CN110948081A - 一种船舶扇形板材坡口开设工艺 - Google Patents

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魏竹璟
周湉
杨惠斌
靳付海
刘忠
张先进
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Abstract

本发明公开一种船舶扇形板材坡口开设工艺，根据待加工的扇形板的尺寸制作圆形靠模；将多块扇形板放置在圆形靠模上拼合成型；利用切割机以圆形靠模的圆弧边为基准进行仿形运动对扇形板进行坡口切割。利用圆形靠模的圆弧边作为仿形运动轨迹，在加工过程中使切割机的仿形机构以圆形靠模的圆弧边作为限制，使切割机运动被圆形靠模的圆弧边所限定，保证了切割机的切割轨迹的圆滑，避免了加工过程中不连续导致锯齿状甚至深度凹槽状的缺陷。

Description

一种船舶扇形板材坡口开设工艺
技术领域
本发明涉及船舶扇形板加工技术领域，尤其涉及一种船舶扇形板材坡口开设工艺。
背景技术
在船舶的建造过程中，存在着大量的扇形结构的嵌补板零件。而在嵌补板零件的加工过程中，需要对嵌补板零件的圆弧边和直边进行开设坡口，以保证嵌补板零件与船体结构之间的焊接质量。
现有的嵌补板零件圆弧边开设坡口方法为：切割工人利用半自动切割机进行半自动的切割。具体的，需要将嵌补板零件的弧形边分割为若干份，然后将半自动切割机的行走机构放置到嵌补板零件上，并半自动切割机的切割轨迹与相邻的两个分割点的连线平齐，然后操作半自动切割机对该相邻两个分割点间的弧形边进行切割，待切割完成后再依次切割剩下的弧形边。整个操作过程相对较为复杂，并且对切割工人的经验要求较高，并且在操作过程中需要不断的变动半自动切割机的行走轨迹，使得弧形边的各个位置加工出来的坡口角度与留根参数不均，误差大，且容易造成坡口表面因受热不均、切割过程不连续导致锯齿状甚至深度凹槽状的缺陷。
发明内容
本发明实施例的目的在于：提供一种船舶扇形板材坡口开设工艺，其有效的降低扇形板的弧形边的坡口开设难度，保证开设质量。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种船舶扇形板材坡口开设工艺，包括以下步骤：
根据待加工的扇形板的尺寸制作圆形靠模；
将多块所述扇形板放置在所述圆形靠模上拼合成型；
利用切割机以所述圆形靠模的圆弧边为基准进行仿形运动对所述扇形板进行坡口切割。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：在制作圆形靠模前，根据所述切割机的仿形机构参数计算圆形靠模的半径大小。
作为本发明的一种优选的实施例，所述圆形靠模的半径小于或等于所述扇形板的半径。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：在制作圆形靠模过程中，在所述圆形靠模上做圆心标记和划设零位线。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：在将多块所述扇形板拼合成型过程中，将多块所述扇形板拼合成完整的圆形。
作为本发明的一种优选的实施例，在拼合多块所述扇形板时选用相同半径和厚度的扇形板进行拼合。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：将所述圆形靠模固定到加工平台上，并使所述圆形靠模与所述加工平台的上表面间隔设置。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：切割坡口前，在拼合完成的所述扇形板上根据设计参数进行划设加工位置线。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：将所述切割机放置到拼合完成的所述扇形板上，并根据坡口加工参数调整切割火焰的位置和倾斜角度。
作为本发明的一种优选的实施例，还包括：根据所述圆形靠模的大小和所述扇形板的坡口加工参数调整所述切割机的仿形机构的位置。
本发明的有益效果为：利用圆形靠模的圆弧边作为仿形运动轨迹，在加工过程中使切割机的仿形机构以圆形靠模的圆弧边作为限制，使切割机运动被圆形靠模的圆弧边所限定，保证了切割机的切割轨迹的圆滑，避免了加工过程中不连续导致锯齿状甚至深度凹槽状的缺陷。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述船舶扇形板材坡口开设工艺的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，于本实施例中，本发明所述的一种船舶扇形板材坡口开设工艺，包括以下步骤：
S1、根据待加工的扇形板的尺寸制作圆形靠模。
例如，按照扇形板的尺寸对应在钢板上切下与扇形板的半径相等的圆形钢板，然后对圆形钢板进行处理，使其符合作为靠模使用的需求，从而形成圆形靠模。
在其他实施例中，还可以是使用其他的方案进行圆形靠模的制作，例如使用铸造、车削等方式进行加工。此外，还可以使用除钢板之外的其他材料制作，只要其能够满足作为靠模使用的需求即可。
S2、将多块扇形板放置在圆形靠模上拼合成型。
具体的，将扇形板依次放置到圆形靠模上，然后将相邻的两个扇形板的边贴合在一起，依次排布在圆形靠模上，从而使得扇形板被拼合成圆形或更大角度的扇形结构。
此外，需要注意的是，在拼合扇形板时，需要将需要加工坡口的一面朝向相同的方向设置。优选的，将所有扇形板需要加工坡口的一面均朝向上设置，以便在加工的过程中，操作人员可直接看到加工面，以便以及的发现加工过程中存在的问题，以提高坡口加工的稳定性。
S3、利用切割机以圆形靠模的圆弧边为基准进行仿形运动对扇形板进行坡口切割。
具体的，在现有的切割机上部分带有仿形加工机构，其可根据靠模的形状完成对工件的加工。在本实施例中，利用步骤S1中制作的圆形靠模的圆弧边作为仿形运动轨迹，在加工过程中使切割机的仿形机构以圆形靠模的圆弧边作为限制，使切割机运动被圆形靠模的圆弧边所限定，保证了切割机的切割轨迹的圆滑，避免了加工过程中不连续导致锯齿状甚至深度凹槽状的缺陷。
在本发明的一个实施例中，还包括：在制作圆形靠模前，根据切割机的仿形机构参数计算圆形靠模的半径大小。即，需要针对不同半径的扇形板进行制作不同半径大小的圆形靠模，以保证切割机的仿形机构按照圆形靠模的圆边进行行走限定出的切割轨迹符合坡口开设要求。
在一个可选的方案中，圆形靠模的半径小于或等于扇形板的半径。通过将圆形靠模的半径设置小于或等于扇形板的半径，可使扇形板被加工切割的部分材料直接掉落至圆形靠模外，避免切割出来的废料残留在圆形靠模上影响切割机的靠模机构的正常行走，以及遮挡切割工人的视线，以保证坡口加工的可靠性。
优选的，选用的圆形靠模的半径小于扇形板的半径，并将切割机上的靠模机构进行相应的改进，使得靠模机构的支臂可避开圆弧板，避免圆弧板限制靠模机构与圆形靠模的贴合。
进一步的，可将靠模机构的支臂设置为可伸缩结构，使得靠模机构可适应不同大小的扇形板的加工，而不需要更换圆形靠模，降低圆形靠模的制作成本。
在本发明实施例中，还包括在制作圆形靠模过程中，在圆形靠模上做圆心标记和划设零位线。在圆形靠模上划设圆心标记和零位线，可便于切割工人在放置扇形板的过程中以此为参考，保证了扇形板与圆形靠模之间的同心度。避免出现由于放置过程中没有参考造成扇形板位置偏移，保证对扇形板的弧形边的坡口开设的精度。
在本发明实施例中，在将多块扇形板拼合成型过程中，将多块扇形板拼合成完整的圆形。在拼合的过程中尽量将多块扇形板拼合成完整的圆形，可利于一次性对多块扇形板的加工。并且可提高扇形板放置过程中扇形板与圆形靠模之间的同心度。
进一步的，在拼合多块扇形板时选用相同半径和厚度的扇形板进行拼合。将相同半径和厚度的扇形板进行拼合，可避免在切割过程中对靠模机构进行调整，一次性可完成多个扇形板的加工。
在本发明实施例中，还包括：将圆形靠模固定到加工平台上，并使圆形靠模与加工平台的上表面间隔设置。
通过将圆形靠模间隔设置在加工平台上，首先可方便切割机的靠模机构的运动，避免加工平台对靠模机构的运动形成限制。其次，可便于切割出来的废料掉落出圆形靠模之外，避免对切割机和靠模机构造成阻碍。
在一个优选的实施例中，还包括：切割坡口前，在拼合完成的扇形板上根据设计参数进行划设加工位置线。通过在扇形板上划设加工位置线，首先可方便切割人员对切割机进行调整。其次，可在切割的过程中为切割工人提供参考，保证对扇形板的坡口开设的可靠性。
在本发明实施例中还包括：将切割机放置到拼合完成的扇形板上，并根据坡口加工参数调整切割火焰的位置和倾斜角度，根据圆形靠模的大小和扇形板的坡口加工参数调整切割机的仿形机构的位置。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，包括以下步骤：
根据待加工的扇形板的尺寸制作圆形靠模；
将多块所述扇形板放置在所述圆形靠模上拼合成型；
利用切割机以所述圆形靠模的圆弧边为基准进行仿形运动对所述扇形板进行坡口切割。
2.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：在制作圆形靠模前，根据所述切割机的仿形机构参数计算圆形靠模的半径大小。
3.根据权利要求2所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，所述圆形靠模的半径小于或等于所述扇形板的半径。
4.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：在制作圆形靠模过程中，在所述圆形靠模上做圆心标记和划设零位线。
5.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：在将多块所述扇形板拼合成型过程中，将多块所述扇形板拼合成完整的圆形。
6.根据权利要求5所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，在拼合多块所述扇形板时选用相同半径和厚度的扇形板进行拼合。
7.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：将所述圆形靠模固定到加工平台上，并使所述圆形靠模与所述加工平台的上表面间隔设置。
8.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：切割坡口前，在拼合完成的所述扇形板上根据设计参数进行划设加工位置线。
9.根据权利要求1所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：将所述切割机放置到拼合完成的所述扇形板上，并根据坡口加工参数调整切割火焰的位置和倾斜角度。
10.根据权利要求3所述的船舶扇形板材坡口开设工艺，其特征在于，还包括：根据所述圆形靠模的大小和所述扇形板的坡口加工参数调整所述切割机的仿形机构的位置。
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