪刀安装右视示意图;
图5为本发明的一种激光焊机双刃剪的加工方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
请参阅图2和图3所示,本发明提供了一种激光焊机双刃剪的加工方法,为了便于详细说明本发明的技术方案,以下将对本发明说涉及到的激光焊机双刃剪予以说明。
本发明的激光焊机双刃剪包括下剪刀座10和上剪刀座,上剪刀座与下剪刀座10结构相同,为了便于说明本发明的技术方案,本发明将重点以下剪刀座10作为示例予以说明,但是其并不限制本发明的技术方案,任何与此类似的变形都包含在本发明的方案以内。
其中,该下剪刀座10包括底座11和设置在底座11上的刀架12,刀架12在背离底座11一侧端面上设有凹槽13,如图2所示。
为了进一步说明本发明的技术方案,请继续参阅图5所示,本发明的激光焊机双刃剪的加工方法包括以下步骤:
S1.将下剪刀座10倒置在基准平板20上,即让凹槽13的开口端朝下,使基准平板20上用于支撑的支撑柱21与凹槽13的底端面相接触,且使下剪刀座10的两个侧面14分别与基准平板20相垂直,以达到固定下剪刀座10的目的,该下剪刀座10的两个侧面14分别与待加工的下剪刀座10端面垂直相交;
S2.对底座11背离刀架12一侧的平面进行初步研磨;
S3.对初步研磨后的底座11背离刀架12一侧的平面进行网格划分,以形成多个点并对每个点分别编号;
S4.基于最小二乘法和交叉法,以获取每个点的误差值,从而得到粗研后该底座11背离刀架12一侧的平面的平面度;
S5.基于步骤S4所获取的平面度,对底座11背离刀架12一侧的平面进行精研。
本发明提供了一种激光焊机双刃剪的加工方法,通过将下剪刀座10倒置在基准平板20上,利用基准平板20上的支撑柱21与凹槽13的底端面相抵触,以保证刀片安装面与基准平板20之间垂直精度,从而为后面的粗研和精研提供一个准确的加工基准,以保证加工的精度;同时,利用对粗研后的底座11背离刀架12一侧端面进行网格划分,基于最小二乘法和十字交叉法,以快速准确获知底座11背离刀架12一侧端面平面度及该平面上的最大误差点,通过对最大误差点所对应的区域进行精精研磨,以到达到提高其加工效率同时,降低劳动强度。
在本发明的另一优选实施例中,本发明的步骤S3进一步包括:
S31.对粗研后该底座11背离刀架12一侧的平面进行网格划分,以形成(n+1)*(n+1)个区域,对每个区域以编号,并在每个区域选中取任意一点以定义其坐标,以构成n元线性坐标方程组,且n≥2;
S32.通过测量以获取每个区域中每点的误差实际测量值;
进一步的,本发明的步骤S31中的每个区域中任意一点的坐标定义为(iX,jY),且n≥i≥0,n≥j≥0,则所构成的n阶坐标方程为:
其中,步骤S32通过水平仪、百分表等方式测量,获取每个区域中所选中的该点的误差实际测量值为Cij,其中,优选的是,本发明采用合像光学水平仪精度为0.01/1000。
在本发明的另一优选实施例中,步骤S4进一步包括:
S41.基于最小二乘法,对所述每个区域中的每个点以构建旋转方程组;
S42.基于十字交叉法,以获取所述每个区域中每个点的坐标值中X值和Y值;
S43.将获取的X值和Y值分别代入旋转方程组中,以得到每个区域中每点的误差值;
S44.基于所述每个区域中每个点的误差值,以计算得到粗研后所述底座11背离刀架12一侧的平面的平面度。
其中,步骤S41中的旋转方程组为:
其中,步骤S42中十字交叉法为:
S421.根据对角线上的两个顶点的旋转方程式相等的原则,通过求解二元一次方程以获取所述每个区域中每点的坐标值中X值和Y值,即以得到X值和Y值;
其中,C00表示第1行第1列所在区域中所测量出来的该点的误差实际测量值,C0n表示第n+1行第1列所在区域中所测量出来的该点的误差实际测量值,Cnn表示第n+1行第n+1列所在区域中所测量出来的该点的误差实际测量值,Cn0表示第1行第n+1列所在区域中所测量出来的该点的误差实际测量值;
S422.将所获取的X值和Y值代入上述的旋转方程组中每一个旋转方程式内,计算获取旋转方程式的值以得到,以得到每个点的误差值。
在本发明的另一优选实施例中,步骤S44进一步包括:
获取每个区域中的最大误差值与最小误差值的绝对值之和,以得到粗研后所述底座11背离刀架12一侧的平面的平面度。
其中,本发明的步骤S5进一步包括:
根据步骤S4所获取的平面度,对底座11背离刀架12一侧的平面上的最大误差值所在区域进行精研。
需要说明的是,为了减少计算工作量,本发明可以利用EXCLE以求取n元一次方程组基于克莱姆法则以获取下剪刀座10的每一个区域中每个点的坐标值X值和Y值。
本发明提供了一种激光焊机双刃剪的加工方法,通过将下剪刀座10倒置在基准平板20上,利用基准平板20上的支撑柱21与凹槽13的底端面相抵触,以保证刀片安装面与基准平板20之间垂直精度,将凹槽13底端面加工为理想基面,从而为后面的粗研和精研提供一个准确的加工基准,不仅可有效确保其加工的精度,而且还减少后续加工装配的难度,避免了垂直面和基准平面反复检测加工,导致其制造过程中的研磨用基准平尺与被加工面研磨,省时省力降低成本;同时,利用对粗研后的底座11背离刀架12一侧平面进行网格划分,基于最小二乘法和十字交叉法,以快速准确获知底座11背离刀架12一侧端面平面度及该平面上的最大误差点,通过对最大误差点所对应的区域进行精精研磨,以到达到提高其加工效率同时,降低劳动强度。
最后,本申请的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光焊机双刃剪的加工方法,所述激光焊机双刃剪包括下剪刀座,所述下剪刀座包括底座和设置在所述底座上的刀架,所述刀架背离所述底座一侧平面上设有一凹槽,其特征在于,所述激光焊机双刃剪的加工方法包括以下步骤:
S1.将所述下剪刀座倒置在基准平板上,使所述下剪刀座的两侧面与所述基准平板垂直,支撑柱与所述凹槽的底端面相接触,且所述凹槽的底端面的两垂直面分别与所述基准平板相垂直;
S2.粗研所述底座背离刀架一侧的平面;
S3.对粗研后所述底座背离刀架一侧的平面进行网格划分,以形成多个点并分别编号;
S4.基于最小二乘法和交叉法,以获取所述每个点的误差值,以获取粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度;
S5.基于步骤S4所获取的平面度,对所述底座背离刀架一侧的平面进行精研。
2.如权利要求1所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S3进一步包括:
S31.对粗研后所述底座背离刀架一侧的平面进行网格划分,以形成(n+1)*(n+1)个区域,对每个区域以编号,并在每个区域选中取任意一点以定义其坐标,以构成n元坐标线性方程组,且n≥2;
S32.通过测量以获取每个区域中每点的误差实际测量值。
3.如权利要求2所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S31中的每个区域中任意一点的坐标为(iX,jY),且n≥i≥0,n≥j≥0,则n元坐标线性方程组为:
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4.如权利要求3所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S32进一步包括
通过测量以获取每个区域中每点的误差实际测量值为Cij。
5.如权利要求4所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S4进一步包括:
S41.基于最小二乘法,对每个所述区域中的每个点以构建旋转方程组;
S42.基于十字交叉法,以获取所述每个区域中每点的坐标值中X值和Y值;
S43.将获取的X值和Y值分别代入旋转方程式中,以得到每个区域中每点的误差值;
S44.基于所述每个区域中每个点的误差值,以计算得到粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度。
6.如权利要求5所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S41中的旋转方程组为:
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7.如权利要求6所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S42中十字交叉法为:
S421.根据对角线上的两个顶点的旋转方程式相等的原则,通过求解n元一次方程以获取所述每个区域中每点的坐标值中X值和Y值;
S422.将所获取的X值和Y值代入所述的旋转方程组中每一个旋转方程式内,计算获取旋转方程式的值以得到,以得到每个点的误差值。
8.如权利要求5所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S44进一步包括:
获取每个所述区域中的最大误差值与最小误差值的绝对值之和,以得到粗研后所述底座背离刀架一侧的平面的平面度。
9.如权利要求5所述的一种激光焊机双刃剪的加工方法,其特征在于,所述步骤S5进一步包括:
根据所述步骤S4所获取的平面度,对所述底座背离刀架一侧的平面上的最大误差值所在区域进行精研。
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