CN107584250B - 推土机3d基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装 - Google Patents

推土机3d基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装 Download PDF

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Abstract

本发明公开了推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装。推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,包括单件下料,单体部件拼点组对焊接,母体部件的一序组对,母体部件的二序组对,矫形,高精难部位精加工,翼板整体钻孔,翼板精准三坐标品质检查,翼板标件组焊,翼板表面处理。推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,包括一序组对工装,二序组对工装,矫形检查一体工装,镗床夹具工装,精密钻孔工装,全尺寸检测工装。在上述生产工艺和工艺设备辅助下,翼板得以进行大批量高效,优质,稳定的流水生产。

Description

推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装
技术领域
本发明涉及机加工领域,尤其是一种推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装。
背景技术
推土机3D基准悬臂结构翼板如图1所示,O-A为原点,1-A为B基准面,2-A为A基准面,3-A为C基准面,4-A为油缸板,5-A为上面板。
其加工过程中需满足以下特性:
1、产品以图示(1-A)件其为产品第一主装配B基准面上的孔为O原点孔,X,Y,Z三方向建立坐标系,为整个产品的尺寸基准原点。
2、(1-A)件,其为产品第一主装配B基准面及面上的孔,皆相对原点(O-A)三坐标要求±1尺寸偏差。
3、(2-A)两种下层板件,它们严格要求为A基准面,其为产品第二主装配,必须严格共面,且其上多组孔和面,皆相对原点(O-A)三坐标要求尺寸±1尺寸偏差,相对B基准垂直度偏差0.5mm.
4、(3-A)件,产品装配C基准面,其孔及面皆相对原点(O-A)三坐标要求±1尺寸偏差,相对B基准垂直度0.5mm,相对A基准平行度0.5mm.
5、(4-A)装配油箱的板件,多个孔系统和面,皆相对原点(O-A)三坐标要求±1尺寸偏差,且相对AB两基准平行度,垂直度皆小于1mm.
6、(5-A)件,装配液压油箱,水箱,电器设备等面板件,孔及面皆相对原点(O-A)三坐标要求±1尺寸偏差,其相对AB两主基准垂直度和平行度2mm.
7、图示产品其余未述的件,皆相对原点(O-A)三坐标也要求较严格的尺寸偏差。
推土机3D基准悬臂结构翼板其悬臂式,3D空间基准,关键项目多,相互尺寸偏差形状偏差皆极为严格,结构刚性低,焊接量大,易变形的产品,生产制造难度极大。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提出了一种推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺及生产工装。其解决了推土机3D基准悬臂结构翼板,铆焊,矫形,加工及检查工艺复杂,生产制造难度大的问题。
本发明采用如下技术方案:
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,包括如下步骤:
(1)单件下料,
根据推土机3D基准悬臂结构翼板的规格和材质选取钢板,并矫平板面或折弯成形;
(2)单体部件拼点组对焊接,
将步骤(1)中的合格单件使用工装设备高效流水拼点组对副体部件,焊接副体部件,矫形矫正副体部件;
(3)母体部件的一序组对,
将步骤(1)中的合格单件和步骤(2)中的副体部件,放置在一序组对工装上,依次紧固各部,拼点点固各部,卸件,焊接母体部件,并矫正矫形;
(4)母体部件的二序组对,
将经步骤(3)处理的母体部件放置在二序组对工装上,定位找正找平,通过二序组对工装再放置定位两个A基准板及一个C基准板;
(5)矫形,
将上述(4)得到的结构件焊接,焊接变形后,采用矫形检查一体工装对翼板进行矫形;
(6)高精难部位精加工,
以步骤(5)得到的翼板产品的A基准板与孔、C基准板与孔、母体大板外形为装夹基准,在镗床夹具工装上辅助装夹产品,贴紧定位,插入定位销,高效流水加工B基准板面;
(7)翼板整体钻孔,
将经步骤(6)处理的翼板产品采用精密钻孔工装整体合件钻孔;
(8)翼板精准三坐标品质检查,
采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机设备进行翼板产品的精准三坐标品质检查;
(9)翼板标件组焊,
翼板产品经过步骤(8)精准三坐标品质检查后,转至翼板标件组对焊接工序,即拼点组对翼板未组焊的余件;
(10)翼板表面处理,
翼板产品经步骤(9)标件组对焊接后修磨,对其抛丸、抹腻子喷漆涂装。
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其用于施行上述推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,包括依次流水线设置的一序组对工装,用于紧固各部,拼点点固各部;二序组对工装,用于产品精准快速的定位和拼点组合;矫形检查一体工装,用于矫形翼板尺寸及形状不良的部位;镗床夹具工装,用于高效流水加工B基准板面;精密钻孔工装,为空间定位基准钻孔设备,用于构架和3D基准悬臂结构翼板空间基准吻合且统一的面和孔系统;全尺寸检测工装,采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机设备进行翼板产品的精准三坐标品质检查。
所述一序组对工装包括A-1基准板支撑台、C-1基准板支撑台,A-1基准板支撑台上放置A基准板单件,C-1基准板支撑台上放置C基准板单件,A基准板单件、C基准板单件拼点点固。
所述二序组对工装包括二序组对工装底板,对称设置在二序组对工装底板上的左翼组对装置和右翼组对装置;左翼组对装置包括左上面板定位杆、左A-2基准定位面、左B-2基准定位面、左C-2基准定位面、左油缸板定位杆;右翼组对装置包括右上面板定位杆、右A-2基准定位面、右B-2基准定位面、右C-2基准定位面、右油缸板定位杆;所述左B-2基准定位面、右B-2基准定位面上均开有基准孔,左B-2基准定位面、右B-2基准定位面及基准孔对应推土机用翼板B基准面及孔,面与面贴紧,孔与孔同心,插入定位夹紧销固定;所述左A-2基准定位面、右A-2基准定位面通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板A基准定位面固定;所述左C-2基准定位面、右C-2基准定位面通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板C基准定位面固定。
所述矫形检查一体工装包括底座结构,设置在底座结构上由立柱和横梁组成的框架,所述框架内设有下层板放置平台,下层板放置平台两端设有中层板检验平台,中层板检验平台的顶部设有上层板检验平台,上层板检验平台固定在立柱上。
进一步地,所述框架顶部设有矫形滑动受力梁,其通过和液压千斤顶组合或上顶产品部位矫正,或下压产品部位矫正。
所述镗床夹具工装包括设置在工装底座一侧的支撑块,设置在另一侧的限位件,支撑块用于装夹翼板产品,限位件用于侧面紧固限位翼板产品。
所述精密钻孔工装包括钻模支座和钻模面板,推土机用翼板加装在钻模支座和钻模面板之间;所述钻模支座包括钻模底座、钻模板支撑定位轴、翼板支撑调节轴、一组对称设置的钻模固定座,所述钻模固定座上表面为A-4基准平台,侧表面设有B基准面,端部设有C基准台;所述钻模面板上开有多个用于定位推土机用翼板钻孔位置的钻套孔和用于与钻模支座固定连接的定位孔。
所述全尺寸检测工装包括固定底板,设置在固定底板上用于固定待测翼板产品的左翼和右翼的两组固定装置,所述固定装置均包括支撑调节轴和固定座;所述固定座相对支撑调节轴一侧为B基准面,B基准面与待测翼板产品的B基准面接触固定;所述固定座的上部为A基准面,A基准面与待测翼板产品的A基准面接触固定。
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,还包括三坐标测量工作平台,所述三坐标测量工装上安装有待测翼板产品,三坐标检测工装固定于三坐标测量工作平台上,高精度三坐标测量机通过测量机移动导轨固定在三坐标测量工作平台一侧。
采用如上技术方案取得的有益技术效果为:
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,包括单件下料,单体部件拼点组对焊接,母体部件的一序组对,焊接,母体部件的二序组对,焊接,矫形,高精难部位精加工,翼板整体钻孔,翼板精准三坐标品质检查,翼板标件组焊,翼板表面处理。推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,一序组对工装,二序组对工装,矫形检查一体工装,镗床夹具工装,精密钻孔工装,全尺寸检测工装。在上述生产工艺和工艺设备辅助下,翼板得以进行大批量高效,优质,稳定的流水生产。
附图说明
图1为推土机3D基准悬臂结构翼板示意图。
图2为推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺流程图。
图3为一序组对工装结构示意图。
图4为二序组对工装结构示意图。
图5为二序组对工装结构工作示意图。
图6为矫形检查一体工装结构示意图。
图7为镗床夹具工装结构示意图。
图8为镗床夹具工装结构工作示意图。
图9为精密钻孔工装结构示意图。
图10为精密钻孔工装结构工作示意图。
图11为全尺寸检测工装结构示意图。
图12为全尺寸检测工装结构工作示意图。
图13为全尺寸检测工装与高精度三坐标测量机结合示意图。
图中,O-A为原点,1-A为B基准面,2-A为A基准面,3-A为C基准面,4-A为油缸板,5-A为上面板;
301、一序组对工装,302、母体部件,303、A-1基准板支撑台,304、C-1基准板支撑台;
401、二序组对工装底板,402、左油缸板定位杆,402’、右油缸板定位杆,403、左上面板定位杆,403’、右上面板定位杆,404、左B-2基准定位面,404’、右B-2基准定位面,405、左A-2基准定位面,405’、右A-2基准定位面,406、左C-2基准定位面,406’、右C-2基准定位面,407、夹紧螺栓;
500、原点孔,501、B基准面,502、下层板放置平台,503、中层板检验平台,504、上层板检验平台,505、立柱,506、底座结构,507、矫形滑动受力梁;
601、支撑块,602、限位件;
701、钻模板支撑定位轴,702、钻模固定座,703、钻模底座,704、定位销,705、翼板支撑调节轴,706、A-4基准平台,707、B-4基准面,708、C-4基准台,709、翼板固定压板,710、调整螺栓,711、钻模面板,712、定位夹紧销;
801、底板,802、支撑调节轴,803、B-5基准面,804、A-5基准面,805、待测翼板产品,806、三坐标光感测量探头,807、三坐标测量工作平台,808、测量机移动导轨,809、高精度三坐标测量机。
具体实施方式
结合附图1至13对本发明的具体实施方式做进一步说明:
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,如图2所示,包括如下步骤:
(1)单件下料
根据推土机3D基准悬臂结构翼板的规格和材质选取钢板,并矫平板面或折弯成形。
产品由不同厚度的钢板(及棒材型材等)下料成各种各样的产品单件,再将这些单件焊接,经过若干工序最终制造为推土机3D基准悬臂结构翼板产品。
根据单件图纸及工艺要求,选取规格和材质等对应的钢板→吊装钢板至设备工作台→薄板用数控等离子设备切割,厚板用数控火焰设备切割→焊补缺陷清理修磨割渣(部分件可能需要坡口机制作焊接坡口)→抛丸或磷化表面处理去污物和氧化皮→矫平板面或形状→折弯成形或钻床钻孔或加工面或转入产品部件拼点组对工序或转入产品总合件拼点组对等。
(2)单体部件拼点组对焊接
将步骤(1)中的合格单件使用工装设备高效流水拼点组对副体部件,焊接副体部件,矫形矫正副体部件。
为减少产品集中焊接,分散分解分部进行产品组合,便于高效稳定生产,翼板进行了副体部件制作,合格单件-使用工装设备高效流水拼点组对副体部件-焊接副体部件-矫形矫正副体部件-等待后面工序组对。
(3)母体部件的一序组对
将步骤(1)中的合格单件和步骤(2)中的副体部件,放置在一序组对工装上,依次紧固各部,拼点点固各部,卸件并焊接,焊后矫正矫形。
两组A基准板和C基准板,因为其位整体产品的关键性基准,在本工序仅仅预先组对不焊接,作为防焊接变形工艺筋用途。经多次验证和试制,发现若提前焊接此关键性部件,其尺寸,位置,形状等因为焊接热变形而变化严重,会花费极大的成本进行矫形纠正,甚或难以矫正报废。所以在工艺安排上,此关键性单件仅组对不焊接,在后续母体部件焊接→矫正后,已经消除了大部分焊接变形,再组对此类关键性项目件。将产品最重要最关键的单件,放在最后工序,放在好的环境平台上,放在后期再无巨大影响或变化的工序上,以此来保证产品的质量品质。
(4)母体部件的二序组对
将经步骤(3)处理的母体部件放置在二序组对工装上,定位找正找平,通过二序组对工装再放置定位两A基准板及C基准板。
一序组对焊接矫正后的翼板母体和关键性单件两A基准板和C基准板,根据工艺要求及顺序,先放置母体部件在二序组对工装上,定位找正找平,通过工装再放置定位两A基准板及C基准板。
(5)矫形
上述(4)产品部件组对后焊接,其焊接变形采用矫形检查一体工装对翼板进行矫形。
在一序焊接及二序焊接后,因为焊接热输入,钢板及产品形状,尺寸,相对位置等皆会产生变化,变形必须被严格的矫正矫形。
翼板产品因为其结构强度低,钢板薄,悬臂式开口扩张结构,单件多,焊道密集且复杂,此产品的焊接变形尤为严重。而对其矫正工作,因为其产品检查测量基准为3D空间,且产品大而重,摆放不稳定,矫形放置困难,矫形力度控制困难,对矫形效果的检验困难等重重困难。采用专门设置的矫形检查一体工装对翼板进行矫形。
(6)高精难部位精加工
以步骤(5)得到的翼板产品的A基准板面与孔、C基准面与孔、母体大板外形为装夹基准,在镗床夹具工装上辅助装夹产品,贴紧定位,插入定位销,高效流水加工B基准板面。
翼板产品的B基准板,其为细长板,且焊接在薄板的基准上,其板面平面度,板面相对A基准的多个孔,相对C基准板的丝孔,相对翼板外形等相对要求皆0.5mm,1mm之类的苛刻要求。在焊接变形矫形无法保证情况下,在本工序进行机械设备加工,保证上述其多项目间的关键性尺寸和形状偏差。
(7)翼板整体钻孔
将经步骤(6)处理的翼板产品采用精密钻孔工装整体合件钻孔。
钻模工装构架空间3D基准,钻模支座吻合产品ABC基准及孔系统,和产品3D空间基准吻合且统一的面和孔系统。
(8)翼板精准三坐标品质检查
采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机进行翼板产品的精准三坐标品质检查。
全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机转换了产品多项检查基准点,放置件快速,位置找寻准确,各部皆有小尺寸微调整措施,平衡协调各项参数统一。
(9)翼板标件组焊
翼板产品经过步骤(8)精准三坐标品质检查后,转至翼板标件组对焊接工序,即拼点组对翼板未组焊的余件。
翼板经过三坐标关键性部位品质检查后,转至翼板标件组对焊接工序,即拼点组对翼板未组焊的其余所有件,包括众多小单件,丝座,标准件等组对焊接工序。此部因为组焊的是比较小的单件,焊接量都很小,产品变形不大。
(10)翼板表面处理
翼板产品经步骤(9)标件组对焊接后修磨,对其表面处理、抛丸、抹腻子喷漆涂装。推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其用于施行上述推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,包括依次流水线设置的一序组对工装,用于紧固各部,拼点点固各部;二序组对工装,用于产品精准快速的定位和拼点组合;矫形检查一体工装,用于矫形翼板的不良尺寸和形状的变形部位;镗床夹具工装,用于高效流水加工B基准板面;精密钻孔工装,为空间定位基准钻孔设备,用于构架和3D基准悬臂结构翼板空间基准吻合且统一的面和孔系统;全尺寸检测工装,采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机设备进行翼板产品的精准三坐标品质检查。
矫形检查一体工装分别用于生产工艺中母体部件的一序组对、母体部件的二序组对后焊接的矫形。一套工装两个工艺步骤中应用,简化工装。
如图3所示,一序组对工装301包括A-1基准板支撑台303、C-1基准板支撑台304,A-1基准板支撑台303上放置A基准板单件,C-1基准板支撑台304上放置C基准板单件,A基准板单件、C基准板单件拼点点固。
如图4、5所示,二序组对工装包括二序组对工装底板401,对称设置在二序组对工装底板401上的左翼组对装置和右翼组对装置;左翼组对装置包括左上面板定位杆403、左A-2基准定位面405、左B-2基准定位面404、左C-2基准定位面406、左油缸板定位杆402;右翼组对装置包括右上面板定位杆403’、右A-2基准定位面405’、右B-2基准定位面404’、右C-2基准定位面406’、右油缸板定位杆402’。
所述左B-2基准定位面、右B-2基准定位面上均开有基准孔,左B-2基准定位面、右B-2基准定位面及基准孔对应土机用翼板B基准面及孔,面与面贴紧,孔与孔同心,插入定位夹紧销固定。所述定位夹紧销留有定位间隙1mm,在产品公差范围内可调节。
所述左油缸板定位杆、右油缸板定位杆插入推土机用翼板油缸板的定位孔内,通过夹紧螺栓407定位。
所述左上面板定位杆、右上面板定位杆插入推土机用翼板上面板的定位孔内。所述左上面板定位杆、右上面板定位杆上有丝杆螺纹,丝杆螺纹用于在产品公差范围及平行度2mm内小尺寸调节。
所述左A-2基准定位面、右A-2基准定位面通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板A基准定位面固定。所述定位销间隙0.5mm,定位销在产品公差范围内可调节。
所述左C-2基准定位面、右C-2基准定位面通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板C基准定位面固定。所述定位销间隙0.5mm,定位销在产品公差范围内可调节。
基础母体放置时:
产品B基准面及孔对应工装B基准面及孔,面与面贴紧,孔与孔同心,插入定位夹紧销固定,基准统一。定位销间隙1mm,在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
产品油缸板对应工装油缸定位轴构件,油缸板上面的孔插入工装油缸定位轴构件,通过图示定位销夹紧,达到产品基准和工装基准吻合。
产品对应工装上面板定位构件,通过调节调试后的工装粗定位产品水平且合适的放置.其上且有丝杆螺纹,在产品公差范围及平行度2mm内,可小尺寸调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
通过上述基准母体固定后,母体通过工装调整为标准状态的组对基础平台后,再进行下面关键性组件的放置组对。
组对关键控制件:
两件产品对应工装带螺纹丝孔的A基准板面构件,水平无间的放置工装板面,插入定位销定位,且通过螺纹丝孔夹紧固定,基准统一且严格共面。定位销间隙0.5mm,在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。通过工装的精度和准确定位,确保达到了产品所必须的关键特性。
产品对应工装C基准面构件。对应工装带螺纹丝孔的C基准板面构件,水平无间的放置工装板面,插入定位销定位,且通过螺纹丝孔夹紧固定,基准统一且严格共面。定位销间隙0.5mm,在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。通过工装的精度和准确定位,确保达到了产品所必须的关键特性。
使用上述工装设备,通过上述步骤完成了产品精准快速的定位和拼点组合。
如图6所示,矫形检查一体工装包括底座结构506,设置在底座结构506上由立柱505和横梁组成的框架,所述框架内设有下层板放置平台502,下层板放置平台502两端设有中层板检验平台503,中层板检验平台503的顶部设有上层板检验平台504,上层板检验平台504固定在立柱505上。
所述下层板放置平台502侧部设有B-3基准面501,所述B-3基准面与产品的B基准面适配。所述B-3基准面与产品的B基准面通过定位销夹紧,使得工装的B-3基准与产品的B向基准吻合。
所述下层板放置平台502侧部开有原点孔500,所述原点孔与产品的原点对应。所述原点孔与产品的原点插入定位销,定位销留有1mm定位间隙。在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
所述上层检验平台504的侧表面为产品的B向尺寸检验基准,上层检验平台504的上表面为产品的C向尺寸检验基准,固定上层板检验平台的立柱50内侧面为产品的A向尺寸检验基准。
所述下层板放置平台上开有销孔,产品的下层板通过定位销固定在下层板放置平台上,定位销留有1mm定位间隙。在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
中层板检验平台通过定位销连接产品的中层板,定位销留有1mm定位间隙。在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
所述上层板检验平台与产品的上层板对应。
框架顶部设有矫形滑动受力梁507,半封闭置于工装顶部,可水平任意滑动或水平旋转至产品需要矫形的合适位置,其通过和液压千斤顶组合或上顶产品部位矫正,或下压产品部位矫正。
如图7、8所示,镗床夹具工装包括设置在工装底座一侧的支撑块601,设置在另一侧的限位件602,支撑块601用于装夹翼板产品,限位件602用于侧面紧固限位翼板产品。
如图9、10所示,精密钻孔工装包括钻模支座和钻模面板711,翼板产品加装在钻模支座和钻模面板711之间;所述钻模支座包括钻模底座703、钻模板支撑定位轴701、翼板支撑调节轴705、一组对称设置的钻模固定座702,所述钻模固定座702上表面为A-4基准平台706,侧表面设有B-4基准面707,端部设有C-4基准台708;所述钻模面板711上开有多个用于定位推土机用翼板钻孔位置的钻套孔和用于与钻模支座固定连接的定位孔。
A-4基准平台上设有翼板固定压板709、调整螺栓710,调整螺栓用于调整翼板的位置,翼板固定压板用于紧固翼板。
钻模面板的孔系统位置、尺寸、孔直径大小等各方面和推土机用翼板孔系统相同。所述钻套孔内孔镶有钻套。钻套为45#钢,淬火处理HRC45-50,保证硬度和耐磨性能,防止内孔磨损直径变大,以导致钻孔位置跳动及钻孔直径变大超差,增加使用寿命。待钻套内孔使用磨损过度不合格时,可随时方便的更换新钻套。
钻模板支撑定位轴顶部设有定位销704,所述钻模板支撑定位轴与钻模面板的定位孔一一对应,定位销插接在定位孔内。
三处钻模板支撑定位轴端面高度尺寸与钻模面板φ40的定位孔位置精准对应。这些关键项目皆通过加工中心高精密加工,相互尺寸偏差±0.1mm,形位偏差0.2mm。
钻模板支撑定位轴的3处φ40定位孔和钻模面板3处φ40定位孔,一一统一对应。定位轴高度设定比产品上板面高2mm(产品高度±1,平行度2mm),在使用时插入φ40定位销后,工装两大构件组合统一为一体,钻模面板上的孔系统和钻模支座的3D空间的ABC基准和孔系统统一吻合对应,保证了钻床钻头钻孔时,通过钻模面板上的钻套孔钻的所有孔尺寸及形位偏差等满足产品关键特性,质量合格。
所述翼板支撑调节轴和A-4基准平台的落差数值对应推土机用翼板A基准面和上板面落差数值。所述翼板支撑调节轴上设有微调螺纹,微调螺纹用于微调翼板支撑调节轴的高度,在平行度2mm内的找平。保证翼板产品放置时,翼板够水平放置状态。若翼板上板面不水平,可以通过支撑轴自带的螺纹微调高度,达到产品要求的平行度2mm内的找平,且和A基准共同支撑产品重量。
所述钻模支座的A-4基准平台、B基准面、C基准台分别与推土机用翼板的A基准面、B基准面、C基准面一一对应。
所述钻模支座的B基准面与推土机用翼板的B基准面接触固定,其面与面贴紧、孔与孔同心,孔内插入定位夹紧销712固定,基准统一;钻模支座的A-4基准平台与待测翼板产品的A基准面接触固定,其面与面贴紧、孔与孔同心,孔内插入定位夹紧销固定,基准统一;钻模支座的C基准台与待测翼板产品的C基准面接触固定,其面与面贴紧、孔与孔同心,孔内插入定位夹紧销固定,基准统一。
在钻模面板之前,必须放置找正产品放置。吊装翼板产品,放置在钻模支座的A-4基准平台上,插入三个φ29间隙定位夹紧销(产品孔和工装孔皆为φ30),通过调整螺栓调整产品,使其ABC基准及孔和工装ABC基准及孔平衡吻合,皆在产品要求的偏差内,此为达到产品综合平衡合格状态位置,再通过固定压板紧固产品。吊装钻模面板放置在钻模板支撑定位轴上,插入3个φ40定位销后,通过钻床钻孔,钻孔完毕,卸下钻模面板,卸下翼板产品,钻模支座保持在钻床工作台不动,再次吊装下一件翼板产品流水线钻孔生产。
钻模工装构架空间3D基准,钻模支座吻合产品ABC基准及孔系统,钻模面板孔系统吻合产品上面板孔系统,钻模支座和钻模面板通过三个定位支撑轴及其φ40定位孔销组合为一体,成为空间定位基准钻孔设备,构架了和产品3D空间基准吻合且统一的面和孔系统。将产品3D空间基准坐标系钻孔困难,转化为可实际方便快速操作的钻模工装组合,进行快速精准钻孔生产。
如图11、12、13所示,全尺寸检测工装包括固定底板801,设置在固定底板801上用于固定待测翼板产品805的左翼和右翼的两组固定装置,所述固定装置均包括支撑调节轴802和固定座;所述固定座相对支撑调节轴802一侧为B-5基准面803,B-5基准面803与待测翼板产品5的B基准面接触固定;所述固定座的上部为A-5基准面804,A-5基准面804与待测翼板产品805的A基准面接触固定。
推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,还包括三坐标测量工作平台807,所述三坐标测量工装上安装有待测翼板产品805,三坐标检测工装固定于三坐标测量工作平台807上,高精度三坐标测量机809通过测量机移动导轨808固定在三坐标测量工作平台807一侧。
高精度三坐标测量机809通过伸缩臂端部连有三坐标光感测量探头806。
产品基准和工装基准构件分别一一对应或对应转换。
产品固定座相对支撑调节轴一侧为B基准面,B基准面与待测翼板产品的B基准面接触固定。所述B基准面与待测翼板产品的B基准面的面与面贴紧、孔与孔同心,孔内插入定位夹紧销固定,基准统一。定位销间隙1mm,在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
产品固定座的上部为A基准面,A基准面与待测翼板产品的A基准面接触固定。两件待测翼板产品对应工装A基准板面,水平无间的放置工装板面,插入定位销定位,定位销间隙0.5mm,在产品公差范围内可调节,便于平衡产品其他基准吻合统一。
工装A基准放置面,产品两端部位的合适位置点固2套M16调节螺母及螺栓组合,用于Y方向少量调整产品检查位置和姿态。
工装A基准放置面,产品两端部位的合适位置点固2套M16调节螺母及螺栓组合,用于X方向少量调整产品检查位置和姿态。
支撑调节轴包括至少两个,支撑调节轴之间相互配合,用于定位待测翼板产品Z向水平高度及平行度。
支撑调节轴包括螺纹丝杆,螺纹丝杆微调高度增减,在偏差范围内少量调整产品高度尺寸及平行度。
工装支撑调节轴,用于定位产品Z向水平高度及平行度,其螺纹丝杆微调高度增减,在必要时,可以在偏差范围内少量调整产品高度尺寸及平行度,以此均衡各部状态,以此达到或接近产品原本合格属性姿态位置,调高检查效率,减少产品质量数据错误判定率。
在使用高精度三坐标测量机测量本产品时,首先将工装放置在检查工作台,并通过三坐标测量机对工装X,Y,Z三方向拉直,找正,找平工装,并紧固定位于工作台上。保证后续产品的测量平台基础环境,可靠稳定。
吊装待检查的产品置于工装上,插入各部定位销。产品和高精度工装初步统一了基准,产品要求的以B基准面上的孔为原点基准的XYZ三方向各项参数要求,转化为固定不变的工装基准要求。测量方便,快捷。
在测量过程中,遇到不合格项数据,可以通过工装调节轴,A基准放置面上的XY方向调节螺栓及定位销1mm的间隙,来进行微调产品姿态和位置,达到快速有控,不超过产品要求的偏差范围内的调控,以此达到快速高效准确的进行高精度三坐标检查工作。
工装设备一次定位固定,产品逐个排队依次检查,流水作业,检查数据值稳定,仅小范围上下偏差值,容易记忆,简易操作,流水线检查作业。
单件下料→修磨,矫平→单件工艺性成形,加工等→部件副体组对,焊接,矫形→母体一序组对(一序组对工装)→焊接,修磨→矫形(矫形检查一体工装)→二序拼点组对(二序组对工装)→焊接,修磨→矫形(矫形检查一体工装)→镗床加工B基准板面(镗床夹具工装)→翼板整体钻孔(精密钻孔工装)→翼板精准三坐标品质检查(三坐标检查辅助工装)→翼板众多标件组对(成套标件组对样板工装)→焊接,修磨→表面处理,抛丸→喷漆涂装→货架入库。在上述生产工艺和工艺设备辅助下,翼板进行了大批量高效,优质,稳定的流水生产。
当然,以上说明仅仅为本发明的较佳实施例,本发明并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本发明的保护。

Claims (10)

1.推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:
(1)单件下料,
根据推土机3D基准悬臂结构翼板的规格和材质选取钢板,并矫平板面或折弯成形;
(2)单体部件拼点组对焊接,
将步骤(1)中的合格单件使用工装设备高效流水拼点组对副体部件,焊接副体部件,矫形矫正副体部件;
(3)母体部件的一序组对,
将步骤(1)中的合格单件和步骤(2)中的副体部件,放置在一序组对工装上,依次紧固各部,拼点点固各部,卸件,焊接,矫正矫形;
(4)母体部件的二序组对,
将经步骤(3)处理的母体部件放置在二序组对工装上,定位找正找平,通过二序组对工装再放置定位两个A基准板及一个C基准板;
(5)矫形,
采用矫形检查一体工装对翼板不良尺寸和形状,进行矫形矫正;
(6)高精难部位精加工,
以步骤(5)得到的翼板产品的A基准板与孔、C基准板与孔、母体大板外形为装夹基准,在镗床夹具工装上辅助装夹产品,贴紧定位,插入定位销,高效流水加工B基准板;
(7)翼板整体钻孔,
将经步骤(6)处理的翼板产品采用精密钻孔工装整体合件钻孔;
(8)翼板精准三坐标品质检查,
采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机进行翼板产品的精准三坐标品质检查;
(9)翼板标件组焊,
翼板产品经过步骤(8)精准三坐标品质检查后,转至翼板标件组对焊接工序,即拼点组对翼板未组焊的余件;
(10)翼板表面处理,
翼板产品经步骤(9)标件组对焊接后修磨,对其抛丸、抹腻子喷漆涂装。
2.推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其用于施行权利要求1所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工艺,其特征在于,包括依次流水线设置的
一序组对工装,用于紧固各部,拼点点固各部;
二序组对工装,用于产品精准快速的定位和拼点组合;
矫形检查一体工装,用于矫形翼板适当的部位;
镗床夹具工装,用于高效流水加工B基准板面;
精密钻孔工装,为空间定位基准钻孔设备,用于构架和3D基准悬臂结构翼板空间基准吻合且统一的面和孔系统;
全尺寸检测工装,采用全尺寸检测工装并结合高精度三坐标测量机进行翼板产品的精准三坐标品质检查。
3.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述一序组对工装(301)包括A-1基准板支撑台(303)、C-1基准板支撑台(304),A-1基准板支撑台(303)上放置A基准板单件,C-1基准板支撑台(304)上放置C基准板单件,A基准板单件、C基准板单件拼点点固。
4.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述二序组对工装包括二序组对工装底板(401),对称设置在二序组对工装底板(401)上的左翼组对装置和右翼组对装置;
左翼组对装置包括左上面板定位杆(403)、左A-2基准定位面(405)、左B-2基准定位面(404)、左C-2基准定位面(406)、左油缸板定位杆(402);
右翼组对装置包括右上面板定位杆(403’)、右A-2基准定位面(405’)、右B-2基准定位面(404’)、右C-2基准定位面(406’)、右油缸板定位杆(402’);
所述左B-2基准定位面(404)、右B-2基准定位面(404’)上均开有基准孔,左B-2基准定位面(404)、右B-2基准定位面(404’)及基准孔对应土机用翼板B基准面及孔,面与面贴紧,孔与孔同心,插入定位夹紧销固定;
所述左A-2基准定位面(405)、右A-2基准定位面(405’)通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板A基准定位面固定;
所述左C-2基准定位面(406)、右C-2基准定位面(406’)通过定位销、螺纹丝孔与推土机用翼板C基准定位面固定。
5.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述矫形检查一体工装包括底座结构(506),设置在底座结构(506)上由立柱(505)和横梁组成的框架,所述框架内设有下层板放置平台(502),下层板放置平台(502)两端设有中层板检验平台(503),中层板检验平台(503)的顶部设有上层板检验平台(504),上层板检验平台(504)固定在立柱(505)上。
6.根据权利要求5所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述框架顶部设有矫形滑动受力梁(507),其通过和液压千斤顶组合或上顶产品部位矫正,或下压产品部位矫正。
7.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述镗床夹具工装包括设置在工装底座一侧的支撑块(601),设置在另一侧的限位件(602),支撑块(601)用于装夹翼板产品,限位件(602)用于侧面紧固限位翼板产品。
8.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述精密钻孔工装包括钻模支座和钻模面板(711),推土机用翼板加装在钻模支座和钻模面板(711)之间;
所述钻模支座包括钻模底座(703)、钻模板支撑定位轴(701)、翼板支撑调节轴(705)、一组对称设置的钻模固定座(702),所述钻模固定座(702)上表面为A-4基准平台(706),侧表面设有B-4基准面(707),端部设有C-4基准台(708);
所述钻模面板(711)上开有多个用于定位推土机用翼板钻孔位置的钻套孔和用于与钻模支座固定连接的定位孔。
9.根据权利要求2所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,所述全尺寸检测工装包括固定底板(801),设置在固定底板(801)上用于固定待测翼板产品(805)的左翼和右翼的两组固定装置,所述固定装置均包括支撑调节轴(802)和固定座;
所述固定座相对支撑调节轴(802)一侧为B-5基准面(803),B-5基准面(803)与待测翼板产品(5)的B基准面接触固定;
所述固定座的上部为A-5基准面(804),A-5基准面(804)与待测翼板产品(805)的A基准面接触固定。
10.根据权利要求9所述的推土机3D基准悬臂结构翼板的生产工装,其特征在于,还包括三坐标测量工作平台(807),所述三坐标测量工作平台(807)上固定有三坐标检测工装,所述三坐标测量工装上安装有待测翼板产品(805),三坐标测量工作平台(807)一侧通过测量机移动导轨(808)固定有高精度三坐标测量机(809)。
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