百万核电汽轮机基架板精铣加工法
【专利摘要】本发明涉及一种百万核电汽轮机基架板精铣加工法，本发明是为了解决现有技术中的基架板平面度和表面质量加工精度不高的问题。该加工法主要通过百分表对铣刀盘的倾斜度确定，并按倾斜角度加工基架板，消除接刀痕的产生，从而解决了百万核电汽轮机基架板平面精加工的难点，保证了百万核电汽轮机基架板加工后的平面度和表面质量要求达到技术要求。
【专利说明】百万核电汽轮机基架板精铣加工法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种百万核电汽轮机基架板精铣加工法。
【背景技术】
[0002] 百万核电汽轮机基架板平面度和表面质量要求非常高，在大型龙门铣床上加工上 下表面，由于基架板的尺寸大，铣刀不可能一刀加工出来，只能像扫地一样，一刀一刀排成 平行间距的轨迹完成整块基架板的加工；同时排刀轨迹数越少接刀痕越少，加工效果越好。 这样就需要用直径尽量大的铣刀加工，但是如果铣刀足够大就会将主轴（立柱）端面和工 作台平行度误差放大，一般这个误差是主轴（立柱）和工作台不垂直造成的，如果机床的出 厂精度不高，或使用期较长，都会造成机床主轴（立柱）和工作台垂直度误差过大，这样铣 刀会在某一方向有倾斜度，造成精铣平面时两刀之间有接刀痕，整块基架板加工下来就像 楼梯一样，使得百万核电汽轮机基架板平面度和表面质量加工精度达不到Ra3. 2的要求。
【发明内容】
[0003] 本发明目的是为了解决现有技术中的基架板平面度和表面质量加工精度不高的 问题，而提供一种百万核电汽轮机基架板精铣加工法，包括如下步骤：
[0004] 步骤一、将统刀盘装到机床主轴上，在机床工作台上放置一块百分表，表头向上， 将未安装刀片的铣刀盘的中心指向表头；
[0005] 步骤二、将铣刀盘沿X轴走至距铣刀盘中心R处的位置，其中，R为铣刀盘的刀体 内半径，通过圆弧插补使铣刀盘在不转动的状态下走一个半径为R的整圆轨迹，确定铣刀 盘的圆周方向上的高点位置和低点位置；
[0006] 步骤三、将高点位置、低点位置分别与距铣刀盘中心R处的差值记录，通过坐标位 置算出高点位置和低点位置与X轴的夹角角度；
[0007] 步骤四、将百分表分别放置到高点位置和低点位置上，旋转铣刀盘，如果百分表示 数不变，即可确定为铣刀盘倾斜；
[0008] 步骤五、在距铣刀盘中心R+a和R+b处的位置，分别重复步骤二和步骤三并记录差 值，在重复步骤二和步骤三时，是将R分别替换成R+a和R+b，其中，a、b为常数，R+a和R+b 均小于等于铣刀直径，通过三组数据差值与刀体内半径R成正比计算出装上刀片后的高点 位置和低点位置的差值；
[0009] 步骤六、将基架板摆放在机床上，基架板的中心线与铣刀盘的高点位置和低点位 置连线平行，铣刀盘装上刀片后在垂直高点位置和低点位置连线的方向沿直线轨迹并排铣 两刀，校验加工面的高点位置和低点位置的差值是否在步骤五中计算的差值范围内，如果 在范围内，继续下述步骤；如果不在范围内，重复步骤一至步骤五；
[0010] 步骤七、在基架板上计划好每刀间距M，算出间距Μ的高低差N，高低差N = (M/ D)*X, X为统刀盘的高点位置和低点位置的差值，D为统刀直径；
[0011] 加工轨迹为沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线方向等间距Μ的若干平行直 线轨迹排列，当铣刀盘沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线方向等间距Μ从低侧往高侧 加工时，下一刀比上一刀主轴相应抬高Ν ;反之，当从高侧往低侧加工时，下一刀比上一刀 主轴相应降低Ν，依次加工；
[0012] 步骤八、重复步骤一至步骤七加工基架板的另一面。
[0013] 较现有技术相比，本发明的加工方法可以使刀轨沿铣刀盘的高点位置和低点位置 连线方向排列在一条直线上，按倾斜角度加工基架板，可以消除接刀痕的产生，翻身后采用 同样的方法加工另一侧平面。本发明解决了百万核电汽轮机基架板平面精加工的难点，保 证了百万核电汽轮机基架板加工后的平面度和表面质量要求达到技术要求的Ra3. 2。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的加工方法刀轨走向示意图；
[0015] 图2是图1中A-A向的示意图；
[0016] 图3是本发明中铣刀盘的结构示意图；
[0017] 图中：1、铣刀盘2、基架板3、垫块。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0018] 一：如图1、图2所示，一种百万核电汽轮机基架板精铣加工法，包括 如下步骤：
[0019] 步骤一、将统刀盘1装到机床主轴上，在机床工作台上放置一块百分表，表头向 上，将未安装刀片的铣刀盘的中心指向表头；
[0020] 步骤二、将铣刀盘1沿X轴（所述X轴是指如图2所示，基架板的中心线0-0所在 方向）走至距铣刀盘中心R处的位置，其中，R为铣刀盘的刀体内半径，通过圆弧插补使铣 刀盘1在不转动的状态下走一个半径为R的整圆轨迹，确定铣刀盘1的圆周方向上的高点 位置和低点位置；
[0021] 步骤三、将高点位置、低点位置分别与距铣刀盘中心R处的差值记录，通过坐标位 置算出高点位置和低点位置与X轴的夹角角度；
[0022] 步骤四、将百分表分别放置到高点位置和低点位置上，旋转铣刀盘1，如果百分表 示数不变，即可确定为铣刀盘1倾斜；
[0023] 步骤五、在距铣刀盘1中心R+a和R+b处的位置，分别重复步骤二和步骤三并记录 差值，在重复步骤二和步骤二时，是将R分别替换成R+a和R+b，其中，a、b为常数，R+a和 R+b均小于等于铣刀直径D (所述铣刀直径是指装上刀片后，径向刀片以内的直径），通过三 组数据差值与刀体内半径R成正比计算出装上刀片后的高点位置和低点位置的差值；
[0024] 步骤六、将基架板2摆放在机床上，基架板2的中心线与铣刀盘1的高点位置和 低点位置连线平行，铣刀盘1装上刀片后在垂直高点位置和低点位置连线的方向沿直线轨 迹并排铣两刀，校验加工面的高点位置和低点位置的差值是否在步骤五中计算的差值范围 内，如果在范围内，继续下述步骤；如果不在范围内，重复步骤一至步骤五；
[0025] 步骤七、在基架板2上计划好每刀间距M，算出间距Μ的高低差N，高低差N = (M/ D)*X, X为统刀盘1的高点位置和低点位置的差值，D为统刀直径；
[0026] 加工轨迹为沿垂直铣刀盘1高点位置和低点位置连线方向等间距Μ的若干平行直 线轨迹排列，当铣刀盘1沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线方向等间距Μ从低侧往高 侧加工时，下一刀比上一刀主轴相应抬高Ν ;反之，当从高侧往低侧加工时，下一刀比上一 刀主轴相应降低Ν，依次加工；
[0027] 步骤八、重复步骤一至步骤七加工基架板的另一面。
【具体实施方式】 [0028] 二：本实施方式与一不同的是：在步骤五中，装上刀 片后的铣刀盘的高点位置和低点位置的差值可采用激光检测装置直接测量。
【具体实施方式】 [0029] 三：本实施方式与一不同的是：在步骤七中，当加工 面上的两条刀轨接合处出现接刀台阶时，使用垫块3将基架板2沿铣刀盘1的高点位置和 低点位置连线方向调整到与铣刀盘1平行的高度。
【具体实施方式】 [0030] 四：本实施方式与三不同的是：垫块3的高度Η满足： H = (L/D)*X，其中，L为基架板2沿铣刀盘1的高点位置和低点位置连线方向的距离，即基 架板2的长度方向尺寸。
【具体实施方式】 [0031] 五：本实施方式与一不同的是：统刀直径D的选取范 围在200?600_。
[0032] 下面结合具体实施例来说明本发明的有益效果：
[0033] 以铣刀直径为600mm为例，首先将铣刀盘1装到机床主轴上，在机床工作台上放置 一块百分表，表头向上，将不装刀片铣刀盘1的中心指向表头，将铣刀盘1沿X轴走距铣刀 盘中心157. 5_处，通过执行一段圆弧插补的程序，使得铣刀盘1在不转的状态下走一个半 径为157. 5mm的整圆轨迹，这样就可打出铣刀盘1的圆周方向上是不是有高低点，如果有， 将高点位置和低点位置差值记录，通过坐标位置（即铣刀在走一个圆的过程中，所记录的 高低点的坐标）可以算出高点位置和低点位置与X轴的夹角角度；将百分表分别放置到呈 180度的高点位置、低点位置，旋转铣刀盘1，如果百分表示数不变，说明整个铣刀盘1倾斜， 不是铣刀盘1变形产生的高点位置和低点位置，再在距铣刀盘中心200mm、300mm处重复分 别找出高点位置和低点位置，并记录差值，通过上面三组数据差值与刀体内半径成正比可 以计算出装上刀片的铣刀盘的铣刀直径为600mm的高点位置和低点位置差值，如果有激光 检测装置可以直接装上刀片可直接测量出差值。
[0034] 如图2所示，将基架板2摆放在机床上，基架板2的中心线0-0与铣刀盘1的高 点位置和低点位置连线平行，在基架板2加工余量范围内（一般基架板的加工余量在1mm 左右），铣刀盘1装上刀片后在垂直高点位置和低点位置连线的P-P方向沿直线轨迹并排 铣两刀，首先，校验加工面的高点位置和低点位置的差值是否在上述计算的差值范围内； 其次，当加工面上的两条刀轨接合处出现接刀台阶时，使用垫块3将基架板沿铣刀盘的高 点位置和低点位置连线〇-〇方向调整到与铣刀盘平行的高度，垫块3的高度Η满足：Η = (L/600)*X,其中，X为统刀盘1因倾斜产生的高点位置和低点位置的差值，L为基架板2沿 铣刀盘1的高点位置和低点位置连线方向的长度，就是将基架板2沿铣刀盘1高点位置和 低点位置连线方向长度L 一侧比另一侧垫高H，使得基架板2平面与铣刀盘1在高点位置和 低点位置连线0-0方向平行。
[0035] 在基架板2上计划好每刀间距M，算出间距Μ的高低差N，高低差N = (M/600) *X， 加工轨迹为沿垂直铣刀盘1高点位置和低点位置连线P-P的方向等间距Μ的若干平行直线 轨迹排列，当铣刀盘1沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线的Ρ-Ρ方向等间距Μ从低侧 往高侧加工时，下一刀比上一刀主轴相应抬高N ;反之，当从高侧往低侧加工时，下一刀比 上一刀主轴相应降低N，依次加工；这样刀轨沿铣刀盘1高点位置和低点位置连线剖视排列 在一条直线上，这样就可以按倾斜角度将基架板加工好，可以消除接刀痕的产生，翻身后同 样方法加工另一侧平面。通过本发明的加工方法，解决了百万核电汽轮机基架板平面精加 工难点，保证了百万核电汽轮机基架加工后的平面度和表面质量要求达到了技术要求。
[0036] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种百万核电汽轮机基架板精铣加工法，其特征在于包括如下步骤： 步骤一、将统刀盘装到机床主轴上，在机床工作台上放置一块百分表，表头向上，将未 安装刀片的铣刀盘的中心指向表头； 步骤二、将铣刀盘沿X轴走至距铣刀盘中心R处的位置，其中，R为铣刀盘的刀体内半 径，通过圆弧插补使铣刀盘在不转动的状态下走一个半径为R的整圆轨迹，确定铣刀盘的 圆周方向上的高点位置和低点位置； 步骤三、将高点位置、低点位置分别与距铣刀盘中心R处的差值记录，通过坐标位置算 出高点位置和低点位置与X轴的夹角角度； 步骤四、将百分表分别放置到高点位置和低点位置上，旋转铣刀盘，如果百分表示数不 变，即可确定为铣刀盘倾斜； 步骤五、在距铣刀盘中心R+a和R+b处的位置，分别重复步骤二和步骤三并记录差值， 在重复步骤二和步骤三时，是将R分别替换成R+a和R+b，其中，a、b为常数，R+a和R+b均 小于等于铣刀直径，通过三组数据差值与刀体内半径R成正比计算出装上刀片后的高点位 置和低点位置的差值； 步骤六、将基架板摆放在机床上，基架板的中心线与铣刀盘的高点位置和低点位置连 线平行，铣刀盘装上刀片后在垂直高点位置和低点位置连线的方向沿直线轨迹并排铣两 刀，校验加工面的高点位置和低点位置的差值是否在步骤五中计算的差值范围内，如果在 范围内，继续下述步骤；如果不在范围内，重复步骤一至步骤五； 步骤七、在基架板上计划好每刀间距M，算出间距Μ的高低差N，高低差N = (M/D) *X，X 为统刀盘的高点位置和低点位置的差值，D为统刀直径； 加工轨迹为沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线方向等间距Μ的若干平行直线轨 迹排列，当铣刀盘沿垂直铣刀盘高点位置和低点位置连线方向等间距Μ从低侧往高侧加工 时，下一刀比上一刀主轴相应抬高Ν ;反之，当从高侧往低侧加工时，下一刀比上一刀主轴 相应降低Ν，依次加工； 步骤八、重复步骤一至步骤七加工基架板的另一面。
2. 根据权利要求1所述的百万核电汽轮机基架板精铣加工法，其特征在于：在步骤五 中，装上刀片后的铣刀盘的高点位置和低点位置的差值可采用激光检测装置直接测量。
3. 根据权利要求1所述的百万核电汽轮机基架板精铣加工法，其特征在于：在步骤七 中，当加工面上的两条刀轨接合处出现接刀台阶时，使用垫块将基架板沿铣刀盘的高点位 置和低点位置连线方向调整到与铣刀盘平行的高度。
4. 根据权利要求3所述的百万核电汽轮机基架板精铣加工法，其特征在于：垫块的高 度Η满足：H = (L/D)*X，其中，L为基架板沿铣刀盘的高点位置和低点位置连线方向的距 离。
5. 根据权利要求1所述的百万核电汽轮机基架板精铣加工法，其特征在于：铣刀直径D 的选取范围在200?600mm。
【文档编号】B23C3/13GK104107943SQ201410180815
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】张永刚, 高岩, 岳京田, 马桂君, 张大伟, 常海滨, 张久鑫, 王其江, 张德宇, 尤健, 安志伟, 孟阳 申请人:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司