CN114669787A - 一种大型弧面机加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大型弧面机加工方法，主要包括放样计算、刻画预期弧线、铣削预期弧台的步骤，还包括采用大铣刀从待加工板件的边缘进刀进行第一次直线铣削，第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为a的位置作为第n+1相切点，再次采用大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削，最后对每次进刀铣削后的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面。本发明改变了大型弧面的机加工方式，从传统的弧线加工转变为直线加工，机加工效率得到极大提高，同等条件下，可节省40%的加工时间。
Description
技术领域
本发明涉及装备制造技术领域，尤其涉及一种大型弧面机加工方法。
背景技术
在水电水利工程中，大坝挡水泄洪建筑物中往往采用弧形闸门结构形式。其中潜没式弧形闸门由于在整个启闭过程中也有止水要求，因此该类弧形闸门的面板精度要求比一般的露顶式弧形闸门的精度要求更高，这就需要对闸门弧形的弧形面板进行机加工。
对于弧面的加工，常规方法是用小铣刀（直径50mm）沿弧度方向沿弧线轨迹铣削加工，该方法对小型工件比较适用，对于弧形门这种面积铰大的弧面，若采用该方案加工，加工所用时间将特长，加工效率低下，制造成本较高。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种大型弧面机加工方法，本发明通过改进弧形面板机加工方式，提高了弧形闸门等弧形面的机加工效率，降低大型弧形面机加工成本，并提高大型弧面的弧面加工质量。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大型弧面机加工方法，包括以下步骤：
1）放样计算大铣刀刀盘直径a范围内平面与弧面高度偏差b；
2）在待加工板件的端面上刻画出预期弧线；
3）在待加工板件的两端和中部采用刀盘直径为c的小铣刀沿弧面的弧形方向铣削加工出三道预期弧台，用于下一道工序的加工参照；
4）采用所述大铣刀从待加工板件的边缘处沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，初始进刀时，所述预期弧线与所述大铣刀的第一相切点位于所述大铣刀的中心线上；
5）第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点距离为a的位置作为第二相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
6）重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为a的位置作为第n+1相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
7）对每次进刀铣削后高度为b的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面。
优选的方案中，所述大铣刀的刀盘直径a为200mm。
优选的方案中，所述小铣刀的刀盘直径c为50mm。
优选的方案中，步骤5）中，第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点距离为150mm的位置作为第二相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
6）重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为150mm的位置作为第n+1相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
7）对每次进刀铣削后的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明改变了大型弧面的机加工方式，从传统的弧线加工转变为直线加工，机加工效率得到极大提高，同等条件下，可节省40%的加工时间。
2、本发明能高效率的加工大型钢结构弧面，适用于水电站各种规格的横向分节的大型弧形闸门的弧面板机加工。
3、本发明由于改变了进刀方向，可采用大直径的刀盘进行铣削加工，从而大大减少了进刀次数，减少因为多次进刀产生的加工误差，可提高大型弧面的弧面加工质量。
附图说明
图1为本发明实施例1的放样示意图。
图2为图1中A部放大示意图。
图3为本发明实施例2的放样示意图。
图4为本发明实施例1中步骤3）的示意图。
图5为本发明实施例1中步骤6）的示意图。
上述附图中：1、待加工板件；2、预期弧台；3、接刀印。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1
参阅附图1和附图2，作为本发明的一种实施例，以白鹤滩水电站泄洪洞弧形工作闸门为例，弧形门叶宽15米，弧面半径15米，弧长14米，沿弧长方向分5节制造，单节最大弧长3.5米，单节弧面机加工方法，按照以下步骤进行：
1）放样计算刀盘直径200mm的大铣刀范围内平面与弧面高度偏差b为0.33mm，该高度偏差在规范允许的±1mm范围内，符合规范的要求；
2）在待加工板件1的端面上刻画出预期弧线；
3）参阅附图4，在待加工板件1的两端和中部采用刀盘直径为50mm的小铣刀沿弧面的弧形方向铣削加工出三道预期弧台2，用于下一道工序的加工参照；
4）采用直径为200mm的大铣刀从待加工板件1的边缘处沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，初始进刀时，预期弧线与大铣刀的第一相切点位于大铣刀的中心线上，这样做一方面有利于铣刀铣削时对称的两侧受力均匀，保证铣削加工过程的稳定，也能减小对大铣刀局部的磨损，并且有利于第二次进刀铣削时铣刀的初始位置定位；
5）第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点200mm的位置作为第二相切点，增加进刀角度0.7639°，进刀角度的增加量根据弧面半径15000mm和弧长200mm可计算得出，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
6）参阅附图5，重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为200mm的位置作为第n+1相切点，即前后两次进刀不重叠，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
7）对每次进刀铣削后高度为0.33mm的接刀印3（即加工余量）进行打磨，直到得到预期弧形面。
单节弧面制造完成后，将多节弧面进行焊接形成完整的弧形闸门。
上述实施例中，预期弧线是指预期加工弧面的端面弧线，该端面弧线根据弧形闸门的设计半径可在待加工板件端面上刻画出来；平面与弧面高度偏差b表示预期弧线与实际加工面的棱角的最大高度。
在本发明的描述中，大铣刀与小铣刀形成一组比较概念，大铣刀是指与本发明中小铣刀相比直径更大的铣刀，不代表铣刀的具体尺寸规格，例如大铣刀可以是直径为180mm、200mm、300mm等规格的铣刀，大铣刀的规格根据待加工曲面的面积大小合理选择。
实施例2
参阅附图3，在另一种优选实施例中，还是以白鹤滩水电站泄洪洞弧形工作闸门为例，弧形门叶宽15米，弧面半径15米，弧长14米，沿弧长方向分5节制造，单节最大弧长3.5米，单节弧面机加工方法，按照以下步骤进行：
1）放样计算刀盘直径200mm的大铣刀范围内平面与弧面高度偏差b为0.33mm，该高度偏差在规范允许的±1mm范围内，符合规范的要求；
2）在待加工板件1的端面上刻画出预期弧线；
3）在待加工板件1的两端和中部采用刀盘直径为50mm的小铣刀沿弧面的弧形方向铣削加工出三道预期弧台2，用于下一道工序的加工参照；
4）采用直径为200mm的大铣刀从待加工板件1的边缘处沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，初始进刀时，所述预期弧线与所述大铣刀的第一相切点位于所述大铣刀的中心线上；
5）第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点150mm的位置作为第二相切点，增加进刀角度0.56°，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
6）重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为150mm的位置作为第n+1相切点，即前后两次进刀重叠50mm，再次采用大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
7）对每次进刀铣削后高度为0.18mm的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面；
8）单节弧面制造完成后，将多节弧面进行焊接形成完整的弧形闸门。
本实施例中，对两次进刀的角度和距离进行了调整，如此可减小两次进刀后的加工余量，即可以减小直线铣削后的打磨工作量，本实施例中的高度偏差由于两次进刀的重叠，铣削后的加工余量由0.33mm减少到0.18mm，这种进刀方式可提高直线铣削的加工精度，同时能够降低后续打磨工作量，但由于两次进刀具有重叠部分，进刀次数会相应增加。
在其他的应用案例中，还可以根据弧形闸门的实际尺寸，对两次进刀的距离和每次进刀的角度进行调整，以达到铣削加工效率与打磨加工效率的完美结合，同时保证弧面的加工质量。
最后说明的是，本实验装置的具体尺寸不应局限于附图的尺寸比例，尤其实验槽深度应达到一米以上，波浪板与边坡模拟器距离应在两米以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种大型弧面机加工方法，其特征是，包括以下步骤：
放样计算大铣刀刀盘直径a范围内平面与弧面高度偏差b；
在待加工板件的端面上刻画出预期弧线；
在待加工板件的两端和中部采用刀盘直径为c的小铣刀沿弧面的弧形方向铣削加工出三道预期弧台，用于下一道工序的加工参照；
采用所述大铣刀从待加工板件的边缘处沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，初始进刀时，所述预期弧线与所述大铣刀的第一相切点位于所述大铣刀的中心线上；
第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点距离为a的位置作为第二相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为a的位置作为第n+1相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
对每次进刀铣削后残留的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面。
2.根据权利要求1所述的一种大型弧面机加工方法，其特征在于：所述大铣刀的刀盘直径a为200mm。
3.根据权利要求1所述的一种大型弧面机加工方法，其特征在于：所述小铣刀的刀盘直径c为50mm。
4.根据权利要求2所述的一种大型弧面机加工方法，其特征在于：
步骤5）中，第一次进刀铣削完成后，以偏离第一相切点距离为150mm的位置作为第二相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削；
重复步骤5），第n次进刀铣削完成后，以偏离第n相切点距离为150mm的位置作为第n+1相切点，再次采用所述大铣刀沿弧面的宽度方向进刀对待加工板件进行直线铣削，直到待加工板件全部完成铣削；
7）对每次进刀铣削后残留的加工余量进行打磨，直到得到预期弧形面。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003220501A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-08-05 | Mori Seiki Co Ltd | 円弧溝の加工方法 |
| CN201205608Y (zh) * | 2008-04-30 | 2009-03-11 | 中国水利水电第七工程局机电安装分局 | 弧门面板铣削加工工装 |
| CN101698237A (zh) * | 2009-09-22 | 2010-04-28 | 洛阳天浩泰轨道装备制造有限公司 | 一种轴类零件凹圆弧连接处的弓形加工法 |
| CN102069228A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-05-25 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 大型汽轮机汽缸压紧环的铣削加工夹具及压紧环的加工方法 |
| CN203448730U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-02-26 | 郑州水工机械有限公司 | 大型、超大型弧形闸门面板的机加工装置 |
| US20140277686A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Makino Inc. | Method of controlling tool orientation and step-over distance in face milling of curvilinear surfaces |
| KR101528475B1 (ko) * | 2015-04-07 | 2015-06-12 | 금전기업 주식회사 | 고압 레이디얼 게이트의 게이트면 가공방법 |
| CN107685235A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-13 | 中国水电四局（祥云）机械能源装备有限公司 | 一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装 |
| CN111015132A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 中国水利电力对外有限公司 | 一种用大型数控龙门镗铣床加工弧形闸门的方法 |
| CN114227176A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种轴承瓦块加工方法 |
-
2022
- 2022-04-15 CN CN202210396413.0A patent/CN114669787B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003220501A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-08-05 | Mori Seiki Co Ltd | 円弧溝の加工方法 |
| CN201205608Y (zh) * | 2008-04-30 | 2009-03-11 | 中国水利水电第七工程局机电安装分局 | 弧门面板铣削加工工装 |
| CN101698237A (zh) * | 2009-09-22 | 2010-04-28 | 洛阳天浩泰轨道装备制造有限公司 | 一种轴类零件凹圆弧连接处的弓形加工法 |
| CN102069228A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-05-25 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 大型汽轮机汽缸压紧环的铣削加工夹具及压紧环的加工方法 |
| US20140277686A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Makino Inc. | Method of controlling tool orientation and step-over distance in face milling of curvilinear surfaces |
| CN203448730U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-02-26 | 郑州水工机械有限公司 | 大型、超大型弧形闸门面板的机加工装置 |
| KR101528475B1 (ko) * | 2015-04-07 | 2015-06-12 | 금전기업 주식회사 | 고압 레이디얼 게이트의 게이트면 가공방법 |
| CN107685235A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-13 | 中国水电四局（祥云）机械能源装备有限公司 | 一种弧形闸门门叶卧式加工方法及专用工装 |
| CN111015132A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 中国水利电力对外有限公司 | 一种用大型数控龙门镗铣床加工弧形闸门的方法 |
| CN114227176A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 一种轴承瓦块加工方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张占宽;李伟光;彭晓瑞;李武;张杰;: "竹材定型弧铣机的研制", 林业机械与木工设备, no. 04, 10 April 2011 (2011-04-10) * |
| 梁武军: "桃林口水库底孔弧门面板加工", 水电站机电技术, no. 02 * |
| 齐会昌: "小半径铣刀铣削大半径凹弧面", 机械制造, no. 08 * |
Also Published As
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