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CN103522094B - 利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法 - Google Patents

利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，步骤包括：在主轴上把合定位体，上车床以两端插入堵定位，加工定位体两端面，扇形板的安装空间长度尺寸L按±0.2mm控制，并保证定位体两端面与主轴轴线垂直，保证定位体两端面互相平行；在主轴上装入四件扇形板，用两组卡箍配用顶丝分别夹紧四件扇形板，将垫板通过工装垫板与扇形板大头端固定，并在扇形板小头端连接轴端挡板；使用长螺杆将拉板与垫板连接暂不把紧，检查垫板端面平面度，复检垫板两端面与扇形板及定位体端面间隙；把紧长螺杆，进行扇形板的外圆加工。本发明方法解决了扇形板外圆加工时轴向无法定位的问题。

Description

利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法
技术领域
本发明属于冶金加工制造技术领域，涉及一种利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法。
背景技术
在冶金设备制造领域，开卷机、卷取机卷筒作为板（带）材轧制及后处理生产线的核心设备，由于其结构复杂、制造难度大，因此卷筒的制造能力一直是衡量一个企业制造能力的一把标尺，扇形板作为卷筒中的核心承力件，其制造精度一直是决定卷筒制造精度的最关键因素。
目前，扇形板外圆有用数控铣床仿形加工及将主轴、扇形板及空心套等件用工装组合加工等方法。数控铣床仿形加工互换性较好，但有加工成本高，卷筒组装精度不容易保证等缺点；将主轴、扇形板及空心套等件用工装组合加工虽然容易满足卷筒组装精度，但由于参与加工的工件多，组装难度大，并由于存在装配间隙，造成加工过程不稳定，容易产生加工误差。因此对于扇形板外圆的加工，成为机械设备制造领域一个急需解决的技术难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，解决了现有技术在扇形板制造过程中，由于扇形板与主轴定位不可靠而产生四件扇形板外圆尺寸超差，无法保证装配精度的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，按照以下步骤实施：
首先，在主轴上把合定位体，扇形板的安装空间长度尺寸L加工余量为0.3～0.8mm，上车床以两端插入堵定位，加工定位体两端面，尺寸L按±0.2mm控制，并保证定位体两端面与主轴轴线垂直，允差不大于0.02mm，保证定位体两端面互相平行，允差不大于0.02mm；
其次，在主轴上装入四件扇形板，用两组卡箍配用顶丝分别夹紧四件扇形板，将垫板通过工装垫板与扇形板大头端固定，并在扇形板小头端连接轴端挡板；使用长螺杆将拉板与垫板连接暂不把紧，用检查垫板端面平面度不大于0.05mm，复检垫板两端面与扇形板及定位体端面间隙，均不大于0.05mm；
最后，把紧长螺杆，进行扇形板的外圆加工。
本发明的利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，其特点还在于：该方法所依赖的结构是，包括主轴，在主轴的两端顶尖孔中均安装有一个插入堵，在主轴圆周安装有四件扇形板，四件扇形板外圆表面设置有至少两道卡箍，在主轴棱锥体轴肩侧把合有定位体，四件扇形板大头端朝向定位体的端面槽内分别设置有一个工装垫板，该工装垫板与定位体内端面之间设置有垫板，垫板与工装垫板及扇形板固定连接，四件扇形板小头端共同固定连接有一个轴端挡板；定位体外端面设置有拉板，拉板与垫板之间通过长螺杆连接。
定位体为剖分结构。
垫板为两半剖分式对称结构。
本发明的有益效果是，在主轴上把和并加工定位体，在定位体的两端用长螺杆把合垫板、拉板，在扇形板外圆用卡箍卡紧，在主轴及扇形板斜面推动作用下，扇形板与垫板端面贴紧，实现扇形板的轴向定位，通过卡箍的径向顶紧力及扇形板与端面挡板及垫板间把和螺栓的把和力，实现了扇形板的径向定位，再将该装配体一起安装到车床及磨床上，进行扇形板的外圆加工。通过两件卡箍及轴端挡板及剖分式垫板共同实现了扇形板的径向定位，确保了加工稳定性，并避免了电焊。解决了现有技术中扇形板制造过程产生四件扇形板外圆尺寸超差，无法保证装配精度的问题，同时降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明方法所依赖的剖分式垫板定位装置的结构示意图（主视）；
图2是图1的左视结构示意图；
图3是本发明方法所使用的剖分式垫板的结构示意图；
图4是本发明方法所使用的定位体的结构示意图；
图5是本发明方法所使用的拉板的结构示意图；
图6是本发明方法所使用的轴端挡板的结构示意图；
图7是本发明方法所使用的卡箍的结构示意图；
图8是图7中主轴把和定位体后加工定位尺寸L的示意图。
图中，1.插入堵，2.轴端挡板，3.螺栓一，4.扇形板，5.卡箍，6.主轴，7.定位体，8.垫板，9.螺栓二，10.工装垫板，11.长螺杆，12.螺栓三，13.拉板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1和图2所示，本发明方法所依赖的剖分式垫板定位装置的结构是，包括主轴6，在主轴6的两端顶尖孔中均安装有一个插入堵1，在主轴6圆周安装有四件扇形板4，四件扇形板4外圆表面设置有至少两道卡箍5；在主轴6棱锥体轴肩侧（图1的右侧）把合有定位体7，四件扇形板4大头端朝向定位体7的端面槽内分别设置有一个工装垫板10，该工装垫板10与定位体7内端面之间设置有垫板8，垫板8通过螺栓二9与工装垫板10及扇形板4固定连接，四件扇形板4小头端朝向另一端的端面（图1的左侧）通过螺栓一3共同固定连接有一个轴端挡板2；定位体7外端面设置有拉板13，拉板13与垫板8之间通过长螺杆11连接，实现拉紧固定。
如图3所示，为了通过主轴6左端的棱锥体，垫板8为两半剖分式对称结构，两半件剖分面间留有10±1mm间隙，垫板8沿圆周内圈设置有一圈螺纹孔（实施例为6个），用于和拉板13连接；垫板8沿圆周外圈另外设置有一圈螺纹孔（实施例为4组，每组4个），用于与工装垫板10及扇形板4连接，该垫板8两半部要求厚度同加工，保证厚度一致，并平行度允差0.03mm。
如图4所示，定位体7设置为两半件剖分式对称结构，两半件定位体7沿直径两端的耳座之间通过螺栓三12对应连接固定，两半件定位体7间的分合面留有2±0.2mm间隙，保证把和后与主轴6定位牢固，能够承受组圆后的卡紧力及切削力，定位体7两端面的厚度留有加工余量，把和后加工两端面厚度，必须保证尺寸L（即扇形板4的安装空间长度），参照图1和图8，尺寸L按下面公式计算：
L=L1-L2+H，
其中：L1为扇形板4的长度，L2为扇形板4左端面距主轴6棱锥左端面的距离，H为垫板8的厚度，
如图5所示，拉板13上沿圆周均布多个把和光孔（实施例为6个），在使用中与垫板8通过长螺杆11进行把和。
如图6所示，轴端挡板2上沿圆周均布四组把和光孔（实施例为四组，每组各2个），在使用中与扇形板4通过螺栓一3进行把和。
如图7所示，卡箍5上沿径向均布多个螺纹孔（实施例4个），并对应配置有多件顶丝（实施例4个），在使用时将四件扇形板4卡紧，防止加工过程中扇形板4松动。
上述的剖分式垫板定位装置的组装要点是：
如图1、图8所示，将定位体7在主轴6外圆把合定位时，测量图8中的尺寸L（用于确定扇形板与主轴轴向相对位置），保证有0.3～0.8mm加工余量，用把合螺栓三12把紧两半件定位体7，保证定位体7两端面对齐，上车床加工定位体7两端面，尺寸L按±0.2mm控制，并保证定位体7两端面与主轴6轴线垂直，允差不大于0.02mm，两端面互相平行，允差不大于0.02mm。
按照图1所示结构，将垫板8及拉板13分别与定位体7两端面定位时，端面分别与定位体7两端面必须贴紧，接合面间隙控制在不大于0.05mm（检查时0.05mm塞尺不入为合适），垫板8朝向扇形板4的大头端面就成为扇形板4加工时的长度方向定位面，用平板复检，要求该端面平面度不大于0.05mm，满足要求后方可通过长螺杆11相连。
如图1所示，在扇形板4与垫板8把合前，用两件卡箍5配用顶丝将四件扇形板4分别卡紧，由于斜面分力作用，工装垫板10端面（与扇形板4端面共面）与垫板8定位面贴实，在螺栓二9把和前，用塞尺检测，接合面周边0.05mm塞尺不入，方可把和，防止产生变形。
如图1所示，为了防止扇形板4产生变形，卡箍5必须定位在主轴6与扇形板4斜面接触面处，同时加工过程中，卡箍5不得松开，窜动卡箍5时，不能同时松开两件卡箍5，只能逐个窜动。
本发明利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，按照以下步骤实施：
首先，在主轴6上把合定位体7，扇形板4的安装空间长度尺寸L加工余量为0.3～0.8mm，上车床以两端插入堵1定位，加工定位体7两端面，尺寸L按±0.2mm控制，并保证定位体7两端面与主轴6轴线垂直，允差不大于0.02mm，保证定位体7两端面互相平行，允差不大于0.02mm；
其次，在主轴6上装入四件扇形板4，用两组卡箍5配用顶丝分别夹紧四件扇形板4，将垫板8通过工装垫板10与扇形板4大头端固定，并在扇形板4小头端连接轴端挡板2；使用长螺杆11将拉板13与垫板8连接暂不把紧，用平尺检查垫板8端面平面度不大于0.05mm，复检垫板8两端面与扇形板4及定位体7端面间隙，均不大于0.05mm；
最后，把紧长螺杆11，进行扇形板4的外圆加工。
本发明方法简单易行，所用的装置结构简单，解决了扇形板外圆加工时轴向无法定位的问题，降低了加工难度，提高了加工质量，同时降低了制造成本。

Claims (3)

1.一种利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，其特征在于，
该方法所依赖的结构是，包括主轴(6)，在主轴(6)的两端顶尖孔中均安装有一个插入堵(1)，在主轴(6)圆周安装有四件扇形板(4)，四件扇形板(4)外圆表面设置有至少两道卡箍(5)，在主轴(6)棱锥体轴肩侧把合有定位体(7)，四件扇形板(4)大头端朝向定位体(7)的端面槽内分别设置有一个工装垫板(10)，该工装垫板(10)与定位体(7)内端面之间设置有垫板(8)，垫板(8)与工装垫板(10)及扇形板(4)固定连接，四件扇形板(4)小头端共同固定连接有一个轴端挡板(2)；定位体(7)外端面设置有拉板(13)，拉板(13)与垫板(8)之间通过长螺杆(11)连接，
基于上述的结构，该方法按照以下步骤实施：
首先，在主轴(6)上把合定位体(7)，扇形板(4)的安装空间长度尺寸L加工余量为0.3～0.8mm，上车床以两端插入堵(1)定位，加工定位体(7)两端面，尺寸L按±0.2mm控制，并保证定位体(7)两端面与主轴(6)轴线垂直，允差不大于0.02mm，保证定位体(7)两端面互相平行，允差不大于0.02mm；
其次，在主轴(6)上装入四件扇形板(4)，用两组卡箍(5)配用顶丝分别夹紧四件扇形板(4)，将垫板(8)通过工装垫板(10)与扇形板(4)大头端固定，并在扇形板(4)小头端连接轴端挡板(2)；使用长螺杆(11)将拉板(13)与垫板(8)连接暂不把紧，用平尺检查垫板(8)端面平面度不大于0.05mm，复检垫板(8)两端面与扇形板(4)及定位体(7)端面间隙，均不大于0.05mm；
最后，把紧长螺杆(11)，进行扇形板(4)的外圆加工。
2.根据权利要求1所述的利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，其特征在于：所述的定位体(7)为剖分结构。
3.根据权利要求1所述的利用剖分式垫板加工扇形板外圆的方法，其特征在于：所述的垫板(8)为两半剖分式对称结构。
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