一种舵桨座铣削加工方法及装置制造方法

一种舵桨座铣削加工方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种舵桨座铣削加工方法及装置，舵桨座按预舾装要求设计时与船体艉部分段成为一体，舵桨座上平面留有铣削加工余量，主船体合拢结束后采用本发明工艺方法进行找正定位，加工装置在舱内现场完成对上平面铣削加工，完成对密封槽铣削加工，完成对安装孔钻削加工。
【专利说明】一种舵桨座铣削加工方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于船舶加工方法领域，具体涉及一种舵桨座铣削加工方法及装置。
[0002]
【背景技术】
[0003]舵桨，又叫方位角全回转推进装置俗称舵桨，全回转推进装置是具有高效、灵活、安全可靠、舵浆合一的船舶推进装置的一种形式。
[0004]全回转推进装置通常位于船舶艉部的舱内，通常全回转舵桨和舵桨座周围空间尺寸较为狭窄，见图1舵桨100在船内的位置(侧视图)。
[0005]通常每船为双舵桨，与船体中线面成对称布置，见图2舱底平面图(仅艉段)。
[0006]船舶设计时，为了获得最佳的推力效率，通常舵桨水平中心线与船舶基线(水平线)设计成有一个小的倾斜角度，见图3舵桨侧视图，图3显示舵桨水平中心线与船舶基线(水平线)成3°的倾斜角度。
[0007]又有通常，从船舶艉部向前看舵桨垂直中心线有一个小角度的外摆角，如图4和图5舵桨艉视图显示的5°外摆角。
[0008]舵桨座，舵桨座是舵桨与船体连接的部件，是与船体结构焊接连接的供安装舵桨的一个钢结构基座平台，进一步说，本专利描述的舵桨座实际是位于船舱内的一个既是前后倾斜又有左右倾角的钢结构平台。还有，舵桨座与舵桨连接的平面尺寸公差和位置公差有相对的精度要求，通常需要机械铣削加工才能满足。见图10舵桨座图，图10中显示出舵桨座上平面的加工完工要求，如本方案图的舵桨座中心高度误差、舵桨座中心距中线面误差、舵桨座中心在横断面的前后误差都是(XXXX ±3.0mm)，舵桨座上平面的平面度小于0.20mm表面粗糙度Ra6.4 η m，密封槽(10X6 ±3.0mm)表面粗糙度Ra6.4 nm，安装孔(72- Φ 33mm)表面粗糙度 Ra3.2 η m。
[0009]目前前舵桨座的加工和安装方法为:由于通常全回转舵桨和舵桨座周围空间尺寸较为狭窄，舵桨座形状特殊没有现成的通用加工机械可以进入舱内现场进行整体铣削加工。原始的方法如图8和图9预留有修割余量的舵桨座图所示，基座腹板A2与船体底板A5焊接安装到位，其中上部留有修割余量A4，加强板A3散件待基座面板Al安装时同时校对安装，基座面板Al在车间内除(72-Φ 33mm)留船舱内现场钻孔外其余加工到位。基座面板Al需要按拉线方法找正基座面板中心与船体纵向、横向及高度的三维相对位置、点焊定位、加强版固定、防变形焊接。
[0010]上述舵桨座原始安装方法的弊病是:
1、许多舵桨座散件留到船台周期安装，与其他工种工序形成交叉作业。
[0011]2、安装质量和安装精度难于保证，尤其是舵桨座上平面在焊接后平面度小于
0.20mm的要求往往出现超差引起返工，此时就不得不采用火工矫正、对上平面进行少量手工机械刮削、打磨修正的方法进行补救，过多占用具有丰富经验的高级技工。
[0012]3、工效低，成本高，生产周期长无法按预计时间完成工作，无法满足一体化造船的生产组织模式。
[0013]

【发明内容】

[0014]本发明针对上述问题，提供一种舵桨座铣削加工方法及装置，舵桨座按预舾装要求设计时与船体艉部分段成为一体，舵桨座上平面留有铣削加工余量，主船体合拢结束后采用本专利工艺方法进行找正定位，加工装置在舱内现场完成对上平面铣削加工，完成对密封槽铣削加工，完成对安装孔钻削加工。
[0015]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种舵桨座铣削加工方法，包括以下步骤:
(1)按常规用平面铣刀加工舵桨座上平面；
(2)按常规用立铣刀加工密封槽，加工方法上平面铣削加工顺序一致；
(3)用全站仪在加工好的舵桨座上划出安装孔的4条中心线并在中心线端头刻画出标记线(F3)；
(4)钻安装孔，用钻孔模版图来定位钻削安装孔，将钻孔模板标记线(Gl)与中心线端头标记线(F3)重合，用夹具将钻孔模板固定在舵桨座面板上；
(5)将刀具动力头(B2)上的刀具更换成钻头，拖板组能人工手动移动，刀具动力头具有按照顺序(a) - (b) - (c)- (d) - (a)钻出安装孔。
[0016]一种舵桨座铣削加工装置，包括:拖板组(B)、上光轴组(C)、下光轴组(D)及安放在能直视到舵桨座中心位置以外的地面或船舶甲板上用来控制测量和调整，找正定位，靶位设在舵桨座中心位置的船体上，采用若干个磁性反射靶贴片配合找正定位的全站仪；所述拖板组(B)安装在上光轴组(C)上；所述下光轴组(D)安装在上光轴组(C)下。
[0017]进一步地,所述拖板组(B)包括:拖板本体(BI)、刀具动力头(B2)、2套拖板行走动力头(B3)、4套直线轴承(B4)及2个拖板组光电行程开关(B5);所述刀具动力头(B2)、2套拖板行走动力头(B3) 2个拖板组光电行程开关(B5)都安装在拖板本体(BI)上。
[0018]更进一步地，所述上光轴组(C)包括:2根上光轴(Cl)、与上光轴安装成一体的上光轴齿条(C2)、4套直线轴承(C3)、2套上光轴组行走动力头(C4)及2个上光轴组光电行程开关(C5);所述上光轴(Cl)连接直线轴承(C3);上光轴组行走动力头(C4)安装在上光轴(Cl)上；上光轴组光电行程开关(C5 )安装在直线轴承(C3 )上。
[0019]更进一步地，所述下光轴组D包括:2根下光轴(D1)、与下光轴安装成一体的下光轴齿条(D2)、下光轴支座(D3)、用于起定位和减振作用的减震硬木D4、安装在下光轴支座上端配合全站仪使用的可旋转磁性反射靶座D5、用于粘贴磁性反射靶的贴片D6 ;所述下光轴(DI)安装在下光轴支座(D3 )上；所述减震硬木D4安装在下光轴支座(D3 )下方。
[0020]更进一步地，所述下光轴支座(D3)包括:下光轴支座本体(D301)、调整用螺栓螺母(D302)和焊接垫块(D303);所述调整用螺栓螺母(D302)将下光轴支座本体(D301)固定在焊接垫块(D303)上。
[0021]本发明的优点是:
1、采用全站仪解决舱内狭小空间的测量定位；
2、在舱内狭小空实现平面、密封槽及安装孔的机械加工，保证质量和计划进度； 3、装置是散件吊装到舱内再行组装的，能在舱口较小的情况下实施；
4、舵桨座整体制作焊接安装从船台工序被前移到车间内与分段提前预装，为一体化造船模式做好技术铺垫；
5、有高级或者中级工牵头带领初级熟练工就能胜任工作。
[0022]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
[0023]
【专利附图】

【附图说明】
[0024]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0025]参见下述【专利附图】

【附图说明】。
[0026]图1是舵桨在船内位置的侧视图。
[0027]图2是舵桨在船内位置的俯视图。
[0028]图3是舵桨就位侧视图。
[0029]图4是舵桨就位艉左视图。
[0030]图5是舵桨就位艉右视图。
[0031]图6是舵桨座图的侧视图。
[0032]图7是舵桨座图的俯视图。
[0033]图8是预留有修割余量的舵桨座侧视图。。
[0034]图9是预留有修割余量的舵桨座俯视图。
[0035]图10是舵桨座加工机械装置的侧视图。
[0036]图11是舵桨座加工机械装置的俯视图。
[0037]图12是拖板组的侧视图。
[0038]图13是拖板组的侧视图。
[0039]图14是上光轴组侧视图。
[0040]图15是上光轴组侧视俯视图。
[0041]图16是下光轴组的横断面图。
[0042]图17是下光轴组的俯视图。
[0043]图18是下光轴支座图。
[0044]图19是采用全站仪找正舵桨座中心位置的侧视图。
[0045]图20是采用全站仪找正舵桨座中心位置的俯视图。
[0046]图21是采用全站仪量取舵桨座上平面余量的侧视图。
[0047]图22是采用全站仪量取舵桨座上平面余量的俯视图。
[0048]图23是下光轴组在舵桨座呈倾角时的安装调整示意图的侧视图。
[0049]图24是下光轴组在舵桨座呈倾角时的安装调整示意图的俯视图。
[0050]图25是上光轴组安装到下光轴组上示意的侧视图。
[0051]图26是上光轴组安装到下光轴组上示意的俯视图。
[0052]图27是拖板组沿安装到上光轴组上示意的侧视图。[0053]图28是拖板组沿安装到上光轴组上示意的俯视图。
[0054]图29是上平面及密封槽铣削加工顺序示意图。
[0055]图30是钻孔模版上部图。
[0056]图31是钻孔模版下部图。
[0057]图32是采用钻模定位钻削安装孔示意图。
[0058]下述为附图标记说明。
[0059]100为舵桨、200为舵桨座、Al为基座面板、A2为基座腹板、A3为基座加强板、A4为基座腹板预留修割余量、A5为船体底板、B为拖板组、C为上光轴组、D为下光轴组、E为全站仪找正时中心靶位、BI为拖板本体、B2为刀具动力头、B3为拖板行走动力头2件、B4为直线轴承4件、B5为拖板组光电行程开关2件、Cl为上光轴、C2为上光轴齿条、C3为直线轴承4件、C4为上光轴组行走动力头、C5为上光轴组光电行程开关2件、Dl为下光轴、D2为下光轴齿条、D3为下光轴支座、D4为硬木、D5为可旋转的磁性反射靶座、D6为磁性反射靶贴片、D301为下光轴支座本体、D302为调整用螺栓螺母、D303为焊接垫块、El为全站仪找正舵桨座中心靶位、E2为舵桨座中心高度理论线、E3为舵桨座中心横向理论线、E4为舵桨座中心纵向理论线、Fl为舵桨座上平面加工余量线、F2为舵桨座安装孔中心线、F3为舵桨座安装孔中心标记线、Gl为钻孔模板、G2为钻孔模板标记线。
[0060]
【具体实施方式】
[0061]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0062]参考图1至图32，如图1至图32所示的一种舵桨座铣削加工方法及装置，包括: 一种舵桨座铣削加工方法，包括一下步骤:
(I)按常规用平面铣刀加工上舵桨座平面，按图29上平面及密封槽铣削加工顺序示意图所示按加工顺序a-b-c-d-a进行:
a-b,起动拖板组刀具动力头B2和任一组拖板行走动力头B3从a加工到b,当拖板组从a行走到b时拖板组光电行程开关B5能自动停止拖板组刀具动力头B2运行。
[0063]b_c,停止拖板组刀具动力头,起动任一组上光轴组行走动力头C4从b加工到c,当上光轴组从b行走到c时上光轴组光电行程开关C5能自动停止上光轴组行走动力头C4运行。
[0064]c-d,停止光轴组行走动力头C4 ,起动拖板组行走动力头B3从c加工到d,当拖板组从c行走到d时拖板组光电行程开关B5能自动停止拖板组刀具动力头B2运行。
[0065]d-a,停止拖板组刀具动力头起动任一组上光轴组行走动力头C4从d加工到a,当上光轴组从d行走到a时上光轴组光电行程开关C5能自动停止上光轴组行走动力头C4运行；以上铣削加工一般需要按粗加工和精加工进行2?3次循环。
[0066](2)按常规用立铣刀加工密封槽，加工方法如图29与上平面铣削加工顺序一致；
(3)用全站仪在加工好的舵桨座上划出安装孔的4条中心线并在中心线端头刻画出标记线F3 ；
(4)钻安装孔，用图30和图31的钻孔模版图来定位钻削安装孔如图32采用钻模定位钻削安装孔示意图所示，将钻孔模板标记线Gl与中心线端头标记线F3重合，用夹具将钻孔模板固定在舵桨座面板上；
(5)将刀具动力头B2上的刀具更换成钻头，拖板组能人工手动移动，刀具动力头具有手动进刀或自动进刀可以按需选择，按照顺序a-b-c-d-a钻出安装孔。按以上操作完成舵桨座上平面、密封槽及安装孔的加工。
[0067]参考图10和图11，如图10和图11所示，一种舵桨座铣削加工装置，包括:拖板组B、上光轴组C、下光轴组D及安放在能直视到舵桨座中心位置以外的地面或船舶甲板上用来控制测量和调整，找正定位，靶位设在舵桨座中心位置的船体上，采用若干个磁性反射靶贴片配合找正定位的全站仪；所述拖板组B安装在上光轴组C上；所述下光轴组D安装在上光轴组C下方。所述全站仪属于标准配备的全方位测量仪器。
[0068]参考图12和图13，如图12和图13所示，所述拖板组B包括:拖板本体B1、刀具动力头B2、2套拖板行走动力头B3、4套直线轴承B4及2个拖板组光电行程开关B5 ;所述刀具动力头B2、2套拖板行走动力头B3、2个拖板组光电行程开关B5都安装在拖板本体BI上。
[0069]参考图14和图15，如图14和图15所示，所述上光轴组C包括:2根上光轴Cl、与上光轴安装成一体的上光轴齿条C2、4套直线轴承C3、2套上光轴组行走动力头C4及2个上光轴组光电行程开关C5 ;所述上光轴Cl连接直线轴承C3 ;上光轴组行走动力头C4安装在上光轴Cl上；上光轴组光电行程开关C5安装在直线轴承C3上。
[0070]所述拖板组C能用人工在上光轴Cl上移动，并能在任意位置锁紧，以满足钻孔时的定位需要。还要说明可以设定光电行程开关B5使拖板组B能在任意需的位置自动停下。
[0071]所述上光轴组C连同位于其上的拖板组B能用人工在下光轴Dl上移动，并能在任意位置锁紧，以满足钻孔时的定位需要，还需要说明可以设定光电行程开关C5使上光轴组C能在任意需的位置自动停下。
[0072]参考图16和图17，如图16和图17所示，所述下光轴组D包括:2根下光轴D1、与下光轴安装成一体的下光轴齿条D2、下光轴支座D3、用于起定位和减振作用的减震硬木D4、安装在下光轴支座上端配合全站仪使用的可旋转磁性反射靶座D5、用于粘贴磁性反射靶的贴片D6 ;所述下光轴Dl安装在下光轴支座D3上；所述减震硬木D4安装在下光轴支座D3下方。
[0073]参考图18，如图18所示，所述下光轴支座D3包括:下光轴支座本体D301、调整用螺栓螺母D302和焊接垫块D303 ;所述调整用螺栓螺母D302将下光轴支座本体D301固定在焊接垫块D303上。
[0074]舵桨座加工前的测量、检验:
1、舵桨座加工前测量、检验如图19和图20所示，将全站仪安置在可以直视到舵桨座中心靶位的舱外(地面或船舶甲板上)适宜位置，遥测控制找正舵桨座中心靶位，在找正舵桨座中心靶位El时需同时兼顾舵桨座中心高度理论线E2、舵桨座中心横向理论线E3和舵桨座中心纵向理论线E4精度要求，然后将舵桨座中心靶位El固化、保持位置不动。
[0075]2、如图21和图22所示，采用全站仪测量、检验舵桨座尺寸、形状和位置的正确性。
[0076]3、如图21和图22所示，采用全站仪测量检验舵桨座上平面加工余量线Fl、舵桨座安装孔中心线F2符合要求。
[0077]舵桨座加工装置安装调整方法步骤: 1、见图23和图24是下光轴组在舵桨座呈倾角时的安装调整示意图，采用全站仪控制已经固定好的舵桨座中心靶位El为基准，旋转位于下光轴支座D3上方的4组磁性反射靶座D5使磁性反射靶贴片D6与舵桨座中心靶位El —一对应指示出下光轴支组的粗略安装高度。
[0078]2、调整焊接垫块D303并焊接在船体结构上，旋动调整用螺栓螺母D302将下光轴组调整到适宜位置。
[0079]3、加工修整好适合尺寸的硬木D4安装到4组下光轴支组下方。
[0080]4、修整、安装硬木D4时采用渐进法进行，即硬木高度尺寸可略小，或是硬木被压缩后可用金属薄片增加高度，一般金属薄片不应多于3张单张厚度不宜大于1mm。
[0081]5、在安装硬木D4时同时调整、紧固调整用螺栓螺母D302并同时检验4组下光轴支组上方的4组磁性反射靶贴片D6高度，最终将下光轴组调整到适宜位置并紧固好调整用螺栓螺母D302。
[0082]6、将上光轴组安装到到位，如图25和图26上光轴组安装到下光轴组上示意图。
[0083]7、将拖板组安装到位，如图27和图28拖板组沿安装到上光轴组上示意图。
[0084]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，本发明包括但不限于本实例，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种舵桨座铣削加工方法，其特征在于，包括一下步骤: (1)按常规用面铣刀加工舵桨座上平面； (2)按常规用立铣刀加工密封槽，加工方法上平面铣削加工顺序一致； (3)用全站仪在加工好的舵桨座上划出安装孔的4条中心线并在中心线端头刻画出标记线(F3)； (4)钻安装孔，用钻孔模版图来定位钻削安装孔，将钻孔模板标记线(Gl)与中心线端头标记线(F3)重合，用夹具将钻孔模板固定在舵桨座面板上； (5)将刀具动力头(B2)上的刀具更换成钻头，拖板组能人工手动移动，刀具动力头具有按照顺序(a) - (b) - (c)- (d) - (a)钻出安装孔。
2.一种舵桨座铣削加工装置，其特征在于，包括:拖板组(B)、上光轴组(C)、下光轴组(D)及安放在能直视到舵桨座中心位置以外的地面或船舶甲板上用来控制测量和调整，找正定位，靶位设在舵桨座中心位置的船体上，采用若干个磁性反射靶贴片配合找正定位的全站仪；所述拖板组(B)安装在上光轴组(C)上；所述下光轴组(D)安装在上光轴组(C)下。
3.根据权利要求2所述的舵桨座铣削加工装置，其特征在于，所述拖板组(B)包括:拖板本体(BI)、刀具动力头(B2)、2套拖板行走动力头(B3)、4套直线轴承(B4)及2个拖板组光电行程开关(B5);所述刀具动力头(B2)、2套拖板行走动力头(B3)2个拖板组光电行程开关(B5)都安装在拖板本体(BI)上。
4.根据权利要求2所述的舵桨座铣削加工装置，其特征在于，所述上光轴组(C)包括:2根上光轴(Cl)、与上光轴安装成一体的上光轴齿条(C2)、4套直线轴承(C3)、2套上光轴组行走动力头(C4)及2个上光轴组光电行程开关(C5);所述上光轴(Cl)连接直线轴承(C3);上光轴组行走动力头(C4)安装在上光轴(Cl)上；上光轴组光电行程开关(C5)安装在直线轴承(C3)上。
5.根据权利要求2所述的舵桨座铣削加工装置，其特征在于，所述下光轴组D包括:2根下光轴(D1)、与下光轴安装成一体的下光轴齿条(D2)、下光轴支座(D3)、用于起定位和减振作用的减震硬木D4、安装在下光轴支座上端配合全站仪使用的可旋转磁性反射靶座D5、用于粘贴磁性反射靶的贴片D6 ;所述下光轴(Dl)安装在下光轴支座(D3)上；所述减震硬木D4安装在下光轴支座(D3 )下方。
6.根据权利要求5所述的舵桨座铣削加工装置，其特征在于，所述下光轴支座(D3)包括:下光轴支座本体(D301)、调整用螺栓螺母(D302)和焊接垫块(D303);所述调整用螺栓螺母(D302 )将下光轴支座本体(D301)固定在焊接垫块(D303 )上。
【文档编号】B23Q9/02GK103506846SQ201310454018
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】黄志光, 桂进军, 佘良, 王伟波, 覃久兴 申请人:广东粤新海洋工程装备股份有限公司