保持架鏜孔用大型薄壁件鏜孔裝置介紹及保持架裝配過程簡述

何志興　劉利榮

摘 要：本文主要說明了大型薄壁回轉件在小型臥式鏜床T110上輔助于工裝進行機械加工的技術問題，并簡要闡述了回轉件的裝配要點，同時，介紹了工裝設計原理及加工時的使用技巧，并對工裝適用范圍進行了簡要說明。

關鍵詞：保持架；鏜孔裝置；內外支撐板；弧形定位板；高度調整支架

引 言：隨著國際貿易經濟的發展，在全球物流持續增加、船舶大型化的驅動下，港口數量日益增加；這些特點在中國及發展中國家尤為突出，為此港口機械產品規格越來越大，但相應的港口機械零部件的加工越來越成為制約相關制造企業發展的瓶頸，國內只有少數大型企業才具有這么大的加工能力，而更多的中小型港機制作企業只能對大型工件進行委外加工，關鍵部件受制于人現象十分突出，嚴重影響產品制造周期，并壓縮了其制造利潤。為維持公司生存，企業只能壓縮成本支出，最終將導致港口機械的質量下降，不利于整個港機行業的整體發展。為解決大型部件的加工難題，我們研究出一套使用小型臥式鏜床便可以加工港機大型保持架的工藝裝備及工藝方法，此相關技術不但可以有效降低企業加工費用，并能有效保證工件加工質量。

一、保持架基本結構及加工難點

回轉保持架分為內、外圈形支撐板，內外支撐板均為薄板，直徑卻達八九米，內、外圓形支撐板上均布幾十個七級精度的高精度孔，孔距也有著較高的要求，且要求內、外圓形支撐板上相應的孔中心的連線與圈板中心相交，如果不能保證其精度，則不能使用。綜上所述：保持架具有尺寸大、精度要求高、易變形、難加工等特點，常規條件下，國內現有設備很難對其進行機械加工。為解決保持架加工難題以及避免類似相關大型薄壁件無法鏜孔的問題，我們設計制作了大型薄壁件鏜孔裝置。

二、保持架鏜孔用大型薄壁件鏜孔裝置的設計原理

該裝置主要包括模座、定位銷、壓板、壓條、雙頭螺柱等部件（如圖1-1）。

1）將工裝內外支撐板分別加工成跟工件內外圈板直徑等大的圓弧，作為內、外圈板加工時的靠山，其作用有兩點：可以矯正薄壁圈板滾圓時的加工誤差，達到圈板固定時，內外圈板同心的目的；其次，內外支撐板是整個工裝定位、壓緊的基準，是工件是否加工成功的關鍵。

2）通過定位銷結構的設計，可以實現對待加工件的定位，有效進行內外圈板側面多個均布精度孔的精確分度，工件加工完第一組孔，然后移動工件，將已加工完畢孔使用定位銷定位，壓緊工件后加工第二組孔，各孔按照此方法依次分度加工直至加工完畢。

3）定位銷軸是以回轉圈板拼接一起的連接孔定位裝置，作為第一組孔加工時的定位基準，可以有效保證回轉圈板分段部位與各側板孔位置精度，從而保證整個圈板的整個加工精度。

4）通過模座、壓板、壓條夾緊工件與模座貼合緊密，保證圈板曲率，實現待加工孔中心線交點與圈板中心相一致。

三、保持架鏜孔用大型薄壁件鏜孔裝置使用范圍及優點

1）該工藝裝備及工藝方法適合各種直徑的圓形零件側壁鏜孔，以較小的投入即可獲得相當于超大型加工設備的加工能力，可以有效節約工件制作成本，縮短工件制作周期。

2）本裝置適用范圍廣，不僅可以放置于普通臥式鏜床上，占用空間較小，也可在大型機床上使用，相當于機床拓展了一個回轉直徑不限的回轉工作臺。

3）本裝置調平找正后，可以完成圓形支撐板分段鏜孔加工，避免圓形支撐板半徑大，無法夾緊定位加工的難題且解決了因工件變形引起的孔中心線交點與圈板中心不重合的問題，加工精度高。

四、回轉保持架裝配檢測工具

保持架制作裝配過程中必須先進行精密測量劃線、精確定位裝配，裝配完成后也要進行嚴格的質量檢驗，才能保證其精度、質量要求，最終滿足使用要求。但因工件直徑過大，現有的通用測量工具不能滿足精確測量定位的需求。為此，我們設計了一套操作簡單、測量范圍大且成本低廉的保持架檢測裝置。

弧形定位板與測量桿件之間采用鉸制螺栓聯接，弧形定位板與中心軸用彈簧夾緊環進行固定，既能保證弧形定位板的圓弧與中心軸緊密貼合，也能讓其以中心軸為中心實現360°旋轉，這樣在任何方位均能夠非常方便地測量回轉構件與匯裝中心的距離與相對偏差。弧形固定板根據中心軸的形狀特征來設計的，測量桿件的長度與開口位置根據實際測量位置進行布置，均采用加工中心進行加工，保證弧形定位板的圓弧與中心軸緊密配合，又保證了測量桿件測量尺寸的精確。裝置下方布置有高度調整支架，當回轉結構件測量平面有較大高低差時方便調整測量的位置的高度。支架下安裝有滾輪，能非常方便的實現同心定位裝置圍繞中心軸省力勻速的旋轉。

該裝置結構簡單，便于加工，操作方便，以較小的投入即可獲得大型專業測量工具的測量能力，性價比效益明顯；并巧妙應用形狀定位，利用定位板彈簧夾緊環夾緊后自動定位，測量的范圍大；對于高精度回轉件，本裝置能分別配合游標卡尺和百分表使用，測量的精確度高（該裝置和游標卡尺配合測量，最高精度達到0.02mm，該裝置和百分表配合使用，精度能達到0.01mm）。

五、回轉保持架裝配要點

裝配時，先將臨時劃線平臺使用水平儀調平，壓緊。然后在臨時劃線平臺上先確定保持架圓心位置，使用地規分別畫出內外保持架直徑軌跡，并使用樣沖打幾組均布樣沖眼。將保持架滾輪依次裝入保持架內外環內，并按直徑軌跡線將裝好的保持架部分使用千斤頂壓緊，直至所有保持架滾輪裝配完成，最后將保持架內外環使用鉸制螺栓接頭連接。待所有工序制作完畢，使用千斤頂對各支撐點微調直至保持架內外環與各直徑線重合。最后使用我們自制的專用檢測工具進行檢測，并輔助百分表，緩慢推動檢測工具的測量桿，如出現某處超差，使用微調千斤頂對工件進行二次微調，最終調整到圖紙要求。

結束語：在該項目研究過程中，我們組織相關人員進行全程現場跟蹤及技術服務，對生產現場的問題及時解決，保證了項目的順利推進。遇到技術難題時，積極研究解決方案，使用各種全新的工藝裝備、工藝方法設計對應的加工設備及工具，克服一個個困難，最終圓滿完成制作任務。同時，在研發制作過程中我們積累了豐富的設計和制造經驗，并且對相關人員的專業知識和能力是一次全面的鍛煉和提升，為以后大型裝備的制造提供了技術和人才積累，大幅提升了我們的工藝制造水平，為以后在該領域的發展奠定了堅實的基礎，提高了我公司在港口機械設備的市場競爭力。

參考文獻

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