CN119609184A - 一种对接部件间的分体式镗削加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对接部件间的分体式镗削加工方法，将同一分度找正模板分别安装于两种部件上，数控镗床分别通过分度找正模板对两种部件进行找正和加工，实现两种组件的加工定位一致性；所述分度找正模板包括模板本体，所述模板本体上设有找正标记、以及与两种部件对应的两套连接孔组。利用高精度分度找正模板，分别用于转轮体和操作架在数控镗床单件加工的分度及找正，能够确保转轮体各组轴孔与操作架对应耳孔间位置的一致性，从而实现了转轮体和操作架的分体式加工。

Description

一种对接部件间的分体式镗削加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其是一种对接部件间的分体式镗削加工方法。

背景技术

转桨式水轮机的转轮体叶片轴孔与操作架对应耳孔相对位置精度要求很高，目前行业内的工艺方案是将两部件装把在一起，在数控镗床上利用回转工作台对转轮体轴孔及操作架的耳孔进行同镗加工，以满足其高精度要求。该技术方案存在以下缺点：

1、现有技术方案需将转轮体与操作架用连接工具装把成整体，因此对数控镗床回转工作台的尺寸及承重能力有要求较高，增加了对大型镗床稀缺设备资源的依赖性。

2、受制于生产组织安排及设备资源等情况，转轮体与操作架的制造周期会出现不一致的情况，这会导致两部件相互等待，从而降低了生产效率。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种对接部件间的分体式镗削加工方法，利用高精度分度找正模板，分别用于转轮体和操作架在数控镗床单件加工的分度及找正，能够确保转轮体各组轴孔与操作架对应耳孔间位置的一致性，从而实现了转轮体和操作架的分体式加工。

本发明采用的技术方案如下：

一种对接部件间的分体式镗削加工方法，将同一分度找正模板分别安装于两种部件上，数控镗床分别通过分度找正模板对两种部件进行找正和加工，实现两种组件的加工定位一致性；

所述分度找正模板包括模板本体，所述模板本体上设有找正标记、以及与两种部件对应的两套连接孔组。

可供选择的，包括以下步骤：

步骤A、对转轮体进行加工：

A1、将分度找正模板装把于转轮体上；

A2、利用分度找正模板与数控镗床之间进行找正，实现转轮体的找正；

A3、利用数控镗床对转轮体进行加工；

步骤B、对操作架进行加工：

B1、将分度找正模板装把于操作架上；

B2、利用分度找正模板与数控镗床之间进行找正，实现操作架的找正；

B3、利用数控镗床对操作架进行加工；

其中，步骤A和B的前后顺序不限。

可供选择的，A1或B1包括以下步骤：

S11、安装前，将分度找正模板及工件配合面的毛刺、杂质、油污等清理干净。

S12、将分度找正模板装把于工件止口，并对齐X-Y线；

S13、调整分度找正模板与工件止口的同轴度，用塞尺检查止口配合间隙；

S14、用塞尺检查分度模板与工件止口配合平面间隙；

S15、分度找正模板找正后，把紧螺栓，按S13、S14要求进行复查。

可供选择的，S13中检查止口配合间隙对称8点，要求对点偏差不大于0.02mm。

可供选择的，S14中要求间隙局部不大于0.02mm。

可供选择的，A2包括以下步骤：

S21、工件以精加工平面找平；

S22、过流球面大轴孔加工圆线校核；

S23、找正分度工具正对镗杆直边打表找正。

可供选择的，S21中X-Y方向找平要求不大于0.02mm/m。

可供选择的，S23中误差全长要求不大于0.02mm。

可供选择的，A3包括以下步骤：

S31、工件首组大、小轴孔加工过程中，半精镗各面单边留余量，检查、确认大、小轴孔尺寸精度、粗糙度及同轴度等形位精度满足图纸要求。

S32、采用激光跟踪仪复核大、小轴孔同轴度以及大轴孔内侧止推面相对轴心线垂直度正确性；

S33、正式加工首组叶片的大、小轴孔。

可供选择的，S31中，单边留余量2mm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的一种对接部件间的分体式镗削加工方法，分体式加工不需要将转轮体和操作架组装成整体，从而降低了对大型数控镗床的尺寸和承重能力的要求，减少了大型设备的依赖。由于部件可以单独加工，生产组织可以更加灵活地安排不同部件的加工时间，避免了因一个部件的延迟而影响另一个部件的加工，从而缩短了整体的生产周期。

2、本发明所提供的一种对接部件间的分体式镗削加工方法，通过使用精确的分度找正模板以及控制装配以及找正的精度，可以保证部件之间的相对位置精度，从而提高产品的整体加工精度。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是分度找正模板和转轮体装配示意图。

图2是分度找正模板和操作架装配示意图。

图3是分度找正模板的结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图中标记：1-分度找正模板，2-转轮体，3-操作架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种对接部件间的分体式镗削加工方法，如图1-4所示，将同一分度找正模板1分别安装于两种部件上，数控镗床分别通过分度找正模板1对两种部件进行找正和加工，实现两种组件的加工定位一致性；

所述分度找正模板1包括模板本体，所述模板本体上设有找正标记、以及与两种部件对应的两套连接孔组。

具有高精度定位特征的分度找正模板1，该模板能够在不同部件上提供统一的定位基准。将分度找正模板1分别安装到转轮体2和操作架3上，模板的定位特征与部件上的对应加工位置精确对齐。使用数控镗床，通过分度找正模板1对每个部件进行单独的找正。找正完成后，固定模板和部件，然后进行轴孔和耳孔的镗削加工。由于两个部件使用相同的分度找正模板1，因此可以确保它们之间的相对位置精度。模板本体的中心或适当位置设有找正标记，这个孔用于与数控镗床的精密找正装置配合，确保模板在机床上的准确位置。模板本体的不同区域设有两套连接孔组，每套孔组对应一种部件的特定连接和定位需求。这些孔组的布局和尺寸是根据两种部件的接口设计来确定的，以确保模板能够与部件精确对接，并且在两种部件与分度找正模板1连接后，其所对应找正位置为同一找正标记，以此实现模板与部件的相对位置精度。其中，所述找正标记可以为找正孔或找正线。

作为另一具体的实施方式，包括以下步骤：

步骤A、对转轮体2进行加工：

A1、将分度找正模板1装把于转轮体2上；将分度找正模板1准确地安装在转轮体2的预定位置上。模板的连接孔组与转轮体2的特定接口相匹配，确保模板与转轮体2的相对位置精度。

A2、利用分度找正模板1与数控镗床之间进行找正，实现转轮体2的找正；通过数控镗床的找正装置与分度找正模板1的找正标记对齐，确保转轮体2在机床上的准确位置。这一过程保证了后续加工的精度。

A3、利用数控镗床对转轮体2进行加工；转轮体2被准确找正，数控镗床开始对转轮体2的叶片轴孔进行镗削加工。由于分度找正模板1的定位作用，轴孔的加工位置精度得到了保证。

步骤B、对操作架3进行加工：

B1、将分度找正模板1装把于操作架3上；与步骤A1类似，这一步骤涉及将分度找正模板1安装在操作架3的预定位置上。模板的另一套连接孔组与操作架3的接口相匹配，确保模板与操作架3的相对位置精度。

B2、利用分度找正模板1与数控镗床之间进行找正，实现操作架3的找正；通过数控镗床的找正装置与分度找正模板1的找正标记对齐，确保操作架3在机床上的准确位置。这一过程保证了操作架3耳孔的加工精度。

B3、利用数控镗床对操作架3进行加工；在操作架3被准确找正后，数控镗床开始对操作架3的耳孔进行镗削加工。由于使用了同一分度找正模板1，操作架3耳孔的位置精度与转轮体2轴孔的位置精度相匹配。

其中，步骤A和B的前后顺序不限。步骤A和B的前后顺序可以互换，这意味着可以根据生产计划和资源可用性来调整加工顺序，提高了生产流程的灵活性。每个部件可以独立加工，减少了因一个部件的延误而影响整个生产流程的风险。

作为另一具体的实施方式，A1或B1包括以下步骤：

S11、安装前，将分度找正模板1及工件配合面的毛刺、杂质、油污等清理干净。在安装分度找正模板1之前，必须确保模板和工件(转轮体2或操作架3)的配合面干净无污染。毛刺、杂质和油污可能会影响模板与工件的正确配合，从而影响加工精度。清理工作通常使用清洁剂、刷子、压缩空气等工具来完成。

S12、将分度找正模板1装把于工件止口，并对齐X-Y线；将分度找正模板1放置在工件(转轮体2或操作架3)的止口上，确保模板与工件的X-Y线对齐。

S13、调整分度找正模板1与工件止口的同轴度，用塞尺检查止口配合间隙；通过调整，确保分度找正模板1与工件止口的同轴度，即模板的中心线与工件的中心线重合。使用塞尺检查止口配合间隙，以确保模板与工件之间的配合紧密且均匀，没有过大的间隙。

S14、用塞尺检查分度模板与工件止口配合平面间隙；除了检查止口配合间隙，还需要检查分度找正模板1与工件止口配合平面的间隙。这确保了模板在平面方向上也与工件紧密贴合，没有翘曲或间隙。

S15、分度找正模板1找正后，把紧螺栓，按S13、S14要求进行复查。在分度找正模板1被正确找正并确认间隙符合要求后，通过把紧螺栓将模板固定在工件上。固定后，需要按照S13和S14的要求重新检查止口配合间隙和平面间隙，以确保在固定过程中模板的位置没有发生变化。

作为另一具体的实施方式，S13中检查止口配合间隙对称8点，要求对点偏差不大于0.02mm。在分度找正模板1与工件止口的配合面上，选择8个对称分布的测量点。这些点应该均匀分布在止口的圆周上，每45度一个点，或者根据具体的工件和模板设计进行适当调整。将塞尺轻轻插入第一个测量点，记录塞尺能够插入的最大厚度，这代表了该点的间隙大小。重复上述步骤，对剩余的7个点进行测量。如果任何测量点的间隙大小超出了规定的公差范围，或者对点偏差大于0.02mm，就需要对分度找正模板1进行调整，直到所有测量点都满足要求为止。

作为另一具体的实施方式，S14中要求间隙局部不大于0.02mm。在选定的局部区域内，逐点进行测量。确保测量点覆盖整个局部区域，特别是在可能存在间隙变化的边缘或角落处。要求间隙一般为0，确保部件之间的配合满足设计要求，从而保证设备的性能和可靠性。

作为另一具体的实施方式，A2包括以下步骤：

S21、工件以精加工平面找平；

S22、过流球面大轴孔加工圆线校核；确保轴孔的圆度和直线度符合设计要求。

S23、找正分度工具正对镗杆直边打表找正。确保分度工具和镗杆的对准精度。

作为另一具体的实施方式，S21中X-Y方向找平要求不大于0.02mm/m。

作为另一具体的实施方式，S23中误差全长要求不大于0.02mm。

确保后续加工过程中刀具与工件的相对位置准确，从而提高加工表面的精度和质量。

作为另一具体的实施方式，3包括以下步骤：

S31、工件首组大、小轴孔加工过程中，半精镗各面单边留余量，检查、确认大、小轴孔尺寸精度、粗糙度及同轴度等形位精度满足图纸要求。对大、小轴孔进行半精镗加工，即进行初步加工，在每个面留下一定的余量，以便后续进行精加工。

S32、采用激光跟踪仪复核大、小轴孔同轴度以及大轴孔内侧止推面相对轴心线垂直度正确性；使用激光跟踪仪这种高精度测量设备来复核大、小轴孔的同轴度。激光跟踪仪可以提供高精度的三维坐标测量，适合于大型工件的精密测量。

S33、正式加工首组叶片的大、小轴孔。根据之前的半精镗和测量结果，进行最终的精加工，以完成大、小轴孔的加工。

作为另一具体的实施方式，S31中，单边留余量2mm。

作为另一具体的实施方式，所述模板本体的外周为正多边形结构.可以用于确保组件的精确对齐和重复性。

作为另一具体的实施方式，所述找正标记为找正孔11和/或找正线12。找正孔11用于与镗床的特定定位销配合，实现精确的定位。找正线12提供视觉参考，用于对齐加工中心线或检查加工位置。通过找正孔11和/或找正线12，操作者可以快速而准确地设置工件的位置，对齐镗削机床，确保镗削加工的精度。

作为另一具体的实施方式，所述找正孔11包括呈“十”字分布的四个。四个找正孔11分布在两个互相垂直的轴线上，形成类似于“十”字形的布局。一条轴线上的两个孔相互平行，另一条轴线上的两个孔也相互平行，且两条轴线垂直交叉。通过对角线上的两个孔来同时对工件进行水平和垂直方向的对齐，提高对齐的准确性。

作为另一具体的实施方式，所述找正线12为刻于模板本体的两端面及母线的X-Y线。通过在两个端面和母线上刻划X-Y线，可以实现在三个维度上的定位，确保工件在空间中的正确位置，用于转轮体2及操作架3加工时初始找正。X-Y线的刻划提供了直观的视觉参考，使得操作者可以快速而准确地调整工件的位置。

作为另一具体的实施方式，所述连接孔组包括转轮体2连接孔组和操作架3连接孔组。转轮体2连接孔组用于与转轮体2的特定结构相匹配，确保转轮体2在模板上的准确位置。操作架3连接孔组用于与操作架3的结构相配合，确保操作架3在模板上的正确位置。由于操作架3和转轮体2使用同一分度找正模板1，可以确保两者之间的加工定位一致性，这对于组件的整体性能和可靠性至关重要。两套连接孔组为两种不同的部件提供了统一的加工标准，使得加工过程标准化，减少了因部件差异引起的误差。

作为另一具体的实施方式，所述模板本体的上端面设有与转轮体2止口对应的第一止口15；所述模板本体的下端面设有与操作架3止口对应的第二止口16。第一止口15与转轮体2的止口相匹配，确保了模板本体与转轮体2之间的精确对接，从而保证了加工时的定位精度。第二止口16与操作架3的止口相配合，用于精确定位操作架3，确保操作架3在模板本体上的正确位置。止口的设计通常具有一定的导向性和防错功能，可以防止模板本体在安装时发生旋转或错位。转轮体2和操作架3的止口设计相似或需要在空间上分离，分别在上端面和下端面设置止口可以避免它们在装配时的干涉。

作为另一具体的实施方式，所述转轮体2连接孔组和操作架3连接孔组分别从模板本体的两端面开设。转轮体2连接孔组位于模板本体的一个端面，操作架3连接孔组位于另一个端面，这样每个部件的连接都与模板本体的特定端面相对应。每个端面的连接孔组都与相应的止口(第一止口15和第二止口16)相匹配，确保了部件在模板本体上的正确位置和方向。通过端面和止口的对应设计，可以实现对转轮体2和操作架3的精确对位，从而提高整个系统的装配精度。

作为另一具体的实施方式，所述模板本体的中部设有多个观察孔17。在装配和调整过程中，能够直观地检查和调整模板与转轮体2、操作架3的同轴度。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：将同一分度找正模板分别安装于两种部件上，数控镗床分别通过分度找正模板对两种部件进行找正和加工，实现两种组件的加工定位一致性；

所述分度找正模板包括模板本体，所述模板本体上设有找正标记、以及与两种部件对应的两套连接孔组。

2.如权利要求1所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A、对转轮体进行加工：

A1、将分度找正模板装把于转轮体上；

A2、利用分度找正模板与数控镗床之间进行找正，实现转轮体的找正；

A3、利用数控镗床对转轮体进行加工；

步骤B、对操作架进行加工：

B1、将分度找正模板装把于操作架上；

B2、利用分度找正模板与数控镗床之间进行找正，实现操作架的找正；

B3、利用数控镗床对操作架进行加工；

其中，步骤A和B的前后顺序不限。

3.如权利要求2所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：A1或B1包括以下步骤：

S11、安装前，将分度找正模板及工件配合面的毛刺、杂质、油污等清理干净。

S12、将分度找正模板装把于工件止口，并对齐X-Y线；

S13、调整分度找正模板与工件止口的同轴度，用塞尺检查止口配合间隙；

S14、用塞尺检查分度模板与工件止口配合平面间隙；

S15、分度找正模板找正后，把紧螺栓，按S13、S14要求进行复查。

4.如权利要求3所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：S13中检查止口配合间隙对称8点，要求对点偏差不大于0.02mm。

5.如权利要求3所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：S14中要求间隙局部不大于0.02mm。

6.如权利要求2所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：A2包括以下步骤：

S21、工件以精加工平面找平；

S22、过流球面大轴孔加工圆线校核；

S23、找正分度工具正对镗杆直边打表找正。

7.如权利要求6所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：S21中X-Y方向找平要求不大于0.02mm/m。

8.如权利要求6所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：S23中误差全长要求不大于0.02mm。

9.如权利要求3所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：A3包括以下步骤：

S31、工件首组大、小轴孔加工过程中，半精镗各面单边留余量，检查、确认大、小轴孔尺寸精度、粗糙度及同轴度等形位精度满足图纸要求。

S32、采用激光跟踪仪复核大、小轴孔同轴度以及大轴孔内侧止推面相对轴心线垂直度正确性；

S33、正式加工首组叶片的大、小轴孔。

10.如权利要求9所述的对接部件间的分体式镗削加工方法，其特征在于：S31中，单边留余量2mm。