CN107598495B - 一种组合式动梁的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合式动梁的加工方法，组合式动梁由4个完全相同的单体梁通过定位销连接而成，每个单体梁包括边板一、边板二及位于边板一和边板二之间的1/4圆柱体，1/4圆柱体的断面与对应侧边板一或边板二的断面在同一平面内；1/4圆柱体的断面为各单体梁的结合面，其上一一对应地开设有定位销孔；所述组合式动梁的加工方法包括平台划线、粗加工、探伤、消除残余应力、半精加工、组对、精加工等步骤，本发明通过合理制定工艺路线，使各项技术指标均控制在最小范围之内，从而满足了图纸的技术要求。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种重型航空精密模锻液压机用的组合式动梁的加工方法。
背景技术
400MN重型航空精密模锻液压机是由清华大学根据坎合原理设计的，是到目前为止世界上最大的一台钢丝缠绕型单机架、单缸模锻液压机。该设备的动梁由四个单体梁组成，为保证组合后的整体精度，对其加工精度要求很高，而此结构的动梁国内没有加工先例。
发明内容
本发明提供了一种组合式动梁的加工方法，通过合理制定工艺路线，使各项技术指标均控制在最小范围之内，从而满足了图纸的技术要求。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种组合式动梁的加工方法，所述组合式动梁由4个完全相同的单体梁通过定位销连接而成，每个单体梁包括边板一、边板二及位于边板一和边板二之间的1/4圆柱体，1/4圆柱体的断面与对应侧边板一或边板二的断面在同一平面内；1/4圆柱体的断面为各单体梁的结合面，其上一一对应地开设有定位销孔；所述组合式动梁的加工方法包括如下步骤：
1)平台划线：
(1)将单体梁置于平台上，按加工图纸划出加工中心线并打样冲眼；
(2)划各部位加工线；
(3)为镗床划出找正线；
2)粗加工；
(1)在普通镗床上粗加工边板一、边板二的外侧面及1/4圆柱体的平面，按加工线找正，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(2)在数控镗床上粗加工边板一、边板二的内侧平面，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(3)在数控镗床上粗加工1/4圆柱体的圆弧面；
3)UT探伤；
4)消除粗加工的残余应力；
5)半精加工；
(1)重新划各部位加工线；
(2)在普通镗床上半精加工基准平面，按加工线找正，基准平面为边板一或边板二的外侧大平面；单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.2mm；
(3)以加工后的基准平面为定位基准找正，半精加工与基准平面垂直的1/4圆柱体的平面及定位销孔，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.1mm；
(4)半精加工边板一、边板二的其它外侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.1mm；
(5)按基准平面及其它已加工面找正，半精加工边板一和边板二的内侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；找正误差＜0.1mm；
(6)半精加工1/4圆柱体的圆弧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；
6)对半精加工后的各面进行MT探伤；
7)组对；
(1)2个单体梁为一对，通过安装定位销组成半动梁，组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(2)组对后的半动梁两侧通过螺栓把合，然后点焊固定；
(3)在数控铣床上精加工组合后的半动梁上剩余定位销孔及其对应的表面；
(4)对精加工后的表面进行MT探伤；
(5)2个半对梁为一对，通过安装定位销组成动梁；组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(6)组对后的动梁两侧通过螺栓把合，然后点焊固定；
8)精加工；
(1)用数控铣床在各单体梁接缝处加工基准面，作为精加工的基准；
(2)将动梁拆分为2个半动梁；
(3)在数控铣床上按所加工的基准面找正、测量，精加工边板一、边板二的内侧面及圆柱体的外侧面；
(4)将半动梁折分为单体梁，在普通镗床上精加工其余各表面，找正误差＜0.05mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)率先实现了组合式动梁的加工，为同类产品加工开辟了途径；
2)通过合理制定工艺路线，使各项技术指标均控制在最小范围之内，从而满足了图纸的技术要求。
附图说明
图1a是本发明所述组合式动梁的主视图。
图1b是图1a中的A-A视图。
图1c是图1a中的B-B视图。
图1d是图1a的左视图。
图1e是图1a的俯视图。
图2a是单体梁的加工示意图。
图2b是图2a的右视图。
图2c是图2a的俯视图。
图3a是2个单体梁组合为半动梁的结构示意图。
图3b是图3a的右视图。
图3c是图3a的俯视图。
图4a是2个半动梁组合为动梁的结构示意图。
图4b是图4a的右视图。
图4c是图4a的前视图。
图5a是精加工基准面的示意图一。
图5b是精加工基准面的示意图二。
图中：1.单体梁 11.边板一 12.边板二 13.1/4圆柱体 2.定位销 3.焊块 4. 螺栓 5.定位销孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明所述一种组合式动梁的加工方法，如图1a-图1e所示，所述组合式动梁由4个完全相同的单体梁1通过定位销2连接而成，如图2a-图2c所示，每个单体梁1包括边板一11、边板二12及位于边板一1和边板二2之间的1/4圆柱体13，1/4圆柱体13 的断面与对应侧边板一11或边板二12的断面在同一平面内；1/4圆柱体13的断面为各单体梁1的结合面，其上一一对应地开设有定位销孔5；所述组合式动梁的加工方法包括如下步骤：
1)平台划线：
(1)将单体梁1置于平台上，按加工图纸划出加工中心线并打样冲眼；
(2)划各部位加工线；
(3)为镗床划出找正线；
2)粗加工；
(1)在普通镗床上粗加工边板一11、边板二12的外侧面及1/4圆柱体13的平面，按加工线找正，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(2)在数控镗床上粗加工边板一11、边板二12的内侧平面，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(3)在数控镗床上粗加工1/4圆柱体13的圆弧面R；
3)UT探伤；
4)消除粗加工的残余应力；
5)半精加工；
(1)重新划各部位加工线；
(2)在普通镗床上半精加工基准平面，按加工线找正，基准平面为边板一11或边板二12的外侧大平面；单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.2mm；
(3)以加工后的基准平面为定位基准找正，半精加工与基准平面垂直的1/4圆柱体13的平面及定位销孔5，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.1mm；
(4)半精加工边板一11、边板二12的其它外侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.1mm；
(5)按基准平面及其它已加工面找正，半精加工边板一11和边板二12的内侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；找正误差＜0.1mm；
(6)半精加工1/4圆柱体13的圆弧面R，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；
6)对半精加工后的各面进行MT探伤；
7)组对；
(1)如图3a-3c所示，2个单体梁1为一对，通过安装定位销2组成半动梁，组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(2)组对后的半动梁两侧通过螺栓4把合，然后点焊固定(焊块3如图所示)；
(3)在数控铣床上精加工组合后的半动梁上剩余定位销孔5及其对应的表面；
(4)对精加工后的表面进行MT探伤；
(5)如图4a-4c所示,2个半对梁为一对，通过安装定位销2组成动梁；组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(6)组对后的动梁两侧通过螺栓4把合，然后点焊固定；
8)精加工；
(1)如图5a-5b所示，用数控铣床在各单体梁1接缝处加工基准面，作为精加工的基准；
(2)将动梁拆分为2个半动梁；
(3)在数控铣床上按所加工的基准面找正、测量，精加工边板一11、边板二12的内侧面及圆柱体13的外侧面；
(4)将半动梁折分为单体梁1，在普通镗床上精加工其余各表面，找正误差＜0.05mm。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例中，一种组合式动梁的加工过程如下：
1、单体梁1划线；
1.1按图纸划出大体中心线并打样冲眼；
1.2划各部位加工线；
1.3为镗床划出找正线；
2、单体梁1粗加工；
2.1床普通镗床粗加工各部位，单面均留8mm余量，粗糙度Ra6.3；
2.1.1如图2a-2c所示，F面面向工作台，A面向镗床主轴，按加工线找正，找正误差小于0.2mm，粗加工A面；
2.1.2工件旋转180°，粗加工B面；
2.1.3A面面向工作台，C面面向镗床主轴，按加工线找正，找正误差小于0.2mm，粗加工C面；
2.1.4工件依次旋转90°，分别粗加工出D、E、F面；
2.2数控镗床粗加工各部位，单面均留8mm余量，粗糙度Ra6.3；
2.2.1C面面向工作台，D面向镗床主轴，按已加工面找正，找正误差小于0.2mm，粗加工G面；
2.2.2镗床立铣头翻转180°，粗加工H面；
2.2.3镗床立铣头翻转90°，粗加工圆弧面R；
3、UT探伤；
4、消除内应力；
5、半精加工；
5.1、重新划各部位加工线；
5.2F面面向工作台，A面向镗床主轴，按线找正，误差小于0.2mm，半精加工A面，单面留2—3mm余量，粗糙度Ra6.3；
5.3A面面向工作台，C面面向镗床主轴，按线找正，误差小于0.1mm，精加工C面及定位销孔
5.4工件依次旋转90°，分别半精加工出D、E、F面，单面留2-3mm余量，粗糙度Ra6.3；
5.4C面面向工作台，D面向镗床主轴，按C面及其它已加工面找正，误差小于0.1mm，半精加工G面，单面留2-3mm余量，粗糙度Ra6.3；
5.5镗床立铣头翻转180°，半精加工H面，单面留2-3mm余量，粗糙度Ra6.3；
5.6镗床立铣头翻转90°，半精加工圆弧面R，单面留2-3mm余量，粗糙度Ra6.3；
6、对半精加工面进行MT探伤；
7、半动梁组对；
7.1如图3a-3c所示，2个并列的单体梁1为一对，组成半动梁，配合面接触率80％，0.05mm塞尺不入；
7.2安装定位销2，两侧螺栓4把合后点焊；
8、数控铣床精加工外侧大平面及定位销孔5；
9、对精加工面进行MT探伤；
10、动梁组对；
10.1如图4a-4c所示，2个半动梁为一对，组成动梁，配合面接触率80％，0.05mm塞尺不入；
10.2安装定位销2，两侧螺栓4把合后点焊；
11、数控铣床加工精加工基准面；
11.1如图5a-5b所示，分别做1100H7及基准面；
12、动梁拆分；
将动梁以中心线为界拆分为2个半动梁；
13、数控铣床精加工；
13.1数控铣床按所做精加工基准找正和测量，精加G、H面；
14、半动梁拆分；
将半动梁拆分为2个单体梁1；
15、普通镗床精加工各部位；
15.1F面面向工作台，A面向镗床主轴，按已加工面找正，误差小于0.05mm，精加工A面；
15.2工件旋转180°，精加工B面；
15.3A面面向工作台，C面面向镗床主轴，找正，误差小于0.05mm，精加工C面；
15.4工件依次旋转90°，分别精加工出D、E、F面。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种组合式动梁的加工方法，所述组合式动梁由4个完全相同的单体梁通过定位销连接而成，每个单体梁包括边板一、边板二及位于边板一和边板二之间的1/4圆柱体，1/4圆柱体的断面与对应侧边板一或边板二的断面在同一平面内；1/4圆柱体的断面为各单体梁的结合面，其上一一对应地开设有定位销孔；其特征在于，所述组合式动梁的加工方法包括如下步骤：
1)平台划线：
(1)将单体梁置于平台上，按加工图纸划出加工中心线并打样冲眼；
(2)划各部位加工线；
(3)为镗床划出找正线；
2)粗加工；
(1)在普通镗床上粗加工边板一、边板二的外侧面及1/4圆柱体的平面，按加工线找正，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(2)在数控镗床上粗加工边板一、边板二的内侧平面，单面均留8mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.2mm；
(3)在数控镗床上粗加工1/4圆柱体的圆弧面；
3)UT探伤；
4)消除粗加工的残余应力；
5)半精加工；
(1)重新划各部位加工线；
(2)在普通镗床上半精加工基准平面，按加工线找正，基准平面为边板一或边板二的外侧大平面；单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.2mm；
(3)以加工后的基准平面为定位基准找正，半精加工与基准平面垂直的1/4圆柱体的平面及定位销孔，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3，找正误差＜0.1mm；
(4)半精加工边板一、边板二的其它外侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；换面加工时找正误差＜0.1mm；
(5)按基准平面及其它已加工面找正，半精加工边板一和边板二的内侧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；找正误差＜0.1mm；
(6)半精加工1/4圆柱体的圆弧面，单面留2～3mm余量，粗糙度≤Ra6.3；
6)对半精加工后的各面进行MT探伤；
7)组对；
(1)2个单体梁为一对，通过安装定位销组成半动梁，组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(2)组对后的半动梁两侧通过螺栓把合，然后点焊固定；
(3)在数控铣床上精加工组合后的半动梁上剩余定位销孔及其对应的表面；
(4)对精加工后的表面进行MT探伤；
(5)2个半对梁为一对，通过安装定位销组成动梁；组对后配合面接触率≥80％，以0.05mm塞尺不入为标准；
(6)组对后的动梁两侧通过螺栓把合，然后点焊固定；
8)精加工；
(1)用数控铣床在各单体梁接缝处加工基准面，作为精加工的基准；
(2)将动梁拆分为2个半动梁；
(3)在数控铣床上按所加工的基准面找正、测量，精加工边板一、边板二的内侧面及圆柱体的外侧面；
(4)将半动梁折分为单体梁，在普通镗床上精加工其余各表面，找正误差＜0.05mm。
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