专利名称：一种超细长比筒体构件的定位加工方法
技术领域：
本发明涉及筒体构件加工技术领域，具体涉及一种超细长比筒体构件的定位加工方法。
背景技术：
超细长比筒体构件的涵义是构件横截面(也称径向)的最大尺寸与构件纵向尺寸(也称轴向)之比。细长比大于1 15的构件称细长件，细长比大于1 35的构件属于超细长筒体构件。现有构件的技术要求是
1、三根支撑杆在筒体外园形成120度的空间夹角(也称均布形态)；
2、支撑杆在筒体外圆表面固定后，支撑杆的轴心线相对于筒体轴心线的两个方向平行度小于1毫米(两个方向即从筒体的截面看，支撑杆的轴心线对筒体轴心线的径向、简称X方向；与径向垂直的方向、简称Y方向)。
3、每根支撑杆与筒体由48个固定处，用96个焊点(即每个固定处贴合点、即切点的两侧各焊接一个点)固定在筒体的外圆表面。三根支撑杆共有288个焊点，并且要求每六个焊点处于筒体的同一个轴向位置(即同一圆周上)，所以筒体构件共有48组焊点。每一组的六个焊点有轴向位置尺寸要求。组与组之间有轴向位置尺寸要求。
在现有的加工技术状态下，细长件因变形难以控制，导致加工精度达不到技术要求。为了提高工艺的可靠性，确保产品质量，必须提出一项确保筒体和支撑杆相互位置正确、可靠、有效定位的实施技术，定位后实施固定，筒体构件的质量就能获得保证。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。发明内容
本发明所要解决的问题是，克服上述现有的加工技术对细长件因变形难以控制， 导致加工精度达不到技术要求问题。本发明提出一种超细长比筒体构件的定位加工方法。
该方法通过如下步骤实现
步骤1，布置工艺装备
步骤2，确定定位支架技术参数
步骤3、加工筒体、加工支撑杆
步骤4、使用工艺装备对筒体和支撑杆实施定位
步骤5、对定位后的筒体和支撑杆实施焊接
步骤6、焊接工艺结束卸下工艺装备，完成筒体构件加工。
利用本发明，可以精确的定位筒体构件中两种组成零件的相互位置，并消除变形的影响，有效的控制产品质量、提高了工艺性和可靠性，工艺结构紧凑，工艺装备简便、实用、制造费用低廉，省去了大量找正和调节的工作量，工作效率大幅度的提高，焊接设备的运行时间大为减少，功耗降低、呈现出通用性强等有益效果。
附图1、是本发明定位加工方法的工艺装备结构附图2、是本发明定位加工方法的工艺装备实施立体图。
具体实施方式
附图1是本发明定位加工方法的工艺装备结构示意图，由图所示的工艺装备的名称是定位支架，一套工艺装备由三个以上标定方向的定位支架组成，每一件定位支架是一个独立的部件，定位支架中间的通孔1是与筒体的外径相配合，与中间通孔相切的三个小通孔2与支撑杆的外径配合。附图2是本发明定位加工方法的工艺装备实施的立体图，使用时将筒体3穿过一套工艺装备的通孔，筒体3就被架设在定位支架4上，然后将三根支撑杆插入定位支架的小孔，筒体和支撑杆之间的径向位置就被固定了。接着调整筒体和支撑杆的端面位置后，顺着筒体和支撑杆的轴向移动一个定位支架，以确定焊点间的位置尺寸， 就可实施焊接了。移动48次定位支架完成整台产品的焊接作业，筒体和支撑杆之间的径向精度要求由定位支架给以确保了。定位支架的大孔和小孔切点处的两侧各去除2毫米，是为焊点留出空间。其实现步骤如下
步骤1，布置工艺装备
此套工艺装备的使用需要配置平台，平台的长度必须大于被定位对象的长度，平台的平面度误差小于0. 03毫米/米。
定位支架数量视被定位对象的的轴向尺寸而定，即轴向尺寸大的数量就需要多， 至少三件；在定位支架上有一轴向通孔，其孔径的尺寸与筒体的外径配合间隙是0. 15 0. 2毫米；定位支架轴向通孔的边缘均布三个直径10毫米的通孔，这三个小孔与定位支架通孔相外切；直径10毫米的通孔与支撑杆外径的配合间隙是0. 1 0. 2毫米；沿小孔轴向、 切点连线的两侧对称各切去2毫米，形成4毫米宽的长方形空穴；一组定位支架通孔的中心高度尺寸和距离两侧面的尺寸，这三个方向的尺寸不一致性小于0. 05毫米，并且标识定位支架的方向；
步骤2，确定定位支架技术参数
确定筒体直径和支架轴向通孔的配合间隙、定位支架的中心高度误差、支撑杆直径和支架小孔的间隙、定位支架上轴向孔和小孔的位置不一致度差异；
步骤3、加工筒体、加工支撑杆
按定位支架与筒体和支撑杆的配合间隙要求，加工筒体、加工支撑杆。
步骤4、使用工艺装备对筒体和支撑杆实施定位
把一组定位支架按其同一方向位置放置在平台上。将筒体的外圆依次穿过一组同一方向定位支架的轴向通孔，筒体被架设在定位支架上。
将每根支撑杆依次穿过定位支架中的小孔，完成后三根支撑杆便被限制定位在筒体的外圆表面；对筒体和支撑杆的轴向位置调整后，便可进入焊接程序；
步骤5、对定位后的筒体和支撑杆实施焊接在筒体和支撑杆的轴向位置移动定位支架，以调节和显示焊点的位子。即每调整、移动定位支架一个架次，就可以实施一组六个焊点的定位尺寸作业，移动定位支架48架次完成全部的定位焊接作业。4
步骤6、焊接工艺结束卸下工艺装备，完成构件加工。
上述同一方向的一组定位支架三个10毫米孔的位置尺寸的不一致性小于0.03毫米；
上述同一方向的一组定位支架三个10毫米孔的直径尺寸不一致性小于0. 05毫米。
上述同一方向的一组定位支架的轴向通孔直径尺寸及位置尺寸的不一致性小于 0. 05毫米；
定位支架的功能一方面限定筒体和支撑杆的相互径向位置，同时克服了筒体和支撑杆的变形，然后实施焊接固定，消除了因变形引起的误差。
本发明构件加工的最大累计误差小于0. 8毫米，考虑局部的焊接变形(对称的点焊变形量小)，总的变形量小于1毫米，所以采用该项工艺装备定位后焊接的构件能够满足设计要求。
本发明简易而有效，高效而实用，解决了超细长比构件的技术定位，突破了生产关键，无需进行组成构件的两个零件相互位置尺寸的繁琐调整，尺寸控制有效、可靠，质量得到了切实保证。
如下是没有使用工艺装备的加工方法，与本发明相比显然耗时，耗力加工复杂，成本昂贵。
实施例1
筒体的长度是4500毫米、外圆直径108毫米、壁厚4毫米。支撑杆的直径10毫米， 长度4600毫米。构件的设计要求是筒体的外圆表面用点焊的工艺方法固定三根支撑杆。
首先控制筒体和支撑杆的外圆尺寸精度，支撑杆贴合在筒体的外表面(即相切) 后实施第一处两个焊点固定，完成第一处固定后筒体和支撑杆轴心线的相互位置就确立了。第二个固定点按照第一个固定点的方法两外圆贴合，并距离第一个固定点径向(筒体和支撑杆圆心通过切点的连线)的垂直方向(Y方向)士 0.5毫米范围内实施第二处的两个焊点。以此类推后续的48处、96个焊点均在两外圆贴合后，找正距离第一个固定点径向的垂直方向(Y方向)士0. 5毫米范围内实施焊接固定，就能够确保支撑杆轴心线与筒体轴心线两个方向平行度(即X方向、Y方向)小于1毫米的要求。
实施例2
第一根支撑杆在筒体外圆表面固定后，开始实施后两个过程——第二根支撑杆、 第三根支撑杆的固定焊接。此后的每个过程前要先找正此过程的支撑杆与第一根支撑杆的 120°空间位置。并且还要控制48个固定处的每两个焊点与第一根支撑杆固定处两个焊点轴向对应位置，以确保构件48组的焊点轴向位置要求。所以找正、调节的工作量很大、难度也很高，而且工艺的可靠性也低，从而难以保证产品质量。
权利要求
1.一种超细长比筒体构件的定位加工方法，其特征在于，该方法通过如下步骤实现步骤1，布置工艺装备一套工艺装备有一定数量的定位支架组成，定位支架数量视被定位对象的轴向尺寸而定，即轴向尺寸大的数量就需要至少三件；步骤2，确定定位支架技术参数确定筒体直径和支架轴向通孔的配合间隙、定位支架的中心高度误差、支撑杆直径和支架小孔的间隙、支架上轴向孔和小孔的位置不一致度差异；步骤3、加工筒体、加工支撑杆把一组定位支架按其同一方向位置放置在平台上，将筒体的外圆依次穿过一组同一方向定位支架的轴向通孔，筒体被架设在定位支架上；步骤4、使用工艺装备对筒体和支撑杆实施定位将每根支撑杆依次穿过定位支架中的小孔，完成后三根支撑杆便被限制定位在筒体的外圆表面；对筒体和支撑杆的轴向位置调整后，便可进入焊接程序；步骤5、对定位后的筒体和支撑杆实施焊接在筒体和支撑杆的轴向位置移动定位支架，以调节和显示焊点的位子，即每调整、移动定位支架一个架次，就可以实施一组六个焊点的定位尺寸作业，移动定位支架48架次完成全部的定位焊接作业；步骤6、焊接工艺结束卸下工艺装备，完成构件加工。
2.根据权利要求1所述的一种超细长比筒体构件的定位加工方法，其特征在于，所述同一方向的一组支架三个10毫米孔的位置尺寸的不一致性小于0. 03毫米。
3.根据权利要求1所述的一种超细长比筒体构件的定位加工方法，其特征在于，所述同一方向的一组支架三个10毫米孔的直径尺寸不一致性小于0. 05毫米。
4.根据权利要求1所述的一种超细长比筒体构件的定位加工方法，其特征在于，所述同一方向的一组定位支架的轴向通孔直径尺寸及位置尺寸的不一致性小于0. 05毫米。
5.根据权利要求1所述的一种超细长比筒体构件的定位加工方法，其特征在于，所述定位支架上有一轴向通孔，其孔径的尺寸与筒体的外径配合间隙是0. 15 0. 2毫米；定位支架轴向通孔的边缘均布三个直径10毫米的通孔，这三个小孔与定位支架通孔相外切；直径10毫米的通孔与支撑杆外径的配合间隙是0. 1 0. 2毫米；沿小孔轴向、切点连线的两侧对称各切去2毫米，形成4毫米宽的长方形空穴；一组定位支架通孔的中心高度尺寸和距离两侧面的尺寸，这三个方向的尺寸不一致性小于0. 05毫米，并且标识定位支架的方向。
全文摘要
本发明涉及一种超细长比筒体构件的定位加工方法，该方法采用筒体与工艺装备——定位支架组成，在支架上布有一轴向通孔，其确定孔径的尺寸与筒体的外径配合间隙；支架轴向通孔的边缘均布三个直径10毫米的通孔，这三个小孔与支架通孔相外切；并沿小孔轴向、切点连线的两侧对称切除2毫米，形成长方形空穴；并且标识定位支架的方向；限定筒体和支撑杆的相互径向位置，采用这种工艺方法克服了筒体和支撑杆的变形，然后实施焊接固定，消除了因变形引起的误差。本发明简易而有效，高效而实用，解决了超细长比构件的技术定位，突破了生产关键，无需进行组成构件的两种零件相互位置尺寸的繁琐调整，尺寸控制可靠，质量得到了切实保证。
文档编号B23K37/04GK102513760SQ20111041923
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者张国华, 潘伟民, 虞春波, 谢勤卫, 陈超群 申请人:上海新力机器厂