CN109531273A - 一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于精密检测与加工技术领域，具体涉及一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法。该方法在加工前利用激光检测、在线检测等高精度的检测方法，掌握复杂铸造零件的余量与亏量情况等，相比于常规找正方法中采用的找正特征点余量取中的方法，由于考虑了所有位置的余量数据，更能保障零件的加工精度，可获得比较可靠的加工基准。在实际应用中，利用该方法划线找正，一般偏差较小可满足后续加工，则不用进行借量调整步骤。采用直接按扫描数据划线建立基准加工的方法，便于分析判断，相比于利用基准块修复基准的方法，减少了加工时间和设备的占用，是一种较快捷的加工方法。

Description

一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法

技术领域

本发明属于精密检测与加工技术领域，具体涉及一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法。

背景技术

铸造舱段在铸造过程中受热处理变形因素影响，容易产生壁厚不足和外形余量不足等缺陷。特别对于非圆异型舱段，在加工过程中不易发现尺寸缺陷，不易建立正确的加工基准，不易有效控制外形精度及壁厚精度，采用通过大面积试切的传统方法会导致加工效率低、借量判断的难度较大。因此，需要提出一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，以保证铸造舱段的加工及检测精度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，以解决如何保证铸造舱段的加工及检测精度的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，该加工方法包括如下步骤：

S1、通过激光扫描方法检测铸造舱段内、外型面；将激光扫描检测结果与铸造舱段的理论模型进行对比，获得铸造舱段内、外型面的各处余量数据；

S2、记录特定位置的余量数据，利用特定位置的余量数据，找正铸造舱段基准并划线；针对舱段类零件，以铸造舱段的加工基准上的特征点作为特定位置，利用特定位置的内腔余量数据作为参考值；

S3、在设备上仅留量试切特定位置外型面的壁厚，以特征点位置的内腔余量数据作为参考值，校验特征点余量情况；

S4、利用在线检测技术获得铸造舱段外型面实际余量情况，

S5、判断步骤S3中留量试切壁厚数据及步骤S4中在线检测获得的外型面实际余量区域的数据，如满足要求，则继续加工；如超出壁厚公差及外形尺寸公差，则调整加工基准，利用“特定位置的试切壁厚值-试切余量-理论壁厚”的数值，与扫描获得的内腔余量对比，利用外型面上各点的在线检测实际值与理论值进行对比，获得铸造舱段在各方向的调整量；

S6、根据基准量进行基准调整后，重复执行步骤S3-S5，仅对壁厚或余量超差部位再次试切以验证调整结果，最终确立加工基准；

S7、加工完成后，利用在线检测技术，检测外型面精度，利用超声波测厚仪验证铸造舱段的壁厚加工结果。

进一步地，步骤S2中，铸造舱段的加工基准包括水平基准、对称基准和航向定位基准。

进一步地，步骤S2中，铸造舱段的水平基准和对称基准选取距前、后端面一定位置内腔的正上、正下、正左、正右共8个特征点位置作为特定位置，以特征点位置的内腔余量数据作为参考值。

进一步地，步骤S2中，铸造舱段的航向定位基准选取端框处余量或已有平面的数据为参考值。

进一步地，步骤S4中，利用在线检测软件，通过检测头自动检测外型面上的点云数据，获取各点的实际偏差。

进一步地，步骤S5中，获得铸造舱段在前、后、左、右十字方向的调整量。

(三)有益效果

本发明提出的基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，该方法在加工前利用激光检测、在线检测等高精度的检测方法，掌握复杂铸造零件的余量与亏量情况等，相比于常规找正方法中采用的找正特征点余量取中的方法，由于考虑了所有位置的余量数据，更能保障零件的加工精度，可获得比较可靠的加工基准。在实际应用中，利用该方法划线找正，一般偏差较小可满足后续加工，则不用进行借量调整步骤。采用直接按扫描数据划线建立基准加工的方法，便于分析判断，相比于利用基准块修复基准的方法，减少了加工时间和设备的占用，是一种较快捷的加工方法。

附图说明

图1为本发明实施例中铸造舱段加工方法的流程图；

图2为本发明实施例中铸造舱段结构示意图；

图3为本发明实施例中铸造舱段特征点选取端面距离示意图；

图4为本发明实施例中铸造舱段前端面特征点选取示意图；

图5为本发明实施例中铸造舱段后端面特征点选取示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，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。

本实施例提出一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，该方法的主要流程如图1所示，具体包括如下步骤：

S1、通过激光扫描方法检测铸造舱段内、外型面(如图2所示)；将激光扫描检测结果与铸造舱段的理论模型进行对比，获得铸造舱段内、外型面的各处余量数据。

S2、记录特定位置的余量数据，利用特定位置的余量数据，找正铸造舱段基准并划线：针对舱段类零件，加工基准涉及水平基准、对称基准及航向定位基准，选取基准时尽量选取同一方向距离较远、曲率变化较小的两点，利用该特征点的内腔余量数据作为参考值。

本实施例中，铸造舱段的水平基准和对称基准选取距前、后端面30mm位置内腔(如图3所示)的正上、正下、正左、正右共8个特征点位置(分别如图4和5所示)作为特定位置，以这些特征点位置的内腔余量数据作为参考值，航向定位基准选取端框处余量或已有平面的数据为参考值。根据以上余量数据参考值划线，确立加工基准。

S3、在设备上仅留量试切特定位置外型面的壁厚，如上述选取的距前、后端面30mm位置内腔的正上、正下、正左、正右共8个特征点位置的内腔余量数据作为参考值，校验特征点余量情况。

S4、利用在线检测技术获得铸造舱段外型面实际余量情况，即利用在线检测软件，通过检测头自动检测型面上的点云数据，获取各点的实际偏差。

S5、综合判断步骤S3中的留量试切壁厚数据及步骤S4中在线检测获得的外型面实际余量区域的数据，如满足要求，则继续加工；如超出壁厚公差及外形尺寸公差，则进行适当调整加工基准，即利用“特定位置的试切壁厚值-试切余量-理论壁厚”(特定位置的试切壁厚值与试切余量和理论壁厚的差值)的数值，与扫描获得的内腔余量对比，利用外型面上各点的在线检测实际值与理论值进行对比，获得零件在前、后、左、右十字方向的调整量。

S6、根据基准量进行基准调整后，重复执行步骤S3-S5，仅对壁厚或余量超差部位再次试切以验证调整结果，最终确立加工基准。

S7、加工完成后，利用在线检测技术，检测外型面精度，利用超声波测厚仪验证铸造舱段的壁厚加工结果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于精密检测技术的铸造舱段加工方法，其特征在于，所述加工方法包括如下步骤：

S1、通过激光扫描方法检测铸造舱段内、外型面；将激光扫描检测结果与铸造舱段的理论模型进行对比，获得铸造舱段内、外型面的各处余量数据；

S2、记录特定位置的余量数据，利用特定位置的余量数据，找正铸造舱段基准并划线；针对舱段类零件，以所述铸造舱段的加工基准上的特征点作为所述特定位置，利用所述特定位置的内腔余量数据作为参考值；

S3、在设备上仅留量试切所述特定位置外型面的壁厚，以所述特征点位置的内腔余量数据作为参考值，校验特征点余量情况；

S4、利用在线检测技术获得所述铸造舱段外型面实际余量情况，

S5、判断步骤S3中留量试切壁厚数据及步骤S4中在线检测获得的外型面实际余量区域的数据，如满足要求，则继续加工；如超出壁厚公差及外形尺寸公差，则调整加工基准，利用“特定位置的试切壁厚值-试切余量-理论壁厚”的数值，与扫描获得的内腔余量对比，利用外型面上各点的在线检测实际值与理论值进行对比，获得所述铸造舱段在各方向的调整量；

S6、根据基准量进行基准调整后，重复执行步骤S3-S5，仅对壁厚或余量超差部位再次试切以验证调整结果，最终确立加工基准；

S7、加工完成后，利用在线检测技术，检测外型面精度，利用超声波测厚仪验证所述铸造舱段的壁厚加工结果。

2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述铸造舱段的加工基准包括水平基准、对称基准和航向定位基准。

3.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述铸造舱段的水平基准和对称基准选取距前、后端面一定位置内腔的正上、正下、正左、正右共8个特征点位置作为所述特定位置，以所述特征点位置的内腔余量数据作为参考值。

4.如权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述铸造舱段的航向定位基准选取端框处余量或已有平面的数据为参考值。

5.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用在线检测软件，通过检测头自动检测外型面上的点云数据，获取各点的实际偏差。

6.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤S5中，获得所述铸造舱段在前、后、左、右十字方向的调整量。