CN120619777B - 一种超大异形零件的取样工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于重型机械装备制造技术领域，公开了一种超大异形零件的取样工艺。超大异形零件的取样工艺包括制作超大异形零件的毛坯；对毛坯进行粗加工并进行超声波无损探伤；对毛坯进行热处理；按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线；铣削纵向芯棒；加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准；采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒。超大异形零件的取样工艺充分利用常规机械加工设备和工装刀具进行纵向芯棒和横向芯棒取样，节省了制造专机和专用刀具的昂贵费用；取样工艺设计合理、高效，满足了取样精度要求，保证了超大异形零件的产品质量，缩短了超大异形零件的制造周期，避免了生产资源的浪费，具有工程实用价值。

Description

一种超大异形零件的取样工艺

技术领域

本发明属于重型机械装备制造技术领域，具体涉及一种超大异形零件的取样工艺。

背景技术

取样是机械产品制造过程中一道工序，目的是从零件本体上的一些特定位置取下芯棒，通过对芯棒开展各种力学性能试验进而掌握零件的性能参数，以验证该零件是否满足产品的相关技术指标。

超大异形零件作为大型设备的关键核心部件，呈半环状，毛坯锻压成型，性能热处理后外圆直径10380mm，内圆直径7050mm，厚度270mm，需要取6个纵向芯棒和1个横向芯棒。力学性能试验要求纵向芯棒直径均≥Φ100mm且全壁厚尺寸取下，所有纵向芯棒周围允许使用的刀口宽度不能超过35mm，也不允许采用气割或碳刨等方式取样。纵向芯棒壁厚大，刀口小，常规用于钢板套料的工艺方法不能实现，采用在机床上铣削取样也存在因为只能选择小直径立铣刀带来的刚性不足和排屑困难等问题，铣刀容易折断。横向芯棒位于圆柱中心，芯棒有效尺寸Φ200*1480mm，套料后基准孔不能大于Φ280，因此刀口宽度理论上单边仅有40mm，横向芯棒尺寸超过镗床取样规格，在深孔钻床上又存在装夹和工艺找正困难，难以保证套料后基准孔的直线度，存在重大质量隐患。

对于这种超大异形零件无加工经验可以借鉴，当前，亟需发展一种超大异形零件的取样工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超大异形零件的取样工艺，用以补充现有技术的缺陷。

本发明的超大异形零件的取样工艺，包括以下步骤：

S10.制作超大异形零件的毛坯；

S20.对毛坯进行粗加工并进行超声波无损探伤；

S30.对毛坯进行热处理；

S40.按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线；

S50.铣削纵向芯棒；

S60.加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准；

S70.采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒。

进一步地，所述的S10的制作超大异形零件的毛坯，包括以下内容：

超大异形零件呈半环形结构，外圆直径10380mm，内圆直径7050mm，厚度δ为270mm；按照毛坯制造工艺要求，通过锻压成型制作超大异形零件的毛坯。

进一步地，所述的S30的对毛坯进行热处理，包括以下内容：

按照热处理工艺要求，对毛坯进行热处理。

进一步地，所述的S40的按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线，包括以下内容：

划线钳工按照超大异形零件的内外圆划出圆心；再根据中间圆柱位置划出0度基准线；最后按照取样图纸要求划出各芯棒取样位置中心线、芯棒尺寸线及刀口线，并分别敲上样冲。

进一步地，所述的S50的铣削纵向芯棒，包括以下内容：

将超大异形零件平放在大型数控龙门铣床上；参照S40的零件划线，复核取样位置；待取样位置复核无误后，在大型数控龙门铣床上编程，采用螺旋铣削方法依次铣削6个纵向芯棒；当全部6个纵向芯棒的铣削深度均超过超大异形零件厚度的一半后，将超大异形零件整体翻身；重新固定后，找正基准并复核取样位置，待取样位置复核无误后，继续在大型数控龙门铣床上编程，同样采用螺旋铣削方法继续依次铣削6个纵向芯棒，铣穿刀口后，依次取下6纵向芯棒。

进一步地，所述的S60的加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准，包括以下内容：

在大型数控龙门铣床上安装直角铣头，调整铣头主轴角度方向与横向芯棒角度一致，铣头主轴中心与横向芯棒中心重合，在中间圆柱近外圆弧侧镗一节Φ280*100mm的基准孔，在中间圆柱外圆侧铣一条5mm深的直线基准凹槽，直线基准凹槽的中心线与横向芯棒中心线角度一致且平行，通过直线基准凹槽辅助找正基准。

进一步地，所述的S70的采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒，包括以下步骤：

S71.根据深孔钻镗床的使用要求，考虑超大异形零件的外形尺寸，采用方箱及调整垫铁组合搭台放置超大异形零件，将中间圆柱有基准孔的一侧面向深孔钻镗床；

S72.将深孔钻镗床的钻杆与中间圆柱的基准孔找正同心，通过百分表圈圆基准孔，将同心误差控制在0.05mm以内；钻杆拖曳划针，检验钻杆与直线基准凹槽侧面和底平面的差值，找正钻杆角度，找正钻杆在水平面的X方向和Y方向，确保钻杆在水平面的X方向和Y方向与超大异形零件的基准一致，同时确保在直线基准凹槽全长范围内误差不超过2mm；

S73.深孔钻镗床按照常规套料方法完成横向芯棒套料任务，获得横向芯棒。

本发明超大异形零件的取样工艺先在数控龙门铣上取纵向芯棒，并在同一工位下加工套取横向芯棒所需工艺基准；利用数控龙门铣床采用立铣刀螺旋铣削方式进行纵向芯棒取样，从零件两侧分别铣削，进而将铣削深度减半，有效避免了因铣削深度增加带来的排屑困难和断刀问题，解决了因刀口窄只能选用小直径立铣刀铣深浅的难题；通过深孔钻镗床套取横向芯棒，利用方箱及调整垫铁组合搭台方式，解决了超大异形零件装夹的难题，同时利用数控龙门铣床加工工艺导向孔、凹槽辅助基准，解决了横向芯棒取样时的找正校调难题。

本发明的超大异形零件的取样工艺充分利用常规机械加工设备和工装刀具进行纵向芯棒和横向芯棒取样，节省了制造专机和专用刀具的昂贵费用；取样工艺设计合理、高效，满足了取样精度要求，保证了超大异形零件的产品质量，缩短了超大异形零件的制造周期，避免了生产资源的浪费，具有工程实用价值。

附图说明

图1为超大异形零件的取样位置示意图；

图2为图1的A放大视图；

图3为图1的K向视图；

图4为横向芯棒取样工艺基准示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

实施例：本实施例的超大异形零件的取样工艺，包括以下步骤：

S10.制作超大异形零件的毛坯；

S20.对毛坯进行粗加工并进行超声波无损探伤；

S30.对毛坯进行热处理；

S40.按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线；

S50.铣削纵向芯棒；

S60.加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准；

S70.采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒。

进一步地，所述的S10的制作超大异形零件的毛坯，包括以下内容：

超大异形零件呈半环形结构，外圆直径10380mm，内圆直径7050mm，厚度δ为270mm；按照毛坯制造工艺要求，通过锻压成型制作超大异形零件的毛坯。

进一步地，所述的S30的对毛坯进行热处理，包括以下内容：

按照热处理工艺要求，对毛坯进行热处理。

进一步地，所述的S40的按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线，包括以下内容：

如图1~图3所示，划线钳工按照超大异形零件的内外圆划出圆心；再根据中间圆柱位置划出0度基准线；最后按照取样图纸要求划出各芯棒取样位置中心线、芯棒尺寸线及刀口线，并分别敲上样冲。

进一步地，所述的S50的铣削纵向芯棒，包括以下内容：

将超大异形零件平放在大型数控龙门铣床上；参照S40的零件划线，复核取样位置；待取样位置复核无误后，在大型数控龙门铣床上编程，采用螺旋铣削方法依次铣削6个纵向芯棒；当全部6个纵向芯棒的铣削深度均超过超大异形零件厚度的一半后，将超大异形零件整体翻身；重新固定后，找正基准并复核取样位置，待取样位置复核无误后，继续在大型数控龙门铣床上编程，同样采用螺旋铣削方法继续依次铣削6个纵向芯棒，铣穿刀口后，依次取下6纵向芯棒。

进一步地，所述的S60的加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准，包括以下内容：

在大型数控龙门铣床上安装直角铣头，调整铣头主轴角度方向与横向芯棒角度一致，铣头主轴中心与横向芯棒中心重合，如图4所示，在中间圆柱近外圆弧侧镗一节Φ280*100mm的基准孔，在中间圆柱外圆侧铣一条5mm深的直线基准凹槽，直线基准凹槽的中心线与横向芯棒中心线角度一致且平行，通过直线基准凹槽辅助找正基准。

进一步地，所述的S70的采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒，包括以下步骤：

S71.根据深孔钻镗床的使用要求，考虑超大异形零件的外形尺寸，采用方箱及调整垫铁组合搭台放置超大异形零件，将中间圆柱有基准孔的一侧面向深孔钻镗床；

S72.将深孔钻镗床的钻杆与中间圆柱的基准孔找正同心，通过百分表圈圆基准孔，将同心误差控制在0.05mm以内；钻杆拖曳划针，检验钻杆与直线基准凹槽侧面和底平面的差值，找正钻杆角度，找正钻杆在水平面的X方向和Y方向，确保钻杆在水平面的X方向和Y方向与超大异形零件的基准一致，同时确保在直线基准凹槽全长范围内误差不超过2mm；

S73.深孔钻镗床按照常规套料方法完成横向芯棒套料任务，获得横向芯棒。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，本发明公开的所有特征，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，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种超大异形零件的取样工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S10.制作超大异形零件的毛坯；

S20.对毛坯进行粗加工并进行超声波无损探伤；

S30.对毛坯进行热处理；

S40.按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线；

S50.铣削纵向芯棒；

S60.加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准；

S70.采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒。

2.根据权利要求1所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S10的制作超大异形零件的毛坯，包括以下内容：

超大异形零件呈半环形结构，外圆直径10380mm，内圆直径7050mm，厚度δ为270mm；按照毛坯制造工艺要求，通过锻压成型制作超大异形零件的毛坯。

3.根据权利要求2所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S30的对毛坯进行热处理，包括以下内容：

按照热处理工艺要求，对毛坯进行热处理。

4.根据权利要求3所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S40的按取样要求划出纵向芯棒和横向芯棒的位置及尺寸线，包括以下内容：

划线钳工按照超大异形零件的内外圆划出圆心；再根据中间圆柱位置划出0度基准线；最后按照取样图纸要求划出各芯棒取样位置中心线、芯棒尺寸线及刀口线，并分别敲上样冲。

5.根据权利要求4所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S50的铣削纵向芯棒，包括以下内容：

将超大异形零件平放在大型数控龙门铣床上；参照S40的零件划线，复核取样位置；待取样位置复核无误后，在大型数控龙门铣床上编程，采用螺旋铣削方法依次铣削6个纵向芯棒；当全部6个纵向芯棒的铣削深度均超过超大异形零件厚度的一半后，将超大异形零件整体翻身；重新固定后，找正基准并复核取样位置，待取样位置复核无误后，继续在大型数控龙门铣床上编程，同样采用螺旋铣削方法继续依次铣削6个纵向芯棒，铣穿刀口后，依次取下6纵向芯棒。

6.根据权利要求5所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S60的加工横向芯棒套料工艺基准孔并加工直线基准凹槽辅助找正基准，包括以下内容：

在大型数控龙门铣床上安装直角铣头，调整铣头主轴角度方向与横向芯棒角度一致，铣头主轴中心与横向芯棒中心重合，在中间圆柱近外圆弧侧镗一节Φ280*100mm的基准孔，在中间圆柱外圆侧铣一条5mm深的直线基准凹槽，直线基准凹槽的中心线与横向芯棒中心线角度一致且平行，通过直线基准凹槽辅助找正基准。

7.根据权利要求6所述的超大异形零件的取样工艺，其特征在于，所述的S70的采用深孔钻镗床套料并取下横向芯棒，包括以下步骤：

S71.根据深孔钻镗床的使用要求，考虑超大异形零件的外形尺寸，采用方箱及调整垫铁组合搭台放置超大异形零件，将中间圆柱有基准孔的一侧面向深孔钻镗床；

S72.将深孔钻镗床的钻杆与中间圆柱的基准孔找正同心，通过百分表圈圆基准孔，将同心误差控制在0.05mm以内；钻杆拖曳划针，检验钻杆与直线基准凹槽侧面和底平面的差值，找正钻杆角度，找正钻杆在水平面的X方向和Y方向，确保钻杆在水平面的X方向和Y方向与超大异形零件的基准一致，同时确保在直线基准凹槽全长范围内误差不超过2mm；

S73.深孔钻镗床按照常规套料方法完成横向芯棒套料任务，获得横向芯棒。